Ulazite u autobus nakon posla, škole ili predavanja na fakultetu. Autobus je krcat ljudima kojima curi nos te ga ispuhuju, kašlju i kišu. Poznato? Ljeti se to događa zbog korištenja klimatizacije, a zimi zbog pregrijanih prostorija. Pitate se hoćete li se ove zime opet prehladiti? Ili Vam je ovo možda već druga ili treća prehlada?
Čini se nepravedno što neki ljudi rijetko obolijevaju, a drugi se žale na grlobolju, infekcije mokraćnog sustava ili učestale viroze nekoliko puta godišnje. Ove tegobe uzrokuju bakterije koje se u mnogim slučajevima prenose izravno s osobe na osobu ili se unose hranom koju jedemo. No, čak i ako nas ti uljezi napadnu, ne mora značiti da ćemo se razboljeti. O tome odlučuje naš imunosni sustav – a upravo crijeva kontroliraju 80 % imunosnog sustava!
Kako mogu osnažiti oslabljeni imunosni sustav?
Priroda je razvila genijalan obrambeni sustav protiv bolesti. Tijekom evolucije morao se stalno „nadograđivati“ i razvijati nove obrambene strategije kako bi nas zaštitio od patogenih bakterija. Imunosni sustav je poput obiteljskog poduzeća u kojem svatko mora preuzeti određene zadatke. Ako nema puno zadataka, imunosne stanice postaju pomalo lijene i opuštene. Međutim, ako se neprijateljske klice posluže agresivnim metodama i krenu u napad, tada svi u poduzeću znaju što trebaju učiniti kako bi zaštitili sustav: svi se moraju okupiti i djelovati kao jedan. Bakterije koje žive u najgornjem sloju, dakle koži ili sluznici, djeluju kao prva linija obrane protiv potencijalnih uljeza.
Ako ima dovoljno dobronamjernih članova obitelji, odnosno komenzalnih (bezopasnih) bakterija, uljeza se je lako riješiti. Međutim, ako uspije prevladati ovu prvu prepreku, npr. korištenjem kamuflaže ili prijevare, tada će se probiti do sljedeće razine. Ovu razinu uljez može ili ne mora probiti. Za naš imunosni sustav to znači: ako patogeni dospiju do sluznice probavnog trakta (npr. usta, crijeva ili želuca), tada mehanizmi zaštite tijela, sićušne „stanice trepetljike“ koje se nazivaju cilije i epitelne stanice osiguravaju da se uljez transportira van iz tijela. Sustavna interakcija bezbrojnih usamljenih boraca konačno dovodi do uspješne imunosne obrane u našim tijelima – baš kao dobro uigrani tim.
U ljudskom imunosnom sustavu leukociti, poznatiji kao bijele krvne stanice, igraju važnu ulogu u početnoj obrani od patogenih bakterija. Postoji više vrsta leukocita. Na primjer, neutrofilni granulociti imaju posebnu sposobnost prepoznavanja stranog napadača i spremanja njegovog profila. T- i B-limfociti imaju vrlo posebne senzore, poznate kao antigenski receptori, koji im omogućuju izviđanje i ubijanje neprijatelja, npr. strane bjelančevine. Srećom, posebni limfociti poznati kao „memorijske ćelije“ to pamte cijeli život. Dendritične stanice mogu prijaviti ulazak stranog proteina. Nakon toga T-stanice počinju otpuštati citokine (glasničke tvari) koji pokreću uništavanje neprijatelja. Monociti također pripadaju obitelji leukocita. U slučaju neposredne opasnosti pretvaraju se u makrofage (stanice koje proždiru) i rastavljaju neprijatelja na njegove proteinske komponente. B- i T- stanice ih mogu prepoznati. Ako se tijelo ponovno susretne s istim uzročnikom nakon nekoliko dana, tjedana ili godina, B-limfociti mogu odmah započeti s proizvodnjom protutijela, a neprijatelj (antigen) se brzo i učinkovito uništava.
