Bacterii comensale (esențiale)
Trilioane de microorganisme trăiesc în intestinul uman pentru a alcătui un ecosistem complex care joacă un rol important în starea generală de sănătate. Microbiota intestinală prezintă o diversitate mare de bacterii, variază de la un individ la altul și se poate modifica în timp, în special în fazele de dezvoltare și odată cu boala.
Bacteriile comensale locuiesc în mod natural în tractul gastrointestinal al omului și nu provoacă boli. Multe dintre aceste bacterii sunt benefice, produc enzime, vitamine, acizi grași cu lanț scurt și alți produși metabolici care mențin buna funcționare a intestinelor și a organismului. Interacțiunea incredibil de complexă dintre sănătatea umană și microbiomul intestinal este subiect de cercetare pentru mai multe studii de ultimă oră.
Încrengăturile bacteriene predominante din intestin sunt Firmicutes, Bacteroidetes, Actinobacteria și Proteobacteria. Ciupercile care fac parte din microbiota intestinală includ Candida, Saccharomyces, Aspergillus și Penicillium.
Aceste bacterii comensale (prietenoase) coexistă cu gazda umană și îndeplinesc multe funcții importante: extrag nutrienții din alimentație pentru ca organismul nostru să aibă energie, mențin funcția de barieră intestinală, produc vitamine (biotină și vitamina K) și protejează microbiota împotriva colonizării de către potențiali agenți patogeni. Cercetările au demonstrat capacitatea microbiotei de a interacționa cu sistemul imunitar ca fiind un beneficiu important pentru sănătate. Microbiota are și activitate antiinflamatoare și antioxidantă. Este esențial ca bacteriile comensale să fie diverse și să aibă un nivel normal, deoarece perturbarea echilibrului microbian (sau disbioza) a fost asociată cu obezitatea, malnutriția, inflamația intestinală și alte boli autoimune, tulburări neurologice și cancer. O listă limitată a microbiotei comensale (formată din microorganisme comesale) este inclusă în testul GI-MAP + Zonulin ca test general de screening pentru nivelurile normale de microbiotă protectoare sau pentru a monitoriza suplimentarea cu probiotice.
Bacteriile din clasa Clostridia, precum Faecalibacterium prausnitzii și Roseburia spp., îndeplinesc roluri importante în comunitatea microbiană a intestinului gros. Sunt producători majori de acid butiric și alți acizi grași cu lanț scurt (SCFA) din carbohidrați nedigerabili. SCFA sunt regulatori importanți pentru integritatea mucoasei intestinale, echilibrul sistemului imunitar și rezistența la microorganismele patogene. Acidul butiric este un SCFA care susține sănătatea. Nu doar că reprezintă o sursă importantă de energie pentru celulele epiteliale ale colonului, dar susține și activitatea antiinflamatorie prin producerea de celule T-regulatoare în mucoasa intestinală.
Bacteroides fragilis este o bacterie comensală din organismul uman care colonizează tractul gastrointestinal inferior. Speciile Bacteroides se numără printre primele microorganisme care au colonizat intestinul uman și sunt prezente în număr mare. B.fragilis este o bacterie foarte comună, importantă, anaerobă, gram-negativă, dar reprezintă doar aproximativ 0,5% din totalul speciillor Bacteroides identificate la nivelul intestinului. Fiind o bacterie intestinală comensală, în mod normal B. fragilis are un rol benefic în activitatea imunomodulatoare. Cu toate acestea, dacă B. fragilis intră în sânge, ca urmare a permeabilității intestinale, a traumatismelor sau a intervențiilor chirurgicale, atunci poate provoca infecții grave.
În ultimii ani B. fragilis a făcut obiectul unor cercetări riguroase deoarece pare să aibă un efect protector împotriva inflamației și posibil și împotriva tulburărilor autoimune. B. fragilis repară defectele barierei intestinale, influențând proteinele de joncțiune strânsă și expresia citokinelor. În cadrul unui studiu, când șoarecilor cu autism li s-au administrat Bacteroides fragilis, bacteria a normalizat permeabilitatea intestinală, a restabilit echilibrul microbian și a eliminat simptomele comportamentale și cognitive.
Bifidobacterii spp. și Lactobacillus spp. fac parte în mod natural din microbiom. Sunt adesea descrise ca fiind bacterii benefice sau comensale, fiind administrate terapeutic ca probiotice. Aceste bacterii benefice contribuie la o bună digestie, promovează regularitatea, întăresc sistemul imunitar și ajută la controlul pH-ului intestinal. Bifidobacteria și Lactobacillus ajută la prevenirea creșterii excesive a Candida albicans, E. coli și a altor bacterii patogene. De asemeena, Bifidobacteria și speciile Lactobacillus ajută indirect și la formarea de acid butiric prin producerea de acetat și lactat, pe care o serie de specii de Clostridia le pot folosi pentru a crea butirat.
