Dismicrobisme

Microflora este formata din microorganime (bacterii necesare functionarii normale a tubului digestiv) care traiesc in tractul digestiv si care se afla in relatie de interdependenta cu organismul uman (comensalism), tractul digestiv fiind habitatul necesar dezvoltarii acestor bacterii, iar bacteriile la randul lor producand constituenti necesari organismului. La nivel intestinal se gasesc intre 300 si 1.000 de specii diferite. Cele mai multe bacterii se gasesc la nivelul colonului apartinand urmatoarelor specii: Bacteroides, Clostridium, Fusobacterium, Eubacterium, Ruminoccocus, Peptococcus, Bifidobacterium, Peptostreptococcus. Intr-o mai mica proportie se gasesc Escherichia si Lactobacillus. Bacteriile apartinand speciei Bacteroides constituie 30% din total. Aceste microorganisme indeplinesc functii multiple: fermenteaza produsii de digestie neabsorbiti, au rol in imunitate, previn dezvoltarea bacteriilor daunatoare, produc vitamine (biotina, vitamina K) si hormoni.

In dezechilibre ale microflorei unele dintre specii sunt responsabile de infectii si pot fi implicate chiar in patogeneza neoplasmelor digestive.

Microflora si dieta

Dieta influenteaza semnificativ microflora intestinala. Studiile au aratat relatia dintre microflora si alimentatie. Intre cele trei specii predominante Prevotella, Bacteroides si Ruminococcus si compusii alimentari exista o stransa determinare. Astfel, Prevotella este predominanta in dieta bogata in carbohidrati, Bacteroides este asociat alimentatiei bazate pe proteine, aminoacizi si grasimi saturate.

Microflora poate fi modificata in urma unei diete de lunga durata. S-a evidentiat ca oamenii care aveau o dieta bazata pe proteine si grasimi saturate (avand microflora dominata de specia Bacteroides) care au urmat o dieta bazata pe carbohidrati vor avea dupa o dieta pe termen lung microflora dominata de genul Prevotella.

Rolul dietei asupra compozitiei microflorei este covarsitor. Studiile au relevat ca bebelusii alaptati la san au o populatie mai numerosa de bacterii favorabile, in special din genul Bifidobacter comparativ cu bebelusii hraniti cu formule de lapte.

Rolurile microflorei intestinale

Microflora este esentiala pentru tractul digestiv. Multiple roluri sunt indeplinite de aceste microorganisme: digestia compusilor alimentari care nu au fost absorbiti, stimuleaza cresterea celulara, impiedica inmultirea bacteriilor daunatoare, rol de aparare impotriva unor boli, stimularea sistemului imun.

Fermentarea si absortia carbohidratilor nedigerati este realizata de o parte din bacterii care au echipamentul enzimatic necesar anumitor polizaharide. Carbohidratii pe care organismul nu-i poate digera fara ajutorul acestor bacterii sunt: fibre, polizaharide, amidon, si zaharuri care nu pot fi digerate precum lactoza in intoleranta la lactoza. In urma acestui proces se produce flatulenta (balonare) intrucat prin digestia carbohidratilor rezulta gaze.

Un alt tip de fermentare il reprezinta fermentarea proteolitica, mai putin favorabila pentru organism intrucat rezulta toxine si carcinogeni. Prin urmare o dieta redusa in proteine diminua expunerea la toxine.
In urma procesului de fermentare ph-ul intraluminal scade prin producerea de acid lactic si acizi grasi, ceea ce impiedica proliferarea speciilor patogene si faciliteaza dezvoltarea microflorei. Totodata ph-ul favorizeaza excretia substantelor carcinogene.

Microflora are si efecte trofice intrucat stimuleaza cresterea celulelor epiteliale si controleaza proliferarea si diferentierea acestor celule. Astfel pot fi prevenite leziuni ale mucoasei intestinale. De asemenea microflora fiind aderenta la mucoasa intestinala constituie o bariera care impiedica invazia peretelui intestinal de catre bacteriile patogene printr-un mecanism de competitie in care microflora intestinala este cea invingatoare (microflora produce bacteriocine care au rol inhibitor asupra bacteriilor patogene din tractul digestiv); sunt astfel prevenite afectiuni precum colita pseudomembranoasa (produsa de Clostridum difficile).

In plus, microflora intestinala stimuleaza dezvoltarea tesutului limfoid asociat mucucoasei intestinale, cu rol in apararea antiinfectioasa. Microflora stimuleaza producerea de anticorpi de catre tesutul limfoid asociat mucoasei, anticorpi care sunt indreptati impotriva bacteriilor patogene si care nu actioneaza impotriva microflorei, pentru care dezvolta toleranta inca din perioada copilariei. Microflora populeaza intestinul din momentul nasterii. Odata cu intreruperea alaptarii la san microfloara facultativ anaeroba devine complet anaeroba.

