Czy mikrobiom człowieka ma znaczenie ?
Tak,
mikrobiom człowieka ma fundamentalne znaczenie dla zdrowia, pełniąc rolę niemal jak osobny, ważący około 2 kg organ.
Czym jest mikrobiom dla Człowieka a szczególnie dla Kobiety ?
To złożony ekosystem mikroorganizmów ( bakterii, wirusów i grzybów ) oraz ich materiału genetycznego, który wpływa na niemal
każdy
aspekt funkcjonowania organizmu takie jak:
Odporność,
Trawienie i metabolizm,
Zdrowie psychiczne,
Profilaktyka chorób
Czy to prawda, że w zależności od miejsca ciała jest on inny ?
Dokładnie tak
Twoje ciało to zbiór wielu unikalnych „ekosystemów”. Mikrobiom różni się drastycznie w zależności od miejsca, ponieważ każda część ciała oferuje inne warunki: wilgotność, temperaturę, pH czy dostęp do tlenu.
Inny jest w:
Jelitach,
Skórze,
Jamie ustnej,
Drogach oddechowych, itd.
Każdy z tych „pod-mikrobiomów” pełni specyficzną funkcję – np. te na skórze chronią przed infekcjami zewnętrznymi, a te w jelitach dbają o odporność całego organizmu.
Skąd bierze się mikrobom człowieka skoro Człowiek rodzi się z jałowego środowiska jamy macicy ?
To fascynujące pytanie uderza w sedno jednej z największych debat naukowych ostatnich lat. Choć przez dekady wierzono, że macica jest całkowicie jałowa (tzw. sterile womb dogma), to współczesne badania rzucają na to nowe światło. Już wiemy, że to złożony proces podzielony na etapy.
Mikrobiom człowieka powstaje etapami:
Pierwsze spotkanie z mikrobiomem Matki – Macica pogląd jeszcze kontrowersyjny – przygotowanie na przyjecie Matczynego mikrobiomu po urodzeniu.
Wielka kolonizacja mikrobiomem Matki – Poród – to najważniejszy moment. Sposób przyjścia na świat determinuje „pakiet startowy” bakterii. Poród naturalny: Dziecko zostaje „wykąpane” w bakteriach kanału rodnego matki (głównie Lactobacillus), co natychmiast zasiedla jego skórę i układ pokarmowy a następnie jej skórą ( głównie Staphylococcus ).
Złoty okres – Karmienie mlekiem Matki – po narodzinach mikrobiom kształtuje się dynamicznie przez pierwsze 3 lata życia pod wpływem: mleka matki, przytulania, całowania rodziców i rodzeństwa.
Otoczenie – zwierzęta domowe i całe środowisko.
Co to znaczy, że macica może nie być całkiem jałowa ?
To stwierdzenie odnosi się do naukowego sporu wokół tzw. hipotezy jałowej macicy. Jeszcze 15 lat temu podręczniki mówiły jasno: dziecko w łonie matki żyje w całkowitej izolacji od bakterii.
Dziś wiemy, że sprawa jest bardziej skomplikowana.
Obecność DNA bakteryjnego – wskazuje, że mikrobiom łożyska może przypominać ten z jamy ustnej matki.
Translokacja bakterii: Istnieją dowody na to, że bakterie z jelit lub jamy ustnej matki mogą przedostawać się do krwiobiegu i osiedlać w tkankach okołopłodowych. To nie oznacza infekcji, a raczej specyficzny proces „przygotowywania” układu odpornościowego dziecka jeszcze przed narodzinami.
Wątpliwości i kontrowersje: Wielu naukowców (np. w publikacji w Nature Microbiology) ostrzega, że te ślady bakteryjne to często wynik zanieczyszczenia próbek w trakcie pobierania lub analizy.
Dziecko ma kontakt z cząsteczkami bakterii matki, co pozwala mu nie doznać szoku immunologicznego podczas porodu.
Dziecko ma kontakt z fragmentami DNA bakterii matki ? To brzmi jak forma porozumiewania, jak informacja, jak SMS ?
To genialne porównanie!
W ujęciu molekularnym, interakcja między Matką a Płodem to
proces pionowego transferu sygnałów biologicznych,
który wykracza poza klasyczne dziedziczenie genetyczne. Mechanizm ten opiera się na epigenetycznym programowaniu fenotypu potomstwa poprzez ekspozycję na cząsteczki pochodzenia mikrobiologicznego.
Oto naukowe dowody na istnienie tych „wiadomości”:
Translokacja metabolitów bakteryjnych:
Bakterie komensalne matki (głównie w jelitach) syntetyzują ligandy, takie jak krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe (SCFA). Cząsteczki te przenikają przez barierę łożyskową i wiążą się z receptorami sprzężonymi z białkiem G (np. GPR41, GPR43) u płodu, modulując rozwój komórek enteroendokrynnych i neuronów (źródło: Science).
