Interakcia fibromyalgie a syndrómu dráždivého čreva: Možná úloha črevnej mikrobioty a osi čreva a mozguⅡ

2. Ľudská mikrobiota a črevo-mozog v zdraví a chorobe

Ľudská črevná mikroflóra pozostáva z komplexného, ​​dynamického a heterogénneho ekosystému obývaného viac ako biliónom mikroorganizmov vrátane baktérií, archeí, húb, vírusov, prvokov a helmintov, ktoré interagujú medzi sebou a s hostiteľom [39–41]. bakteriálna populácia, ľudská črevná mikroflóra zahŕňa sedem kmeňov: Bacteroidetes, Firmicutes, Actinobacteria, Fusobacteria, Proteobacteria, Verrucomicrobia a Cyanobacteria, pričom Bacteroidetes a Firmicutes predstavujú viac ako 90 % všetkých baktérií [42]. Pomer medzi Firmicutes a Bacteroidetes sa považuje za dôležitý parameter, ktorý treba brať do úvahy pri liečbe črevných porúch [43]. Bacteroidetesphylum zahŕňa rody Bacteroides a Prevotella, kmeň Firmicutes zahŕňa rody Clostridium, Eubacterium a Ruminococcus [44].

Kliknite na rýchlo pôsobiace laxatívum

Napriek tomu sa relatívna bohatosť bakteriálnych kmeňov môže medzi jednotlivcami výrazne líšiť [44]. Vzťah medzi ľudským hostiteľom a črevnou mikroflórou je komenzálny a vzájomný: zatiaľ čo hostiteľ poskytuje ekologické miesto pre všetky zložky črevnej mikroflóry, niektoré z nich prispievajú k rozvoju hostiteľa, kondícii a metabolizmu. V prvom rade tým, že žijú a replikujú sa. Na črevných povrchoch vytvára črevná mikroflóra stabilný systém, ktorý zabraňuje invázii patogénnych mikroorganizmov. Okrem toho, črevné mikróby syntetizujú niekoľko tried živín, ako sú aminokyseliny s rozvetveným reťazcom, amíny, fenoly, indoly, kyselina fenyloctová a vitamíny [41,45–47]. Najmä Bacteroides sa podieľajú na syntéze biotínu, riboflavínu, pantotenátu a askorbátu, zatiaľ čo Prevotella sa podieľa na syntéze tiamínu a folátu [44].

Črevná mikroflóra prispieva k syntéze žlčových kyselín a cholesterolu, ako aj k vstrebávaniu vápnika, horčíka a železa [46,48]. Okrem toho v stresových podmienkach zvyšuje vstrebávanie živín predlžovaním črevných klkov a mikroklkov. Črevná mikroflóra sa považuje za hlavného sprostredkovateľa metabolizmu nestráviteľných uhľohydrátov, ako je celulóza, pektín a oligosacharidy, na mastné kyseliny s krátkym reťazcom (SCFA) (acetát, propionát a butyrát), ktoré produkujú najmä Firmicutes, Bacteroides a niektoré anaeróbne črevné mikroorganizmy [49].

Sú rýchlo absorbované epitelovými bunkami buď pasívnou difúziou alebo aktívnym transportom cez G proteín-coupledreceptory, ako sú GPR41, GPR43 a GPR109A [50]. Je známe, že SCFA, najmä kyselina maslová a butyrát, sú zásadné pre udržiavanie črevnej bariéry, pretože majú schopnosť podporovať expresiu mucínov, antimikrobiálnych peptidov a proteínov s pevným spojením [41,45,51,52]. preukázané, že majú protizápalové účinky. Najmä prostredníctvom väzby na GPR43 butyrát indukuje produkciu protizápalových cytokínov, ako sú TGF a IL-10, ako aj upreguláciu FoxP3, hlavného transkripčného faktora regulačných T buniek (Tregs) [50]. Butyrát tiež inhibuje aktivitu histónovej deacetylázy a znižuje nukleárny faktor-κ, jeden z hlavných mediátorov zápalovej odpovede [50]. Okrem toho kombinácia propionátu a butyrátu inhibuje zápal indukovaný lipopolysacharidmi (LPS) aktiváciou Tregs a znížením produkcie zápalových cytokínov, ako sú IL-6 a IL-12 [53].

