Táplálkozás, immunitás és a mikrobiom

Az Amerikai Gasztroenterológiai Társaság folyóirata, a Gastroenterology ez évben is megjelentette különszámát, ami azzal a kérdéssel foglalkozik, hogy hogyan befolyásolja egészségünket a táplálkozás. Ebben a különszámban jelent meg Herbert Tilg és Alexander R. Moschen Food, Immunity, and the Microbiome című tanulmánya, ami összefoglalja jelenlegi tudásunkat azzal kapcsolatban, milyen módon befolyásolják élelmiszereink a bélrendszerünkben élő baktériumok összetételét, ezen keresztül pedig immunrendszerünk működését.

Az ember bélrendszerében 10¹⁴ számú baktérium található, amelyek a gasztrointesztinális archeákkal, gombákkal és vírusokkal együtt a bél mikrobiomját alkotják. A mikrobiom az emberi génkészlethez képest százszoros mennyiségű genetikai információt tartalmaz, és a diagnosztikai lehetőségek bővülése lehetővé tette, hogy napjainkban kutatása intenzív ütemben folyjon.

A bélbaktériumok diverzitása összefügg a jó egészséggel. Számos tényező befolyásolja a mikrobiom összetételét, így pl. a testedzés és az életkor is (a testedzés növeli a mikrobiom diverzitását; az idősebbeknél a mikrobiom nagyobb interindividuális különbségeket mutat), e tényezők közül valószínűleg a táplálkozásnak van a legnagyobb szerepe. Bizonyos táplálkozási formák hatása rövid távú és reverzibilis, míg mások egész életre szólóan változtatják meg a mikrobiomot. Az úgynevezett nyugati étrendről (rostban, zöldségben, gyümölcsben szegény, zsírban és cukorban, valamint állati fehérjében gazdag étrend, zsírok közül főleg telített zsírok, továbbá finomított lisztek, valamint sok alkohol és só fogyasztása) az elmúlt években kiderült, hogy alapvetően és károsan befolyásolja a mikrobiom taxonómiáját, genetikáját és metabolikus működését, ezáltal hozzájárul számos krónikus betegség – allergia, gyulladásos bélbetegségek, érelmeszesedés, elhízás, 2-es típusú diabétesz - járványszerű terjedéséhez. (Az intesztinális mikrobiom annak révén is közreműködhet az elhízás kialakulásában, hogy befolyásolja, milyen hatékonysággal állítunk elő energiát táplálékunkból.)

Gyulladást kiváltó táplálkozás

A nyugati étrend összetevői több mechanizmus révén is hozzájárulnak a krónikus betegségek alapját jelentő gyulladás kialakulásához, az egyik legfontosabb ezek közül a vörös húsokban, tojásban és tejben található foszfolipid foszfatidilkolin (lecitin) metabolizmusa során keletkező kolin, trimetilamin-N-oxid és betain hatása. A lecitin lebontása a bélflóra enzimjei révén történik, és a bomlástermékek szintje összefügg a gyulladásos betegségként számon tartott érelmeszesedés kialakulásával, továbbá az adverz kardiovaszkuláris események számával – egyes baktériumtörzsek növelik, míg mások csökkentik ezen bomlástermékek mennyiségét. A vörös húsban található L-karnitin (szintén egy trimetilamin) lebontását is a bélbaktériumok végzik, emelkedett szintje összefügg a kardiovaszkuláris betegségek kialakulásával.

A telített zsírban (a tej zsírjai is ide tartoznak) és az omega6 telítetlen zsírokban gazdag táplálkozás a bélrendszer gyulladását váltja ki, megnöveli a bélfal permeábilitását, elősegíti az invazív E. coli bélfalhoz történő adherenciáját, megváltoztatja az epe összetételét, ennek következtében pedig patogén irányban változik a mikrobiom összetétele (pl. felszaporodik benne a B. wadsworthia), ráadásul a kutatások szerint a módosult mikrobiom az utódoknak továbbörökíthető.

Gyulladás ellenes hatású táplálkozás

Az immunsejtekben és az epiteliális sejtekben kifejeződik egy transzkripciós faktor – aril hidrokarbon receptor/AhR – ami számos immunrendszer-specifikus gén szabályozásában vesz részt. Az AhR-hez sok olyan exogén anyag kötődik, ami a mikrobiom egyes összetevőinek részvételével a zöldségben gazdag táplálékból (pl. brokkoli, káposzta) szabadul fel. Állatkísérletek tanúsága szerint AhR-ligandok hiányában nem képződik interleukin22 és bélnyálkahártya-védő mucin, és kolitisz, míg embereknél IBD alakul ki. Az AhR-ligandok elősegítik a természetes ölő sejtek aktiválódását és antimikrobiális peptidek termelődését, ezáltal módosítják a mikrobiom összetételét, míg egyes bakteriális metabolitok és pigmentek maguk is AhR-ligandok.

A zöldségekben és halakban megtalálható, esszenciális aminosav triptofánnak szintén gyulladásgátló hatása van, és a mikrobiom (pl. a lactobacillusok) által előállított egyik metabolitja szintén AhR-agonista. További, az AhR-hez kötődő növényi anyagok a flavonoidok és a polifenolok.

A bélbaktériumok által előállított acetát, butirát, propionát – azon kívül, hogy az egészséges emberek által felhasznált energia 5-10%-a belőlük szabadul fel – jelátvivő molekulaként hozzájárul a bélfal integritásának megőrzéséhez, elősegíti a mucin- és az immunglobulinA-termelést, valamint a szöveti sérülések kijavítását, továbbá gátolja a gyulladásos citokinek felszabadulását, részt vesz a szisztémás immunrendszer érését elősegítő folyamatokban, és segít fenntartani a mikrobiommal kapcsolatos immuntoleranciát (az acetát-termelő bifidobaktériumok számának csökkenése pl. hozzájárul az enteropathogén infekciók keletkezéséhez).

Összefoglalás

A kiegyensúlyozott táplálkozás, ami változatos tápanyagokkal – pl. acetát, butirát, propionát, illetve AhR-ligandok - látja el a szervezetet, egyben az egészséges mikrobiom és a hatékony immunrendszer kialakulásának és működésének is feltétele, ezért a jövőben az élelmiszereket valószínűleg a klinikum részeként a betegségek megelőzésére és kezelésére fogjuk használni.