Dinamični duo – prebavni in imunski sistem

Zgodovinsko gledano so prebavni in imunski sistem obravnavali in raziskovali kot ločeni enoti. Vendar pa obstajajo neverjetne podobnosti in skupne funkcije, ko gre za absorpcijo hranilnih snovi in obrambo telesa pred zunanjimi vplivi.

Enoplasten epitel v črevesni steni deluje kot pregrada med okoljem in človeškim telesom. Prav ta epitelna plast igra ključno vlogo pri uravnavanju imunskega zdravja in s tem splošnega zdravja. Sluznica prebavnega trakta ima kompleksno vlogo in deluje kot polprepustna membrana, ki omogoča absorpcijo hranilnih snovi, hkrati pa omejuje transport potencialno škodljivih snovi; antigenov in mikroorganizmov. Pri vzdrževanju fizične in imunske obrambne pregrade črevesnega epitelija sodeluje več različnih elementov – zunanja plast s komenzalno črevesno mikrobioto, protimikrobnimi proteini in molekulami sekretornega imunoglobulina A, nato osrednja plast, ki vsebuje specializirane epitelne celice in notranja tako imenovana lamina propria, kjer se nahajajo prirojene in pridobljene celice imunskega sistema (celice T, celice B, makrofagi, dendritične celice).

Zdravje prebavnega sistema je veliko več kot zdrava in uravnotežena prebava – kar 80 % celic imunskega sistema se nahaja ravno v črevesju, kar tvori edinstven medsebojni odnos med prebavnim in imunskim sistemom. Tri varovalne ravni prebavnega sistema so tesno povezane in so ključne za ohranjanje njegovega zdravja. Prva stopnja zaščite je črevesni mikrobiom. Druga stopnja zaščite je črevesna sluznica, sestavljena iz enoslojnega cilindričnega epitela in vezivnega tkiva, ki je bogato s krvnimi, limfnimi žilami in živci. Tretjo stopnjo zaščite predstavlja črevesni imunski sistem v obliki limfoidnega tkiva, ki vsebuje že prej omenjenih več kot 70 % celic imunskega sistema.

Črevesna mikrobiota je skupek bakterij in drugih mikroorganizmov, ki se nahajajo v prebavnem traktu in je v zadnjih letih pomemben predmet raziskav zaradi zelo širokega vpliva na številne sisteme, od regulacije kognitivnih funkcij, vedenja, apetita, metabolizma, imunosti do zdravja prebavnega sistema. Odnos med črevesno mikrobioto in imunskim sistemom je simbiotski – sodelujeta pri odstranjevanju patogenov in zagotavljata zaščito pred škodljivimi sestavinami, s katerimi telo pride v stik. Interakcija teh dveh sistemov se začne že ob rojstvu – ko se telo prvič sreča z bakterijami, ki izvirajo iz porodnega kanala. Poleg tega vse več raziskav podpira obstoj močne dvosmerne povezave med živčnim in prebavnim sistemom. Možgansko črevesna os (ang.brain gut axis) igra pomembno vlogo ne le pri ohranjanju zdravja prebavil, ampak tudi pri različnih možganskih funkcijah. V prebavnem traktu poleg epitelnih celic črevesja in imunskih celic sestava črevesne mikrobiote vpliva na številne kognitivne funkcije in vedenje. Poleg tega se različne vedenjske in kognitivne motnje pogosto povezujejo z motnjami, povezanimi z gastrointestinalnim traktom.

Danes je vse bolj jasna povezava in vpliv hrane na sestavo mikrobiote in delovanje prebavnega sistema. Določene sestavine hrane lahko porušijo celovitost črevesne sluznice, nekatere druge – na primer probiotiki – pa podpirajo krepitev vezi med celicami črevesnega epitela. Prav tako je tudi potrjena povezanost motenj v komunikaciji med bakterijami črevesne mikrobiote in imunskimi celicami s povečanim tveganjem za razvoj različnih bolezni in stanj. Sindrom prepustnega črevesja (ang.leaky gut) je stanje, pri katerem pride do prepustnosti zaščitne epitelne pregrade, kar sproži niz neželenih dogodkov; vdor patogenih mikroorganizmov in antigenov, ki povzročijo vnetje črevesja, kar potencialno privede do razvoja številnih avtoimunskih bolezni pri genetsko občutljivih osebah (sladkorna bolezen tipa I, multipla skleroza, Hashimotov tiroiditis, lupus itd.). Po drugi strani pa, ko je telo izpostavljeno dejavnikom, kot so neustrezna prehrana, antibiotiki, različna stresna stanja ipd., se pestrost črevesnega mikrobioma zmanjša, kar lahko privede do zmanjšane učinkovitosti delovanja imunskega sistema.