Predklinické dôkazy tiež naznačujú, že črevná mikroflóra a jej metabolity sa podieľajú na modulácii správania a mozgových procesov, vrátane reakcie na stres, emočného správania a modulácie bolesti [54]. Uvádza sa, že črevná mikroflóra je schopná syntetizovať celý rad neurotransmiterov a neurotrofických faktorov, ako je dopamín, noradrenalín, serotonín, kyselina gama-aminomaslová (GABA), acetylcholín a histamín, ktoré môžu ovplyvniť centrálny nervový a periférny enterálny systém [40, 55]. Signalizácia z enterickej mikrobioty do mozgu je sprostredkovaná cez epitelové bunky, receptorom sprostredkovanú signalizáciu a priamu stimuláciu buniek lamina propria [4]. Na druhej strane mozog pôsobí na črevnú mikroflóru prostredníctvom zmien gastrointestinálnej motility, permeability a uvoľňovaniasignálnych molekúl v lúmene čreva.

Toto spojenie, známe ako os črevo-mozog, je mimoriadne dôležité na udržanie gastrointestinálnej homeostázy. Os črevo-mozog sa podieľa aj na regulácii neuronálnych, endokrinných a imunitných dráh [38,40,56]. Preto je stabilná mikroflóra rozhodujúca pre udržanie fyziológie normálneho čreva a správny prenos pozdĺž osi čreva a mozgu. Naopak, dysbióza, tj nerovnováha v rámci črevných mikrobiálnych populácií, negatívne ovplyvňuje gutomeostázu a môže spôsobiť neprimeranú aktivitu osi črevo – mozog [43,57], ako aj poruchu centrálneho spracovania senzorických vstupov [57,58 ]. Predpokladá sa, že s nástupom črevnej dysbiózy sú spojené mnohé rizikové faktory: expozícia antibiotikám a xenobiotikám, ako sú ťažké kovy a pesticídy, obezita, diéta s vysokým obsahom tukov a cukrov, genetika hostiteľa, vek a spôsob narodenia [40, 51]. Dysbióza je spojená s patogenézou mnohých zápalových ochorení [17,25,51]. Navyše, zmeny v zložení črevnej mikroflóry boli nedávno hlásené v FM [59,60].

Dysbióza preto môže predstavovať nepriaznivý stav prispievajúci k rozvoju FM. Spolu s dysbiózou predstavuje SIBO (small střevní bakteriální overgrowth) ďalší typ kvalitatívnej a kvantitatívnej zmeny črevnej mikroflóry, ktorá ovplyvňuje komunikáciu osi čreva a mozgu [61]. Za normálnych podmienok grampozitívne baktérie s 103 organizmami/ml kolonizujú hlavne horný trakt tenkého čreva. Naopak, počas SIBO sa počet bakteriálnych kolónií zvýši na viac ako 105–106 organizmov/ml [62]. Ľudský hostiteľ riadi rast črevných bakteriálnych populácií niekoľkými mechanizmami. Žalúdočné kyseliny skutočne likvidujú mikroorganizmy, peristaltika zametá baktérie do hrubého čreva a ich prístup je zamedzený vďaka tesným spojeniam medzi epitelovými bunkami.

Okrem toho mnohé antimikrobiálne produkty prispievajú k obmedzeniu nadmerného rastu baktérií [63,64]. Porucha jedného alebo viacerých z týchto homeostatických obranných mechanizmov, ako aj určité anatomické abnormality predisponujú k rozvoju SIBO. Vo všeobecnosti majú pacienti so SIBO nešpecifické symptómy, ako je nadúvanie, abdominálna distenzia, bolesť alebo diskomfort, hnačka, únava, úzkosť/depresia a slabosť [4]. V skutočnosti sa pozorovala podobnosť symptómov medzi FM a SIBO, čo naznačuje možnú úlohu SIBO pri FM [65,66].

3. Zloženie mikrobioty u pacientov s FM: podobnosti a rozdiely s IBS

Ako už bolo spomenuté, zmeny v črevnej mikroflóre môžu ovplyvniť črevno-mozgovú os [43,67]. Preto je pravdepodobné, že dysbióza môže hrať úlohu v patogenéze FM zmenou vnímania a spracovania bolestivých stimulov [2,68]. V súlade s tým analýza črevnej mikroflóry u pacientov s FM ukázala zmenené zloženie [59,60].