Studii recente au aratat ca microflora intestinala joaca un rol central in expresia receptorilor TLRs intestinali care participa la repararea injuriilor intestinale (de exemplu leziuni produse de radiatii).

Microflora influenteaza fenomenul de toleranta orala care presupune ca sistemul imun sa nu declanseze reactii de apare impotriva antigenelor intrate prin digestie. Este astfel prevenita hiperreactivitatea organismului asa cum apare in alergii si boli autoimune.

Microflora indeplineste si roluri metabolice: sinteza de biotina si folati, precum si absortia magneziului, calciului si fierului. Un rol major il joaca in metabolizarea compusilor carcinogeni din dieta care pot fi microcomponente sau macrocomponente. Dintre microcomponete amintim aminele heterociclice care rezulta din prepararea carnii si a pestelui la temperaturi crescute, substante care induc formarea tumorilor in organe precum sanul, colonul sau prostata. Macrocomponentele se refera la grasimi si clorura de sodiu care consumate in exces favorizeaza dezvoltarea tumorilor de san si colon (generate de consumul excesiv de grasimi) si neoplasme gastrice (determinate de clorura de sodiu).

Microflora este implicata in preventia alergiilor (care sunt reactii anormale ale sistemului imun la antigene inofensive). Studii despre microflora copiilor au aratat ca viitorii candidati la alergie sunt acei copiii care au microflora slab dezvoltata. Explicatia este bazata pe stimularea sistemului imun de catre o microflora eficienta, care in situatia in care este alterata nu va avea un rol de aparare puternic cu aparitia alergiilor.

Unele studii subliniaza implicarea microflorei in preventia bolilor inflamatorii intestinale (boala Chron si Rectocolita ulcero-hemoragica). Unele bacterii pot sa previna inflamatia. Administrarea probioticelor in dieta influenteaza pozitiv tratamentul bolilor inflamatorii intestinale.

Dezechilibre ale microflorei intestinale

Mai multi factori pot influenta microflora intestinala: folosirea irationala a antibioticelor, farmabiotice, sarcina, scaderea ponderala, dieta.

Antibioticele folosite in mod abuziv, uneori inadecvat (pacientul neavand o afectiune bacteriana, de multe ori etiologia este virala) pot determina scaderea numarului bacteriilor din microflora, pe langa efectul de baza de distrugere a bacteriilor dintr-un focar infectios. Decimarea microflorei afecteaza imunitatea si procesul de digestie. Ingestia antibioticelor poate fi directa in cursul unui proces infectios sau indirecta, prin consumul carnii din comert care provine de la animale tratate cu antibiotice. Antibioticele pot avea efect iritativ asupra tractului intestinal provocand diaree (diareea asociata consumului de antibiotice). Un alt efect daunator al bacteriilor il reprezinta cresterea numarului bacteriilor rezistente la antibiotice care provoaca afectiuni greu tratabile cu antibiotice.

Odata cu alterarea microflorei sunt afectate procesele la care aceasta paticipa: este redusa fermentarea carbohidratilor, metabolizarea acizilor biliari care au rol iritativ pe mucoasa intestinala producand diaree. Carbohidratii care nu sunt absorbiti cresc osmolaritatea scaunului si retin apa in intestin determinand scaune diareice apoase.

Scaderea numarului bacteriilor comensale favorizeaza dezvoltarea bacteriilor patogene, daunatoare organismului precum Clostridium difficile si Salmonella kedougou. Tratamentul infectiei cu Clostridium difficile include transplant de microflora intestinala prelevata din materiile fecale ale donatorului. Studiile estimeaza eficienta acestei proceduri la 90 %, avand foarte putine reactii adverse.

Microflora poate fi alterata si in afectiuni grave in care se produce ischemie intestinala, pacientul are dificultati de alimentatie, imunodepresie. In aceste afectiuni interesul este indreptat spre decontaminare selectiva a tractului digestiv (acest tratament vizeaza doar distrugerea bacteriilor patogene).

Farmabioticele se refera la tratamentul cu probiotice care contin bacterii comensale, prebiotice sau bacterii comensale modificate genetic. Probioticele au rol antiinflamator la nivel intestinal. Prebioticele sunt preluate din dieta, ele favorizand proliferarea microflorei intestinale. Rezultate promitatoare s-au obtinut despre eficienta probioticelor in bolile inflamatorii intestinale, infectii, diaree, cancer si artrita.

In sarcina avansata microflora prezinta modificari in sensul reducerii acesteia, dar nu influenteaza alterarea starii de sanatate a mamei sau copilului. Microflora nou-nascutului este asematoare cu microflora mamei din primul trimestru.

