Analiza microbiomului intestinal din scaun

Ce este microbiomul?

În cele ce urmează trecem în revistă care sunt avantajele efectuării analizei microbiomului intestinal din scaun. Care este metoda acesteia și în ce fel de probleme poate fi de ajutor efectuarea analizei microbiomului și interpretarea rezultatelor de către un specialist? Astăzi, probabil orice persoană care pune accent pe o alimentație sănătoasă a auzit despre importanța florei intestinale. Microbiomul este comunitatea de microorganisme care trăiesc împreună cu corpul uman, în interiorul acestuia. Printre acestea se pot număra bacterii, ciuperci, arhee și virusuri, cu care în majoritatea cazurilor putem conviețui în mod pașnic, ba chiar cu foarte multe dintre ele avem o relație reciproc avantajoasă. Condiția fundamentală a unei conviețuiri echilibrate este o diversitate suficient de mare a speciilor microbiene. Problemele apar atunci când anumite specii se înmulțesc excesiv sau, dimpotrivă, când numărul speciilor scade semnificativ, iar tulpini esențiale dispar chiar complet din tractul intestinal. Dacă unele specii se dezvoltă peste un nivel critic, ele pot suprima supraviețuirea altor bacterii, ceea ce poate declanșa un proces negativ, care se autoîntreține. Acest fenomen poate apărea nu doar în cazul speciilor considerate potențial patogene, ci chiar și în cazul unor specii cunoscute ca fiind benefice. Flora intestinală poate fi afectată de:

• Substanțe chimice, anumiți aditivi alimentari și conservanți
• Stresul persistent (un stimul pentru înmulțirea anumitor bacterii patogene Gram-negative)
• Medicamentele care reduc aciditatea gastrică, în special inhibitorii pompei de protoni. Sub efectul creșterii pH-ului dispar adesea anumite bacterii benefice sensibile la acesta, iar deoarece enzimele care descompun proteinele funcționează optim în mediu acid, în lipsa activității enzimatice proteina începe să putrezească, astfel bacteriile proteolitice, producătoare de toxine, se înmulțesc și mai mult, de exemplu bacteriile reducătoare de sulfat.
• În urma tratamentelor cu antibiotice, de asemenea, dispar adesea bacterii benefice și se înmulțesc bacterii toxice.

Figura 1: Factori dăunători pentru flora intestinală

În ultima vreme observăm la mulți clienți care ni se adresează că se înmulțesc excesiv specii care, în condiții normale, sunt de-a dreptul benefice, ba chiar indispensabile. Acest lucru poate fi o problemă, deoarece într-adevăr nicio specie nu este în sine „bună” sau „rea” - efectul lor pozitiv sau negativ este determinat și de prezența lor cantitativă. Anumite bacterii considerate altfel deosebit de valoroase, de exemplu cele producătoare de acid butiric, atunci când se înmulțesc excesiv pot deveni chiar inflamatorii sau pot elimina alte bacterii importante.În spatele înmulțirii excesive a bacteriilor considerate în general benefice se află adesea următoarele cauze:

• Restrângerea prea puternică a alimentației - în cursul unor diete de eliminare prelungite, bazate pe criterii paralele (intoleranțe individuale, alergii, histamină, ketogenă, FODMAP, candida),
• Utilizarea necorespunzătoare, de lungă durată, a anumitor principii active de origine vegetală, a prebioticelor, a fibrelor selective, respectiv, în unele cazuri, consumul excesiv de smoothie-uri verzi (de altfel sănătoase)
• Consumul de lungă durată de pulberi proteice și aminoacizi.

Datorită acestor circumstanțe, care pot favoriza excesiv anumite bacterii benefice, iar pe altele nu, diversitatea și bogăția speciilor scad, iar înmulțirea excesivă și deficiențele împreună pot da naștere unor disfuncții corporale grave, iar anumite bacterii producătoare de butirat pot provoca chiar și anxietate intensă ca simptom psihic. Dincolo de cazurile care prezintă simptome digestive, observăm deplasări ale florei intestinale, de fapt, la aproape toți pacienții cronici, în tulburări metabolice, în boli imunologice, autoimune, dar foarte frecvent și în caz de anxietate, comportament compulsiv, depresie, sau în cazul altor probleme psihice, psihiatrice sau neurologice.