Konkrétne, baktérie patriace do čeľadí Lachnospiraceae a Ruminococcaceae, ako aj do rodov Eubacterium a Bifidobacterium vykazovali nižšiu abundanciu v rámci črevnej mikrobioty pacientov s FM, zatiaľ čo čeľaď Rikenellaceae a mnohé druhy patriace do triedy Clostridia boli zastúpené nadmerne [59,60]. Mnohé z druhov, ktorých početnosť je zmenená u pacientov s FM, sa podieľajú na metabolizme SCFA. Lachnospiraceae sa skutočne podieľajú na syntéze kyseliny maslovej, zatiaľ čo druhy Eubacterium a Faecalibacterium prausnitzii, ktoré patria k Ruminoccaceae, produkujú butyrát [53]. Ich vyčerpanie by teda naznačovalo zhoršenú produkciu SCFA, čo by následne negatívne ovplyvnilo permeabilitu čreva. Keďže hlavnou časťou črevných baktérií je gramnegatívny druh vylučujúci LPS, presakujúca črevná bariéra môže spôsobiť jeho systémové uvoľňovanie. Na periférii môže LPS zvýšiť vnímanie bolesti buď priamou interakciou s periférnymi neurónmi, alebo spôsobením širokej aktivácie imunitného systému, ktorý následne vylučuje zápalové mediátory senzibilizujúce nociceptorneuróny [69].

Okrem toho SCFA modulujú permeabilitu hematoencefalickej bariéry tým, že prispievajú k správnej organizácii tesných spojení [70]. Preto v prípade deplécie SCFA by sa LPS mohol dostať aj do centrálneho nervového systému (CNS) a pôsobiť na centrálnej úrovni. V neposlednom rade majú SCFA protizápalovú aktivitu znížením chemotaxie, adhézie a sekrécie prozápalových faktorov leukocytov, čím pôsobia proti účinkom LPS [71]. Tieto priaznivé účinky sú však závislé od dávkyUkázalo sa, že vysoké koncentrácie butyrátu podporujú apoptózu črevných buniek, čím narúšajú črevnú bariéru [72].

U pacientov s FM je rozšírených niekoľko baktérií triedy Clostridia produkujúcich SCFA [60]. V súlade s týmto pozorovaním bola u týchto subjektov zvýšená koncentrácia kyseliny maslovej v sére a moči [60,68], čo podporuje hypotézu dysregulovanej produkcie SCFA u pacientov s FM a nie deficitu. Na druhej strane baktérie z Bifidobacterium rod podieľajú sa na metabolizme neurotransmiterov syntetizovaním GABA z glutamátu [73]. GABA je najdôležitejší inhibičný neurotransmiter v CNS a pôsobí tak, že indukuje hyperpolarizáciu neurónov a zvyšuje prah excitability, čím pôsobí proti vnímaniu bolesti a jej prenosu nociceptívnymi neurónmi. Naopak, glutamát pôsobí opačne, a teda predstavuje hlavný excitačný neurotransmiter podieľajúci sa na senzibilizácii bolesti [74].

V dôsledku toho by znížená prítomnosť baktérií schopných produkovať GABA, ako je Bifidobacterium, zmenila rovnováhu GABA/glutamát v prospech GABA. V súlade s tým sa zistilo, že periférne hladiny glutamátu sú u pacientov s FM zvýšené [59]. Celkovo to naznačuje, že zvýšená a rozptýlená citlivosť na bolesť pozorovaná u pacientov s FM by mohla zahŕňať zníženú schopnosť črevnej mikroflóry produkovať GABA, čo by spolu so zvýšenou permeabilitou črevnej bariéry zase spôsobilo systémovú akumuláciu glutamátu a rozšírenú excitáciu nociceptorových neurónov. Bakteriálne druhy patriace do triedy Clostridia boli tiež spojené so symptómami závažnosti ochorenia, vrátane rozšíreného indexu bolesti, intenzity bolesti, únavy a zmien spánku [60]. Medzi členmi Clostridia boli Clostridium popolčeky navrhnuté na zvýšenie senzibilizácie bolesti kvôli ich úlohe pri produkcii žlčových kyselín. C. scindens patrí medzi niekoľko málo druhov schopných vykonávať 7a-dehydroxyláciu potrebnú na konverziu z primárnych na sekundárne žlčové kyseliny [75], o ktorej sa predpokladá, že sa podieľa na nocicepcii [38].

V súlade s tým sa zistilo, že sekundárne žlčové kyseliny sú významne zmenené v sére pacientov s FM a sú spojené so zvýšenou prítomnosťou C. cinders a všeobecnou modifikáciou v relatívnej prítomnosti bakteriálnych druhov pripisovaných produkcii žlčových kyselín v čreve. Konkrétne sa zaznamenalo zníženie kyseliny -muricholovej, o ktorej je známe, že je degradovaná C. scindens. Okrem toho koncentrácia kyseliny -muricholovej v sére negatívne korelovala so symptómami FM, čo nepriamo podporuje možnú patogenetickú úlohu C. škváry a zmeny žlčových kyselín ako následný mechanizmus v FM [76,77]. Na druhej strane, žlčové kyseliny sú toxické pre grampozitívne baktérie a vyvolávajú expanziu klostrídií, pričom súčasne vyčerpávajú prospešné druhy [78].