Enterococcus spp. sunt bacterii gram-pozitive, facultativ anaerobe, producătoare de lactat, care fac parte din încrengătura bacteriilor Firmicutes. Enterococcus colonizează de-a lungul epiteliului intestinal, sub stratul mucos, locație ce îi conferă capacitatea de a întâri funcția de barieră a mucoasei intestinale. Enterococcus joacă un rol cheie în prevenirea toxiinfecțiilor alimentare, prin producerea de bacteriocine, asigurând o activitate inhibitoare împotriva următoarelor organisme: Shigella flexneri, Staphylococcus aureus, Listeria monocytogenes, Yersinia enterocolitica, Klebsiella pneumoniae, Escherichia coli și Bacillus subtilis. Speciile de Enterococcus produc și vitamina B12 în tractul intestinal. Nivelurile ridicate de B12 pot reflecta disbioza intestinului subțire și aclorhidrie (sau lipsa acidului gastric). Enterococcus faecalis poate supraviețui în sucul pancreatic și/sau bilă, poate fi asociat cu rezistența la antibiotice, factori de virulență și are potențialul de a fi asociat și cu pancreatita. Din aceste motive, este înțelept să se ia în calcul măsurarea Enterococcus faecalis dacă un număr crescut de specii de bacterii comensale de Enterococcus sunt detectate în urma analizei de laborator. Speciile de Enterococcus sunt considerate bacterii asociate mucoasei intestinale. Prin urmare, nivelurile scăzute ale acestor bacterii pot indica o scădere a sănătății mucoasei intestinale și/sau epiteliului.
Escherichia spp. sunt bacterii gram-negative, facultativ anaerobe, care fac parte din încrengătura Proteobacteria. Ca grup, speciile de Escherichia sunt adesea considerate agenți patogeni, însă acestea sunt în general o parte normală a florei intestinale. Cele mai multe tulpini de specii de Escherichia sunt nepatogene și inhibă tulpinile patogene de E. coli. Speciile de Escherichia sunt printre primele specii de bacterii care au colonizat intestinul. În timpul nașterii vaginale, dar și la manevrele ulterioare, copilul este expus la materiile fecale ale mamei, materii ce conține specii facultativ anaerobe, cum ar fi Escherichia coli, Staphylococcus, și Streptococcus. Aceste bacteri ajung apoi în intestinul sugarului. În faza inițială, produc un mediu anaerob în primele zile de viață ale sugarului, care permite bacteriilor anaerobe stricte, precum speciile Bacteroides și speciile Bifidobacterium, să poată apoi coloniza și prospera. E. coli comensal poate modula inflamația în următoarele moduri: inducerea apărării imune a gazdei împotriva agenților patogeni, întărirea barierei intestinale și inhibarea directă a tulpinilor de E. coli patogene. Mai exact, tulpina de E. coli Nissle 1917 (EcN) a ajutat pacienții cu colită ulcerativă în menținerea remisiunii bolii, inducerea apărării imune a gazdei împotriva agenților patogeni și întărirea barierei intestinale, precum și inhibarea directă a tulpinile patogene de E. coli. În plus, o dietă bazată de grăsimi vegetale, deși în comparație cu alte diete nu este ideală pentru înmulțirea E. coli, permite E. coli să producă mai mult acid lactic care poate inhiba P. aeruginosa. Potrivit unor experimente realizate pe animale, s-a observat că acestea sunt mai vulnerabile la infecțiile patogene cu E. coli și Pseudomonas când numărul de speciile de Escherichia este scăzut.
Enterobacter spp. Sunt bacterii gram-negative, anaerob facultative, care fac parte din încrengătura Proteobacteria. Enterobacter spp. sunt bacterii comensale ce se găsesc în mod natural în microbiota intestinală. Există anumite subspecii/specii care au fost asociate cu infecții și focare dobândite în spital. Datorită acestor bacterii care conțin capsule LPS, nivelurile crescute de Enterobacter spp. pot indica o activitate inflamatorie intestinală crescută.
Akkermansia muciniphila este o bacterie implicată în degradarea mucusului și care joacă un rol important în susținerea ecosistemului microbian intestinal. Prin descompunerea polizaharidelor din mucoase, A. muciniphila eliberează zaharuri și generează produse metabolice care pot fi utilizate de către alte bacterii din mediul intestinal, cum ar fi Clostridia, pentru propriile nevoi energetice. Astfel, A. muciniphila ajută la susținerea producției de produse microbiene intestinale importante precum acidul butiric. Nivelurile reduse de A. muciniphila au fost legate de disfuncția metabolică și obezitate. În anumite cazuri, nivelurile foarte ridicate ale acestei bacterii au fost asociate cu boli neurodegenerative, cum ar fi boala Parkinson și scleroza multiplă. Cauzalitatea nu a fost însă stabilită.
Faecalibacterium prausnitzii este o specie majoră de bacterii producătoare de acid butiric, care se găsește în abundență în colon. Niveluri reduse de F. prausnitzii au fost identificate în mai multe boli intestinale, cum ar fi boala Crohn, colita ulcerativă și cancerul colorectal, precum și în alte boli cronice.
Roseburia spp. – un gen de bacterii anaerobe, gram-pozitive, din clasa Clostridia, care populează colonul. Genul Roseburia are cinci specii cu roluri bine definite, toate producând acizi grași cu lanț scurt (SCFA), cum ar fi acetat, propionat și butirat. De asemenea, Roseburia poate produce butirat din acetat, susținând homeostazia (echilibrul energetic). Acest gen de bacterii este cunoscut pe scară largă pentru faptul că influențează motilitatea colonului, susține imunitatea și suprimă inflamația. Nivelurile scăzute de Roseburia sunt asociate cu mai multe boli, inclusiv sindromul colonului iritabil, obezitatea, diabetul de tip 2, afecțiuni ale sistemului nervos și alergii.