Dacă vă interesează pachetele detaliate de analiză a microbiomului, le găsiți pe pagina Analiza microbiomului (opțiuni de nivel Bază și Complet).

De ce este specială metoda shotgun?

Față de analiza 16S rRNA folosită până acum, care poate identifica în principal genuri de bacterii, prin secvențierea metagenomică shotgun ¹ se analizează întregul genom (până la 10 000 000 de perechi de baze), ceea ce permite investigarea la nivel de specie, nu doar de gen. Cu această tehnică ² poate fi identificată amprenta genetică completă a tuturor bacteriilor prezente în probă. Acest lucru nu era posibil, sau era posibil doar în mod foarte limitat, cu testele de floră intestinală bazate pe 16S rRNA, însă în foarte multe cazuri tocmai aici se dezvăluie sursa problemei. Există specii de bacterii, precum Escherichia coli, dintre care știința cunoaște mai multe mii de tulpini diferite. Printre acestea găsim numeroase forme benefice, simbiotice, dar există și variante care, prin producerea de toxine, pot provoca boli grave, chiar cu potențial letal. Analiza poate confirma chiar și genele responsabile de producerea anumitor toxine, respectiv de rezistența la antibiotice, pe baza cărora se poate lua decizia privind opțiunile terapeutice.

Puteți plasa comanda analizei microbiomului shotgun prin pachetele Microbiom Bază sau Complet, pe pagina Analiza microbiomului.

Ce anume analizează testul de microbiom folosit de noi, examinat prin metoda shotgun?

Colaboratorii laboratorului Delta Bio 2000 Kft. au luat ca bază probele de scaun a 500 de persoane din Ungaria care se declarau sănătoase și fără vreun diagnostic de boală, iar cu acestea compară în fiecare caz proba predată de client. Astfel se determină abaterea de la „normal”. Deoarece nici eșantionul populației generale care se consideră sănătoasă nu dispune de o floră intestinală optimă, aceste date constituie doar un reper aproximativ. O echipă formată din biologi prelucrează continuu literatura de specialitate care se actualizează zilnic, pentru ca, pe baza datelor, să îmbogățească rezultatul analizei microbiomului cu tot mai multe cunoștințe utile în interpretare și în terapie. Luând în mână rezultatul analizei, vedem mai întâi distribuția procentuală a primelor 30 de tulpini și specii, unde eventual, chiar de la prima vedere, poate reieși că o specie este extrem de mult înmulțită față de celelalte. Pe paginile următoare, bacteriile prezente în categoria respectivă sunt prezentate grupate pe grupe funcționale și de boală. În cazul fiecărei grupe funcționale contează nu doar dacă găsim acolo vreo specie de bacterie, ci și câte specii diferite își împart sarcina respectivă, astfel încât dezechilibrele pot fi vizibile chiar și la o privire superficială. Ceea ce este cu adevărat unic la test este faptul că nu identifică doar speciile care aparțin grupelor funcționale și de boală, ci întreaga informație genetică prezentă în proba de scaun. Aceasta poate fi asociată unei specii concrete de bacterie doar dacă respectiva specie a fost deja descrisă în cercetările științifice. În proba analizată pot fi prezente cele mai diverse specii dintre cele descrise în cercetări, de la cele nesemnificative până la grupe care pot fi chiar indicatori ai tumorilor de colon. Analiza examinează și numeroase colonii de bacterii care indică grupe frecvente de boli sau arii problematice, precum diareea infecțioasă/gastroenterita, IBS, IBD, colita, durerea abdominală, balonarea, constipația, formarea de gaze în colon, obezitatea, problemele glicemice, ficatul gras non-alcoolic, ateroscleroza, dislipidemia, bolile cardiovasculare, problemele renale.

Pachetele complete de analiză a microbiomului cu evaluare de specialitate conțin o evaluare detaliată, un pachet de propuneri de soluții și o consultație de specialitate.

Ce grupe funcționale există și care este rolul lor?