Prostredníctvom pozitívnej spätnej väzby by teda žlčové kyseliny mohli ďalej zvyšovať črevnú dysbiózu pozorovanú u FM. Zaujímavé je, že zmeny v zložení črevnej mikroflóry pozorované pri FM boli hlásené aj v IBS (tabuľka 1). Rodina Ruminococcaceae vrátane F. prausnitzii a rod Bifidobacterium sú u pacientov s IBS znížené [52,79–81]. Množstvo F. prausnitziia negatívne korelovalo so závažnosťou symptómov pri IBS [82] v súlade s jeho úlohou pri ochrane črevnej bariéry prostredníctvom produkcie SCFA. Je zaujímavé, že v modeli potkanov podobného zápalu IBS boli symptómy ochorenia a vyčerpanie F. prausnitzii pozorované u zvierat, ktoré zažívali stresujúce udalosti v ranom veku [83], čím sa posilnila koncepcia, že neurotransmisia môže modulovať zloženie črevnej mikroflóry cez os črevo-mozog, čo zase ovplyvňuje vznik bolestivých podnetov. Na druhej strane sa ukázalo, že baktérie z rodu Bifidobacterium majú niekoľko ochranných účinkov na gutomeostázu, ako je upregulácia proteínov s tesným spojením, ako aj downregulácia produkcie zápalových mediátorov z črevných aj imunitných buniek [84–86} ]. Preto vyčerpanie rodu Bifidobacterium môže prispieť k nástupu črevných symptómov pri IBS aj FM.

Avšak kvôli svojej schopnosti znižovať zápal na systémovej úrovni [86] a produkovať GABA [73] môže rod Bifidobacterium pravdepodobne ovplyvňovať aj CNS. Bolo preukázané, že početnosť rodu Bifidobacterium negatívne súvisí s depresiou u pacientov s IBS [87,88]. Ohľadom Lachnospiraceae bolo hlásených viac protichodných dôkazov. Obohatenie tejto bakteriálnej rodiny bolo špecificky pozorované u pacientov s IBS s hnačkou [89–91].

Keď sa však črevná mikroflóra u pacientov s IBS charakterizovala bez ohľadu na črevnú symptomatológiu, bola hlásená všeobecná deplécia Lachnospiraceae [92–94].

Možno, že tento nesúlad môže byť spôsobený obohatením / vyčerpaním špecifických druhov v rámci tejto rodiny, ktoré neboli v týchto štúdiách podrobne charakterizované. Je potrebné poznamenať, že nízke hladiny Lachnospiraceae boli hlásené u pacientov s IBS, ktorí vykazovali úzkosť a depresiu [93,95,96], čo sú bežné symptómy u FM [25], čo naznačuje, že Lachnospiraceae sa môže špecificky podieľať na nástupe psychického stresu pozorovaného pri týchto dvoch ochoreniach .

Hoci je k dispozícii len veľmi málo údajov o zvýšenom výskyte C. cinders v IBS [97], úloha žlčových kyselín pri ochorení je inak dobre známa. U pacientov s IBS, najmä u pacientov s hnačkovými príznakmi, boli hlásené zvýšené hladiny fekálnych žlčových kyselín. Žlčové kyseliny sa skutočne podieľajú na niekoľkých javoch spojených s hnačkou, ako je zvýšená črevná permeabilita, črevná motilita a bolesť brucha [98]. V súlade s tým bola expanzia C. scindens špecificky hlásená u pacientov s hnačkou s IBS [99].

Na rozdiel od FM (tabuľka 1) sa nedávno zistilo, že početnosť rodu Eubacterium u pacientov s IBS je zvýšená pri IBS a koreluje so závažnosťou symptómov, podobne ako u Lachnospiraceae [89,99]. Na druhej strane, Rikenellaceae, ktoré sú pri FM rozšírené, sú pri IBS zvyčajne ochudobnené [90,91], hoci niektorí autori korelovali ich početnosť s psychologickými symptómami [95]. Kvantitatívne zmeny v rámci črevnej mikroflóry boli tiež hlásené pri FM. V skutočnosti sa zistilo, že väčšina pacientov s FM má pozitívny test na SIBO, ako to vyhodnotil laktulózovo-vodíkový dychový test [65,66]. Incidencia SIBO bola vyššia u FM v porovnaní s pacientmi s IBS a korelovala so závažnosťou bolesti [66], zatiaľ čo používanie antibiotík zmierňovalo črevné symptómy u FM aj IBS [65 100].