Scaderea ponderala determina modificari ale microflorei, in sensul dezvoltarii anumitor specii in raport cu celelalte. Principala specie care prolifereaza este reprezentata de Bacteroides care creste proportional cu scaderea ponderala.

Dieta influenteaza si ea dezvoltarea microflorei si raportul intre specii. Astfel dieta bazata pe consumul de proteine asociat cu consumul moderat de carbohidrati va determina dezvoltarea unei microflore in care speciile dominante sunt Roseburia si Eubacteriu rectale, iar in cazul asocierii cu cantitati reduse de carbohidrati aceste specii se dezvolta mai putin.

Rolul patogenic al microflorei

Pe langa rolul protector al microflorei, trebuie amintite si implicatiile patologice ale acesteia: aceste bacterii comensale sunt producatoare de toxine si elemente carcinogene fiind responsabile de conditii precum insuficienta multipla de organ, sepsis, neoplasm de colon si boli inflamatorii intestinale. Astfel echilibrul este pastrat in contextul unei populatii bacteriene adecvate (nici foarte crescuta, nici foarte scazuta). Organismul uman este prevazut cu enzime cu rol in mentinerea acestei balante.

Bacterii precum Bacteroides si Clostridium sunt asociate cu risc crescut de cancer, iar bacterii din genul Lactobacillus si Bifidobacter previn dezvoltarea cancerului.

Aceste bacterii benefice pot deveni daunatoare cand depasesc mucoasa intestinala (stratul intern intestinal) ajungand extraintestinal situatie intalnita cand aceste bacterii prolifereaza prea mult. Aceasta proliferare apare cand este redusa imunitatea gazdei sau cand creste permeabilitatea mucoasei intestinale. In ciroza creste permeabilitatea intestinala.

In bolile inflamatorii intestinale mecanismul patogenic este considerat scaderea imunitatii si declansarea unui proces autoimun la care pot participa atat bacteriile comensale cat si cele patogene. Se crede ca inflamatia din bolile inflamatorii intestinale este produsa in urma cresterii permeabilitatii mucoasei colonice situatie in care bacteriile infiltreaza intestinul generand inflamatie. Este inca neclar daca inflamatia este datorata bacteriilor patogene sau daca apare intoleranta la bacteriile intestinale comensale care pot deveni daunatoare. In bolile inflamatorii intestinale densitatea microflorei este mai mare decat la indivizii sanatosi. Insa faptul ca antibioticele nu au niciun efect in colita ulcerativa contrazice implicarea acestor bacterii in patogenie. In boala Crohn insa antibioticele aduc un beneficiu. La pacientii cu boala Chron si rectocolita ulcero-hemoragica s-a constatat reducerea populatiei apartinand speciilor phyla Firmicutes si Bacteroidetes. Tratamentul bolilor inflamatorii intestinale include probioticele.

Tratamentul

Probioticele si prebioticele

Au rol in refacerea microflorei intestinale. Exista un interes tot mai mare pentru aceste terapie in afectiuni ca diareea asociata antibioticelor, infectia cu Clostridium difficile, sindromul de intestin iritabil, bolile inflamatorii intestinale.

Probioticele contin bacterii din genul Lactobacillus si Bifidobacter care stimuleaza dezvoltarea microflorei. Prebioticele sunt carbohidrati nedigerabili care favorizeaza fermentarea substratelor de catre bacterii.

Transplantul de microflora fecala

A fost propus pentru prima data in anul 1958 cand medicii din Denver au administrat materii fecale prelevate din clisma donatorilor sanatosi pacientilor cu pseudocolita membranoasa produsa de infectia cu Clostridium difficile (cel mai frecvent germene incriminat in diareea infectioasa nosocomiala) pentru a reface microflora alterata de antibiocele administrate pentru aceasta afectiune. Cei mai multi pacienti cu infectie determinata de Clostridium difficile raspund eficient la antibioterapia, insa un procent de 25% prezinta infectie recurenta. Doar pacientii cu infectie severa cu Clostridium difficile care este rezistenta la antibioterapie ar trebui sa faca transplant de microflora. Studiile au aratat ca aceasta metoda are eficienta de 90 % in tratamentul infectiei recurente.

Cu toate acestea metoda nu s-a aplicat de rutina in ultimii 50 de ani intrucat au existat retineri fata de aceasta tehnica mai putin eleganta, nu au existat donatori suficienti si nu sunt rezultate ale studiilor randomizate in acest scop.

Tendinta actuala este de a inlocui transplantul microflorei din fecale cu mixturi purificate obtinute din culturi de bacterii. In acest fel poate fi eliminata retinerea care exista fata de transplant si totodata este impiedicata contaminarea cu germeni patogeni in contextul transplantului de materii fecale.