Bacterii care descompun mucina, protectoare ale mucoasei – mucina este un strat de mucus (un biopolimer alcătuit din polizaharide heterogene) care protejează mucoasele de influențe chimice, fizice sau mecanice și care căptușește peretele interior al tractului digestiv de la un capăt la altul. Stratul de mucină trebuie să se reînnoiască continuu, de aceea descompunerea și reformarea sa dinamică sunt indispensabile. Dacă straturile vechi se acumulează pe suprafața intestinală, acest lucru poate declanșa procese inflamatorii. De aceea este nevoie de bacterii care descompun mucina, până la o limită sănătoasă. Unele bacterii care consumă mucus produc acizi grași cu lanț scurt, care reprezintă o sursă de energie pentru celulele epiteliale intestinale, astfel încât acestea să fie capabile să producă o nouă porție de strat proaspăt de mucină. Cunoaștem însă și situații în care bacteriile care descompun mucina se înmulțesc excesiv, iar dacă în paralel lipsesc bacteriile protectoare ale mucoasei, peretele intestinal devine neprotejat, vulnerabil, iar pe el pot apărea eroziuni. Conform studiilor, anumite tipuri de colită au arătat o ameliorare în paralel cu creșterea cantității de Akkermansia muciniphila. Cercetări suplimentare au arătat de asemenea că o prezență în proporție mai mare a acestei bacterii poate reduce nivelul acelor substanțe din intestin care fuseseră identificate anterior ca factori de risc pentru dezvoltarea tumorilor colorectale. Este însă important de menționat că aceste rezultate nu sunt întotdeauna clare, deoarece factorii de stil de viață și proporția celorlalte componente ale florei intestinale pot influența semnificativ efectul. ³ Bacterii care descompun sulfatul – Organismul nostru își poate procura sulf din descompunerea aminoacizilor. Hidrogenul sulfurat care se formează în timpul descompunerii poate deveni însă dăunător peste un anumit nivel, putând provoca apariția de tumori sau inflamații în intestin. Cercetările arată că numărul ridicat al bacteriei care descompune sulfatul, frecvent prezentă în rezultate, Bilophila wadsworthia, crește odată cu creșterea conținutului de grăsimi din alimentație. Această bacterie poate declanșa procese inflamatorii, afectează funcția de barieră a intestinului, metabolismul acizilor biliari, metabolismul zaharurilor și poate contribui și la apariția cirozei hepatice. ⁴ Bacteriile Bilophila wadsworthia sunt capabile să metabolizeze acizii biliari, de aceea, în prezența lor, este foarte important să alegem doar un preparat de enzime digestive care nu conține acizi biliari. Bacterii producătoare de metan – pot fi asociate cu constipația, problemele sistemului nervos, IBS. Pot reduce motilitatea intestinală și pot provoca balonare. Bacterii neuroactive – În ultimii ani, tot mai multe cercetări se orientează spre explorarea funcționării axei intestin–creier. Anumite specii de bacterii sunt capabile să producă neurotransmițători, de exemplu binecunoscuta serotonină. Unele studii sugerează totuși că această serotonină formată în intestin nu ajunge la creier, ci își exercită efectul local. În spatele ameliorării stării psihice se poate afla, parțial, și atenuarea proceselor inflamatorii. Prezența în proporție adecvată a unor astfel de bacterii intestinale poate contribui în mod semnificativ la menținerea echilibrului psihic și neurologic. Confirmând acest lucru, cercetătorii de la Centrul de Medicină Funcțională din Napoli au constatat, în esență, că odată cu ameliorarea sistemului intestinal se ameliorează și starea de bine mentală ⁵. Conform tezei IFM, comunicarea bidirecțională de-a lungul axei intestin-creier implică numeroase sisteme de organe, inclusiv sistemul endocrin, sistemul imunitar, precum și sistemul nervos autonom, central și enteric, iar microbiomul intestinal influențează aceste interacțiuni ⁶. Stresul modifică nu doar permeabilitatea mucoasei intestinale și secreția de citokine, ci poate schimba semnificativ și structura și activitatea comunității bacteriilor comensale din intestin. Flora intestinală poate influența răspunsurile fiziologice legate de stres ^7–9. Cercetările sugerează că există o interacțiune strânsă între flora intestinală și axa hipotalamo-hipofizo-suprarenală (HPA), sistemul neuroendocrin de control care reglează răspunsurile la stres, iar comunicarea acestora poate fi strâns legată de alte sisteme ⁸. Serotonina și catecolaminele - noradrenalina, adrenalina și dopamina - sunt active atât în creier, cât și în intestin. ¹⁰ Concentrația peptidelor din intestin este modulată de semnalele microbiomului intestinal. În acest context de