Bolo navrhnuté, že rozšírená celková bakteriálna populácia by mohla spôsobiť masívnu translokáciu bakteriálnych endotoxínov cez poškodenú črevnú bariéru, čo má za následok zvýšený zápal a hyperalgéziu zdieľanú FM a IBS [39]. Pacienti s FM však mali tendenciu produkovať viac vodíka ako pacienti s IBS [66], čo naznačuje, že spolu so všeobecným nárastom počtu baktérií sa u FM môže špecificky vyskytnúť expanzia určitých druhov podieľajúcich sa na senzibilizácii bolesti. Celkovo tieto dôkazy naznačujú, že črevná dysbióza môže byť bežná hlavnou príčinou nástupu FM aj IBS. Dysbióza spolu so SIBO sa podieľa na patogenéze FM a IBS a podobnosti v zmenách črevnej mikroflóry by mohli vysvetliť prekrývajúce sa symptómy týchto dvoch chorôb.

Prírodný bylinný liek na zmiernenie zápchy-Cistanche

Cistanche je rod parazitických rastlín, ktorý patrí do čeľade Orobanchaceae. Tieto rastliny sú známe svojimi liečivými vlastnosťami a už po stáročia sa používajú v tradičnej čínskej medicíne (TCM). Druhy Cistanche sa vyskytujú prevažne v suchých a púštnych oblastiach Číny, Mongolska a iných častí Strednej Ázie. Rastliny cistanche sú charakteristické svojimi mäsitými, žltkastými stonkami a sú vysoko cenené pre svoje potenciálne zdravotné prínosy. V TCM sa verí, že Cistanche má tonické vlastnosti a bežne sa používa na výživu obličiek, zvýšenie vitality a podporu sexuálnej funkcie. Používa sa tiež na riešenie problémov súvisiacich so starnutím, únavou a celkovou pohodou. Zatiaľ čo Cistanche má dlhú históriu používania v tradičnej medicíne, vedecký výskum jeho účinnosti a bezpečnosti prebieha a je obmedzený. Je však známe, že obsahuje rôzne bioaktívne zlúčeniny, ako sú fenyletanoidové glykozidy, iridoidy, lignany a polysacharidy, ktoré môžu prispievať k jeho liečivým účinkom.

Wecistanche'scistanche prášok, cistanche tablety, cistanche kapsulya ďalšie produkty sa vyvíjajú pomocoupúšťcistancheako suroviny, pričom všetky majú dobrý vplyv na zmiernenie zápchy. Špecifický mechanizmus je nasledovný: Predpokladá sa, že Cistanche má potenciálne výhody na zmiernenie zápchy na základe jeho tradičného použitia a určitých zlúčenín, ktoré obsahuje. Zatiaľ čo vedecký výskum účinku Cistanche na zápchu je obmedzený, predpokladá sa, že má viacero mechanizmov, ktoré môžu prispieť k jeho potenciálu zmierniť zápchu. Laxatívny účinok:Cistanchesa už dlho používa v tradičnej čínskej medicíne ako liek na zápchu. Predpokladá sa, že má mierny laxatívny účinok, ktorý môže pomôcť podporiť pohyby čriev a vyvolať zápchu. Tento účinok možno pripísať rôznym zlúčeninám nachádzajúcich sa v Cistanche, ako sú fenyletanoidové glykozidy a polysacharidy. Zvlhčovanie čriev: Na základe tradičného používania sa Cistanche považuje za látku s hydratačnými vlastnosťami, ktorá je špecificky zameraná na črevá. Podpora hydratácie a lubrikácie čriev môže pomôcť zmäkčiť nástroje a uľahčiť priechod, čím sa zmierni zápcha. Protizápalový účinok: Zápcha môže byť niekedy spojená so zápalom v tráviacom trakte. Cistanche obsahuje určité zlúčeniny, vrátane fenyletanoidných glykozidov a lignanov, o ktorých sa predpokladá, že majú protizápalové vlastnosti. Zníženie zápalu v črevách môže pomôcť zlepšiť pravidelnosť pohybu čriev a zmierniť zápchu.