Te se „borbe“ odvijaju unutar limfnih čvorova tjelesnog limfnog sustava gdje se nalaze B- i T-limfociti. Ovi se čvorovi nalaze na primjer na vratu, ispod pazuha, u preponama ili u predjelu trbuha. Ovim B- i T- stanicama pomažu dendritične stanice koje pomažu u „prenošenju“ neprijatelja kako bi se on mogao učinkovitije uništiti. Osim toga, B-stanice proizvode imunoglobuline (protutijela) koja specifično ciljaju neprijatelja i pomažu ga uništiti. Tipično, imunoglobulin M (IgM) se proizvodi u ranoj fazi infekcije. Imunoglobulin G (IgG) se zatim može naći u krvi tijekom kasnijih faza infekcije. To znači da se može provjeriti IgG u nečijoj krvi kako bi se utvrdilo je li netko već došao u kontakt s određenim patogenom.
Urođen ili stečen imunosni sustav?
Dio imunosnih funkcija je urođen, kao što je mehanizam između granulocita, makrofaga i dendritičnih stanica, te ova interakcija traje cijeli život. Međutim, stečeni imunosni sustav i njegov razvoj jedinstveni su kod svake osobe. Ovisno o tome s koliko se stranih bakterija imunosni sustav susreće tijekom godina i koliko ih je prepoznao i „zapamtio“ kao opasne, odlučuje koliko je jak ili slab sustav. „Tijekom života tijelo ima mogućnost prepoznati, zapamtiti i reagirati na oko milijardu patogenih bakterija“, kaže dr. Adrian-Mathias Moser, liječnik i doktorand na Medicinskom sveučilištu u Grazu.
Gdje se nalazi naš imunosni sustav?
Najveći dio našeg imunosnog sustava nalazi se u crijevima. To ima smisla, budući da veliki dio antigena dobiva pristup našim tijelima putem crijeva – dakle, oni dolaze iz naše hrane. S površinom od oko 300-400 m² crijeva su naš najveći obrambeni sustav budući da se otprilike 80 % svih imunosnih stanica nalazi ispod crijevne sluznice. „Tri su čimbenika važna za funkciju crijevne barijere: zdrava crijevna sluznica, funkcionalne imunosne stanice i netaknuti mikrobiom, tj. povoljna bakterijska kolonizacija crijeva. Poremećena crijevna flora također može značiti da je imunosni sustav oslabljen. Dakle, stabilan imunosni sustav uvelike ovisi o stanju mikrobioma“, objašnjava dr. Adrian Mathias Moser. „Što je crijevna sluznica čvršća, manja je vjerojatnost da će antigeni (ovaj izraz uključuje „loše“ bakterije, toksine iz okoliša i nezdrave sastojke hrane) dobiti pristup krvotoku.“ Ako uspiju doći tako daleko, to može dovesti do umjerenih upalnih procesa u cijelom tijelu i tako postaviti temelje za autoimune bolesti kao što su multipla skleroza, dijabetes tipa 1 i reumatoidni artritis.
Okoliš i prehrana utječu na imunosni sustav
Štetni utjecaji na naš imunosni sustav proizlaze, primjerice, iz prehrane bogate masnoćama i šećerom, prehrane siromašne vlaknima ili čak stresa. Ako dodatno, crijeva budu napadnuta štetnim „antigenima“, tada ih u nekom trenutku crijevna sluznica više ne može sve odbiti i cijeli imunosni sustav je oslabljen.
Imunosni sustav crijeva sastoji se od limfnog tkiva: s jedne strane od limfnog tkiva povezanog sa sluznicom (MALT = Mucosa Associated Lymphoid Tissue), tj. tkiva sluzi koje oblaže šupljine organa i koje također povezuje ljudske organe jedne s drugima, a s druge strane od tkiva sluznice crijeva (GALT = Gut Associated Lymphoid Tissue). Nadalje, sadrži bezbrojne imunosne stanice. Na primjer, crijeva imaju najveći udio B- i T- limfocita koji su također prisutni u drugim mukoznim tkivima kao i sekretima (suzna tekućina, vaginalni sekret ili slina) po tijelu, a istovremeno su međusobno povezani preko limfnih čvorova (npr. na vratu, oko prepona, abdomenu ili ispod pazuha).
Crijeva kao središte obrane
Princip imunosne obrane vrijedi i za crijeva. Tkivo crijevne sluznice počinje svoju obranu od epitela sluznice tankog crijeva, gdje stanice slične makrofagima razgrađuju sve patogene (npr. iz hrane) i u konačnici ih bacaju T- i B- limfocitima „za jelo.“ Pomoćne T- stanice proizvode prouupalne citokine (interleukine), koji moraju ostati u ravnoteži, dok B-limfociti napadaju razgrađenog neprijatelja – on se uništava stvaranjem imunoglobulina A i stoga više ne može prodrijeti u crijevnu sluznicu.