comunicare, bacteriile intestinale pot juca un rol în reglarea stărilor legate de stres, precum anxietatea și depresia. Bacterii pozitive pentru LPS (lipopolizaharid) – în membranele lor se găsesc substanțe (adesea puternic) imunogene, toxice, care irită continuu organismul. Sub efectul intervențiilor menite să le distrugă (tratamentele cu antibiotice), endotoxinele lor se eliberează și ajung inclusiv în sânge, provocând febră, diaree, iar în cel mai rău caz șoc septic, care în unele situații poate avea chiar un deznodământ fatal. La aceste specii este frecventă și rezistența la antibiotice. Reprezentanții lor mai cunoscuți sunt anumite specii patogene de E. coli sau Klebsiella. Bacterii imunomodulatoare – anumite bacterii pot inhiba sau distruge direct microorganismele patogene prin producerea de compuși antimicrobieni. Altele reduc tulpinile nedorite mai degrabă prin concurența pentru nutrienți sau contribuie la echilibrul sistemului intestinal prin efectul lor antiinflamator. Un aspect interesant este că și anumite tulpini de Escherichia coli fac parte din acest rol de protecție – funcționează practic ca „paznicii” florei intestinale. Bacterii care descompun fibrele – aceste bacterii pot descompune carbohidrați complecși (substanțe denumite fibre sau prebiotice) pe care organismul uman nu ar fi capabil să îi descompună singur. Din aceste fibre, bacteriile produc acizi grași cu lanț scurt: butirat (acid butiric), acetat (acid acetic), propionat (acid propionic). Butiratul acoperă, printre altele, necesarul de energie al celulelor epiteliale intestinale, influențează semnificativ funcționarea anumitor tipuri de celule imunitare și le servește parțial și ca hrană. Pe lângă toate acestea, contribuie la păstrarea integrității mucoasei intestinale, împiedicând înmulțirea diverselor bacterii patogene, având și o funcție antiinflamatoare și de prevenire a tumorilor. Unele specii de Roseburia producătoare de butirat influențează, de exemplu, motilitatea colonului, menținerea imunității și au efect antiinflamator. Acetatul influențează favorabil energia organismului-gazdă și joacă, de asemenea, un rol important în reglarea greutății corporale și în sensibilitatea la insulină. Propionatul are efect antilipogenic (împiedicarea depozitării grăsimii în țesuturi și intensificarea transformării grăsimii în energie), de scădere a colesterolului, de reglare a greutății corporale, de influențare a comportamentului alimentar, precum și efect antitumoral. ¹¹ Bacterii zaharolitice, producătoare de acid lactic – favorizează menținerea echilibrului sănătos al florei intestinale. Pot prelucra numeroși carbohidrați, furnizând astfel organismului nutrienți suplimentari. Acidul lactic are efect antimicrobian și antioxidant, împiedicând astfel înmulțirea bacteriilor patogene și de putrefacție, și ajută la formarea unei valori de pH corespunzătoare. În cazul înmulțirii lor excesive, pot bloca și funcționarea mitocondriilor. ¹² Familia Clostridiaceae - Cea mai mare parte a lor sunt comensale, însă anumite specii se caracterizează prin producerea de toxine, respectiv prin formarea de spori, ceea ce le face rezistente la factorii de mediu. Câteva dintre speciile lor sunt patogene. Bacteriile din această familie provoacă frecvent colită sau diaree severă. Din păcate, de multe ori nu doar rezistă la antibiotice, ci se și înmulțesc sub efectul acestora, putând apărea specii rezistente. Bacterii de putrefacție – se înmulțesc atunci când proteine nedigerate ajung până în colon. Substanțele produse de ele joacă un rol în dezvoltarea tumorilor de colon. Bacterii producătoare de histamină – histamina este un hormon cu funcții extrem de variate, care se formează dintr-un aminoacid numit histidină ¹³. În anumite bacterii care se înmulțesc pe proteine, se produce în cantitate mult mai mare decât în celulele eucariote (care alcătuiesc și organismul uman). Efectul său poate fi diferit în funcție de tipul receptorilor pe care îi stimulează. Dacă în cursul proceselor de putrefacție apar în intestin prea multe bacterii producătoare de histamină, excesul de histamină poate suprasolicita capacitatea organismului de a descompune histamina, mai ales dacă există și o lipsă a micronutrienților necesari descompunerii, iar ca urmare pot apărea simptomele histaminozei. Specii esențiale și genuri importante – aici sunt încadrate speciile fără de care nu există o floră intestinală sănătoasă. Sport, constituție corporală suplă – unele specii îmbunătățesc performanța sportivă a corpului uman, iar altele sunt responsabile de menținerea unei constituții corporale suple.