Ker je vse bolj očitno, kako tesno povezana sta prebavni in imunski sistem, lahko sprememba vrste in načina uživanja hrane povzroči spremembo črevesne mikrobiote, zdrava črevesna mikrobiota pa močno vpliva na pravilen imunski odziv. Izboljšana in bolj uravnotežena prehrana z zmanjšanjem uživanja predelane hrane in vključitvijo živil, bogatih s prebiotičnimi vlakninami, je prvi korak k normalnemu delovanju obeh sistemov. Prav tako redno uživanje živil, kot so fermentirani izdelki; kefir, kislo zelje, probiotični jogurti itd. obnavlja črevesno sluznico, zagotavlja stabilnejšo črevesno mikrobioto, kar vpliva na imunski sistem in kognitivne sposobnosti. Raziskave o vplivu prehrane na zdravje črevesja so pokazale, da več kot je zaužitih živil rastlinskega izvora, bolj raznolika je črevesna mikrobiota. Prav tako so raziskave pokazale, da je pomembno, da ko gre za črevesni mikrobiom, gledamo na prehrano kot na celoto in ne na posamezna živila – na primer sredozemska prehrana kot prehranjevalni vzorec, ki ga v našem podnebju zelo pogosto uživamo, je povezana z večjo pestrostjo črevesne mikrobiote. Skratka, uravnotežena in raznolika prehrana, ki vključuje ustrezno hidracijo ter probiotike in prebiotike, je potrebna za zadovoljitev potreb po hranilnih snoveh, da bi na ta način ustrezno podprli pravilno delovanje prebavnega in imunskega sistema.

Literatura

1. Vancamelbeke M, Vermeire S. The intestinal barrier: a fundamental role in health and disease. Expert Rev Gastroenterol Hepatol. 2017 Sep;11(9):821-834. doi: 10.1080/17474124.2017.1343143. Epub 2017 Jun 26. PMID: 28650209; PMCID: PMC6104804.
2. EloisaSalvo-Romero, PatriciaStokes, and Mélanie G.Gareau. Microbiota-immune interactions: from gut to brain. LymphoSign Journal. 7(1): 1-23. https://doi.org/10.14785/lymphosign-2019-0018
3. Desai MS, Seekatz AM, Koropatkin NM, Kamada N, Hickey CA, Wolter M, Pudlo NA, Kitamoto S, Terrapon N, Muller A, Young VB, Henrissat B, Wilmes P, Stappenbeck TS, Núñez G, Martens EC. A Dietary Fiber-Deprived Gut Microbiota Degrades the Colonic Mucus Barrier and Enhances Pathogen Susceptibility. Cell. 2016 Nov 17;167(5):1339-1353.e21. doi: 10.1016/j.cell.2016.10.043. PMID: 27863247; PMCID: PMC5131798.
4. Paray BA, Albeshr MF, Jan AT, Rather IA. Leaky Gut and Autoimmunity: An Intricate Balance in Individuals Health and the Diseased State. Int J Mol Sci. 2020 Dec 21;21(24):9770. doi: 10.3390/ijms21249770. PMID: 33371435; PMCID: PMC7767453.
5. Wu D, Lewis ED, Pae M, Meydani SN. Nutritional Modulation of Immune Function: Analysis of Evidence, Mechanisms, and Clinical Relevance. Front Immunol. 2019 Jan 15;9:3160. doi: 10.3389/fimmu.2018.03160. PMID: 30697214; PMCID: PMC6340979.
6. Statovci D, Aguilera M, MacSharry J, Melgar S. The Impact of Western Diet and Nutrients on the Microbiota and Immune Response at Mucosal Interfaces. Front Immunol. 2017 Jul 28;8:838. doi: 10.3389/fimmu.2017.00838. PMID: 28804483; PMCID: PMC5532387.