„Stabilan imunosni sustav uvelike ovisi o kolonizaciji crijeva bakterijama“, kaže dr. Adrian-Mathias Moser. Koje će se bakterije na kraju naseliti u crijevima ovisi o nekoliko čimbenika. Prije svega, o načinu poroda (tj. početnoj kolonizaciji bakterijama), unosu antibiotika i, svakako, prehrani. Na primjer, pokazalo se da ljudi koji jedu puno životinjskih namirnica imaju manje raznolik mikrobiom od ljudi koji većinom jedu povrće. Zanimljivo je da čim se promijeni način prehrane, druge bakterije počinju kolonizirati crijeva. Sve dok je okolina u crijevima dobra, tada su nove bakterije koje dolaze „dobre“ bakterije. Međutim, ako počnete konzumirati previše šećera ili alkohola, tada će se razmnožiti „loše“ bakterije.
Što znače „zdrava crijeva“?
Trenutačno kliničari rade na rješavanju ovog pitanja. Pokušavaju pronaći neku vrstu „referentne mikrobiote“ uz pomoć vrlo složenih analiza i to bi moglo otvoriti mnoge uzbudljive mogućnosti za budućnost medicine. Dok je ljudski genom određen već 2001. godine, istraživanje mikrobnog genoma počelo je mnogo godina kasnije. Samo za usporedbu, ljudski genom sadrži otprilike 22.000 gena, pri čemu bakterije koje žive u crijevima imaju nezamislivu raznolikost s oko 3 milijuna gena koji komuniciraju s ljudskim genima.
Imunosni sustav prilagođava se životnom standardu
Mnoge studije i istraživanja u posljednjih nekoliko godina pokazuju da postoji stalna živa razmjena između imunosnog sustava i crijevne flore (mikrobioma). „Očito je evolucija morala biti takva kako bi se tijekom vremena naša imunosna obrana mogla prilagoditi novim izazovima okoliša“, objašnjava dr. Adrian-Mathias Moser. Sudeći prema najnovijim saznanjima, sastav i funkcija mikrobioma imaju ulogu u razvoju bolesti poput multiple skleroze, astme, alergija i drugih autoimunih bolesti. Stabilan mikrobiom nije puka slučajnost, prvi koraci prema njemu počinju već u maternici.
Istraživanja su pokazala da razlike u bakterijskoj kolonizaciji beba ovise o načinu na koji su rođene. Bebe koje su rođene prirodnim putem, vaginalnim porodom, kolonizirane su uglavnom laktobacilima koji se prenose s majčine sluznice. Bebe rođene carskim rezom uglavnom su kolonizirane sojevima klostridija i stafilokoka koji dominantno koloniziraju ljudsku kožu. Smatra se da laktobacili jačaju imunosni sustav. To objašnjava zašto su bebe s carskim rezom sklone alergijama – jer su kolonizirane pogrešnim bakterijama. Dakle, otporan mikrobiom također ovisi o načinu poroda. To je također pokazalo istraživanje M.G. Dominguez sa Sveučilišta Portoriko. „Vjerojatno prve bakterije koje nastanjuju crijeva imaju cjeloživotni učinak na imunosni sustav“, potvrđuje dr. Adrian-Mathias Moser.
„Naša crijevna flora je samostalan ekosustav“, kaže liječnik. Dendritičke stanice prenose signale imunosnim stanicama i na primjer mezenteričnim limfnim čvorovima (limfni čvorovi abdomena) – svi limfni čvorovi u ljudskom tijelu su međusobno povezani. Nedavno su francuski znanstvenici otkrili da postoje čak i limfni čvorovi unutar mozga. Antoine Loveau, istraživač sa Sveučilišta u Virginiji dokazao je da se fina mreža limfnih žila proteže sve do površine mozga. Ovo pokazuje da su mozak i imunosni sustav u međusobnoj interakciji – ova spoznaja može pružiti važne informacije o razvoju Alzheimerove bolesti ili multiple skleroze.
Postoji li nešto poput „standardnog mikrobioma“?