Figura 2: Grupe funcționale și roluri

Ce decizii importante din perspectiva abordării terapeutice sunt influențate de rezultatul analizei genomului din scaun?

Prin aportul de bacterii considerate benefice, precum și de fibre, nu este posibilă în toate cazurile refacerea florei intestinale. Se poate întâmpla ca anumite bacterii să nu permită colonizarea tulpinilor benefice, ca să nu mai vorbim de faptul că aportul de fibre fără cunoașterea compoziției exacte a florei intestinale hrănește uneori tocmai tulpinile înmulțite excesiv, înrăutățind astfel și mai mult echilibrul. Șansa unei instalări reușite a tulpinilor bacteriene dorite poate fi crescută semnificativ dacă mai întâi creăm condiții de mediu care le favorizează viabilitatea și înmulțirea. Anumite specii, de exemplu, pot supraviețui doar într-un anumit interval de pH, astfel încât deja acest singur factor poate influența compoziția microbiană. Dacă alimentația nu asigură o sursă de nutrienți suficientă sau suficient de variată, atunci alimentele consumate vor susține doar creșterea câtorva tulpini, în timp ce alte microorganisme benefice sunt marginalizate. Optimizarea florei intestinale nu înseamnă doar reducerea microorganismelor dăunătoare: uneori trebuie limitată și înmulțirea excesivă a unor bacterii benefice, a căror prezență excesivă poate declanșa inflamație sau creează o așa-numită rezistență la colonizare, împiedicând integrarea unor specii noi, benefice. Al doilea pas al procesului este determinarea tulpinilor care trebuie repopulate și a ordinii lor, precum și cartografierea nutrienților cu care le poate fi susținută supraviețuirea și a factorilor de stil de viață care ajută la menținerea pe termen lung a noului echilibru microbian. Dacă revenim la alimentația și la stilul de viață care au avut un rol în apariția problemei, este foarte probabil ca și flora intestinală să revină la starea anterioară, care declanșa simptomele. Deși rezultatele testului arată foarte frumos cifrele, interpretarea necesită o documentare îndelungată. În cazul în care ceva lipsește din flora intestinală, suplinirea sa pare o sarcină ușoară. Lucrurile nu sunt totuși atât de simple. După cum am scris și mai sus, pe lângă suplinire este importantă și crearea condițiilor. Din păcate, constatăm foarte des că aceasta este o sarcină destul de complicată, deoarece speciile de bacterii care trebuie reduse sunt parțial capabile să utilizeze aceiași nutrienți pe care îi metabolizează bacteriile pe care dorim să le păstrăm sau să le înmulțim. De aceea nu este indiferentă ordinea în care sunt introduse speciile dorite - există unele care colonizează mult mai ușor intestinul și nu permit înmulțirea altora. Recomandarea de intervenție țintită, stabilită pe baza analizei, ține cont de (enumerare fără pretenția de a fi exhaustivă):