Kako možemo definirati „dobar“ mikrobiom? Dr. Adrian-Mathias Moser o ovoj temi kaže: „Jedna od najvažnijih komponenti je široka raznolikost. To znači da raznolikija kolonizacija bakterijama dovodi do stabilnijeg mikrobioma kada je u pitanju obrana od patogena. Što je ekološki sustav netaknutiji, to je otporniji, odnosno bolja je obrana od bolesti.” To se odražava u mikrobiomima domorodačkih naroda koji pokazuju mnogo veću raznolikost od mikrobioma Europljana ili stanovništva industrijaliziranih zemalja. Carski rezovi, uzimanje antibiotika i brza hrana negativni su utjecajni čimbenici koji objašnjavaju različit sastav različitih mikrobioma.
Imunosni sustav crijeva
Studija Instituta za istraživanje lijekova u Leuwenu u Belgiji pokazala je da je imunosni sustav crijeva također uključen u razvoj dijabetesa tipa 2 i pretilosti. U skladu s tim, crijevni imunosni sustav igra ključnu ulogu u razvoju metaboličke neravnoteže uzrokovane prehranom bogatom masnoćama. U tom smislu, specifični crijevni protein (MyD88) igra ključnu ulogu u skladištenju masti. Promjenom crijevne kolonizacije znanstvenici su uspjeli deaktivirati ovaj protein, što je dovelo do jačanja crijevne barijere i time do sporijeg debljanja, manje upala i sporijeg razvoja dijabetesa. Crijevni imunosni sustav stoga također igra važnu ulogu u regulaciji skladištenja masti.
Imunosni sustav crijeva i autoimune bolesti
Dr. Adrian-Mathias Moser trenutno istražuje ulogu koju imunosni sustav, odnosno mikrobiom igra u multiploj sklerozi. Za to su napravljeni testovi sa stanicama sluznice koje su kultivirane u laboratoriju, a trenutno se procjenjuje koje imunosne stanice ne uspijevaju obraniti tijelo i može li ta okolnost konačno dovesti do razvoja multiple skleroze. U 20-25 % slučajeva bolest se razvija zbog genetske predispozicije. Prve studije o bolestima kao što su astma, reumatoidni artritis, dijabetes i druge autoimune bolesti sumnjaju da bi slični principi mogli biti u igri u razvoju ovih bolesti. Slična su nagađanja i o Parkinsonovoj i Alzheimerovoj bolesti. Osim genetskih čimbenika, sada u igru ulazi „mikrobiološka genetika“. Postavlja se pitanje: koji udio ovih komponenti potječe iz crijeva?
„Sve što dovodi do gubitka bioraznolikosti utječe i na ljude“, kaže dr. Adrian-Mathias Moser. „U budućnosti bismo crijevnu floru trebali promatrati više s ekološkog stajališta: hrana iz prirodnih izvora, koja potječe iz dobrog tla, povrće iz organskog uzgoja s raznolikom florom korisnije je od industrijski proizvedene hrane koja je često kontaminirana pesticidima ili potječe od životinja koje su hranjene antibioticima“. Kao liječnik koji se bavi preventivnom medicinom ističe: „Tolerancija nije samo polje sociologije. U prenesenom smislu, to je i široko područje ekologije. Ono što raste na tako plodnom tlu, je raznolikost. A raznolikost je ta koja nas održava zdravima”.
Otprilike 80 % svih imunosnih stanica nalazi se unutar crijeva. Patogene „napadače“ odbija crijevna flora, crijevna sluznica i imunosne stanice ispod crijevne sluznice. Ako je zaštitna funkcija crijeva oštećena, tada te patogene klice mogu prodrijeti u tijelo preko crijeva i tako izazvati bolesti te oslabiti opći imunitet. Poremećeni rad crijevne barijere može uzrokovati bolesti poput alergija, intolerancije, upale crijevne sluznice i probavnih problema.
Pozitivni utjecaji koje mikrobiom ima na imunosni sustav
Hrana biljnog podrijetla bogata je kratkolančanim masnim kiselinama (SCFA). SCFA stimuliraju protuupalne stanice u crijevnoj sluznici. Životinjska hrana sadrži samo vrlo male količine SCFA; ovo je usko povezano s imunosnim bolestima (npr. kronične upalne bolesti crijeva). Smanjenje kalorija jača imunosni sustav – barem kod miševa. Studije su pokazale da miševi s niskokaloričnom prehranom proizvode manje upalnih markera, imaju izraženiju bakterijsku raznolikost i jaču crijevnu stijenku koja sprječava ulazak bakterija u krvotok.