• deplasarea proporției procentuale a anumitor bacterii
• faptul că bacteria benefică, respectiv cea care trebuie redusă, consumă cu plăcere ce fibre, astfel încât conține fibre selective pentru anumite bacterii, substanțe cu acțiune selectivă
• faptul că structurarea ordinii trebuie să se facă pe baza unor decizii strategice, adică ce tulpini bacteriene probiotice sunt folosite în ce scop și în ce ordine, de exemplu pe baza unor criterii precum ce tulpină probiotică este capabilă să elimine ce tulpină patogenă sau oportunistă înmulțită excesiv
• care tulpini bacteriene favorizează, prin metaboliții produși de ele, alte tulpini bacteriene (cross-feeding)
• care bacterii sunt capabile să deplaseze pH-ul intestinal într-o direcție optimă, asigurând condiții de viață pentru alte bacterii benefice
• care bacterii provin din cavitatea bucală, din căile urinare sau chiar din abcese și care poate fi semnificația acestui lucru (de exemplu, necesitatea de a consulta un medic specialist)
• cu ce principii active pot fi susținute funcționarea stomacului, a peretelui intestinal lezat, a vezicii biliare, dar și a nervului vag, care inervează sistemul digestiv.

Pachetul Microbiom Complet include un protocol personalizat pe baza analizei microbiomului — cu etape pe parcursul a 3–4 luni și cu asistență de specialitate.

Ce beneficiu are faptul că un consilier care se ocupă de nutriție funcțională interpretează rezultatele?

Flora intestinală sănătoasă este un pilon important al bunei funcționări a organismului, dar nu poate fi interpretată complet independent de funcționarea organismului în ansamblu. Buna funcționare a sistemului digestiv este reglată în primul rând de nervul cranian X, adică nervus vagus – element esențial al sistemului nervos parasimpatic. Acest nerv poate fi afectat de mai multe influențe dăunătoare, cum ar fi, în mod obișnuit, stresul, când sistemul nervos simpatic este forțat la o activitate continuă, astfel încât nervul vag (sistemul nervos parasimpatic) ajunge sub o inhibiție de durată. Un astfel de efect poate fi declanșat și de stresul psihosocial, de exemplu conflictele familiale, mai ales atunci când acestea coincid cu momentul meselor – tocmai când ar fi cea mai mare nevoie de activarea nervului vag pentru funcționarea optimă a sistemului digestiv. Inhibiția nervului vag duce la inhibiția completă a inervației sistemului digestiv, care include inhibarea funcției gastrice, a producției de acid gastric și de enzime digestive, a funcției pancreasului și a vezicii biliare. Aceste tulburări care afectează procesele digestive duc, pe termen mai lung, în mod inevitabil la dereglarea echilibrului florei intestinale. Ca urmare a unei alimentații deficitare, organismul este afectat în funcționarea sa la nivel celular, biochimic; pe lângă un aport greșit de macro- și micronutrienți, nu funcționează bine pereții celulari alcătuiți din membrane, pereții mitocondriilor. Pereții celulelor epiteliale intestinale sunt, de asemenea, structuri membranare la fel de sensibile. Integritatea acestora poate fi susținută cu protocoale speciale de alimentație și de suplimentare nutrițională. Împreună cu lipsurile în aportul de micronutrienți și cu deficitele sănătății metabolice, anumite infecții cronice care afectează organismul ¹⁴, indiferent de localizarea și de natura lor, prin intermediul sistemului imunitar și prin lezarea mitocondriilor ¹², creează pe termen mai lung o stare de deficit energetic la nivel celular, a cărei persistență nu permite o funcționare de bună calitate, în general, a sistemului nervos, putând sta astfel, prin disfuncția nervului vag, și la baza tulburărilor de funcționare ale sistemului digestiv și ale florei intestinale. Agenții patogeni ai bolii Lyme, borreliile ¹⁴, sunt capabili să lezeze direct, pe lângă alți nervi, și nervii cranieni, astfel și nervul cranian X, nervul vag, provocând în acest fel simptome digestive. Aceste probleme sunt depistate simultan de un specialist format corespunzător în medicina funcțională, care face și propuneri pentru remedierea lor. ¹⁵

Puteți programa o întâlnire cu un astfel de specialist în nutriție funcțională în cadrul pachetului Microbiom Bază sau Complet.

Care este procedura efectuării analizei microbiomului intestinal din scaun - cu ce costuri trebuie să vă așteptați?

Despre procedura efectuării analizei microbiomului, costurile acesteia, interpretarea rezultatelor și recomandările personalizate stabilite pe baza lor vă puteți informa aici.