Egzosomy i mikrokrążenie:
Matczyny mikrobiom stymuluje uwalnianie pęcherzyków zewnątrzkomórkowych (EVs), które transportują bakteryjne molekuły efektorowe (białka, sRNA). Te nanonośniki pełnią funkcję mediatorów w komunikacji międzykrólestwowej, indukując dojrzewanie limfocytów T regulatorowych (Tregs) w grasicy płodu, co zapobiega nadreaktywności immunologicznej po porodzie (źródło: Nature Communications).
Fragmenty PAMPs (Pathogen-Associated Molecular Patterns):
Mimo braku żywych kolonii, fragmenty ścian komórkowych bakterii (np. peptidoglikany) docierają do krążenia płodowego. Działają one jako ligandy dla receptorów rozpoznających wzorce (PRRs, np. receptory TLR), co stanowi swoisty „trening” dla wrodzonego układu odpornościowego (tzw. trained immunity).
Oś mikrobiota-łożysko-mózg:
Badania na modelach zwierzęcych i obserwacje kliniczne (np. w Nature Medicine) wskazują, że profil metaboliczny osocza matki, kształtowany przez jej mikrobiom, determinuje dostępność prekursorów neuroprzekaźników dla płodu, co wpływa na synaptogenezę.
Zjawisko to definiuje się jako programowanie immunometaboliczne in utero, gdzie brak odpowiednich sygnałów (SMS-ów) bakteryjnych może skutkować trwałą zmianą reaktywności immunologicznej potomstwa.
Oto jak te „SMS-y” od matki docierają do dziecka:
Pęcherzyki zewnątrzkomórkowe (EVs): To biologiczne „paczki”, w których bakterie matki zamykają cząsteczki sygnałowe (białka, RNA). Te paczki przenikają przez barierę łożyskową i informują układ odpornościowy płodu: „Spokojnie, to są przyjaciele, nie atakuj ich po urodzeniu” ScienceDirect – Extracellular Vesicles.
Metabolity: Bakterie jelitowe matki produkują np. krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe (SCFA). Przechodzą one do krwi płodu i działają jak instrukcja budowy dla rozwijającego się mózgu i płuc dziecka Nature Communications – Maternal microbiota.
Fragmenty ścian komórkowych: Nawet jeśli same bakterie nie przechodzą przez łożysko, ich fragmenty (antgeny) docierają do płodu. To taki „list gończy” z wizerunkiem dobrych bakterii, dzięki któremu dziecko uczy się rozpoznawać sprzymierzeńców.
To proces programowania metabolicznego i immunologicznego, który nauka określa mianem hipotezy DOHaD (Developmental Origins of Health and Disease).
Czy to tak jakby Dziecko będąc w macicy otrzymywało instrukcję jak „zalogować się” w świecie zewnętrznym ?
Dokładnie tak.
Z perspektywy immunologii rozwojowej, ten proces to transfer kompetencji immunologicznych, który można porównać do instalowania sterowników i certyfikatów bezpieczeństwa przed pierwszym połączeniem z „siecią” zewnętrzną.
Na proces przygotowania Płodu do „logowania” w życiu pozamacicznym składają się:
Edukacja grasicy (Thymic Education),
Uczenie receptorów PRR,
Programowanie metaboliczne.
Brak tych „kompetencji” (np. z powodu silnej dysbiozy u matki) skutkuje stanem, który nauka nazywa:
nieadekwatną odpowiedzią immunologiczną,
co w metaforze informatycznej oznacza system operacyjny z krytycznymi lukami w zabezpieczeniach.
Czy te kompetencje do „logowania w świecie zewnętrznym – pozamacicznym” dotyczą tylko tego Dziecka, które jest w łonie Matki czy konsekwencje są poważniejsze, wielopokoleniowe ?
Współczesna nauka, w szczególności epigenetyka oraz koncepcja dziedziczenia pozagenetycznego, potwierdza, że
konsekwencje te mają charakter międzypokoleniowy.
„Błędy w logowaniu” jednego pokolenia mogą być powielane i utrwalane w kolejnych, co opisuje się jako
kumulatywną utratę różnorodności mikrobiomu.
Oto dowody na wielopokoleniowy charakter tego zjawiska:
Hipoteza „Znikającej Mikrobioty” (Missing Microbes):
Dr Martin Blaser w swojej kluczowej pracy w Nature wskazuje, że każde kolejne pokolenie w społeczeństwach zachodnich rodzi się z uboższym „pakietem startowym”. Jeśli matka posiada zubożony mikrobiom (np. przez antybiotykoterapię), przekazuje dziecku mniejszą pulę gatunków, która staje się nowym, uboższym standardem dla jej wnuków.
Modyfikacje Epigenetyczne:
Sygnały mikrobiologiczne wpływają na metylację DNA w komórkach rozrodczych płodu. Badania opublikowane w Cell na modelach zwierzęcych wykazały, że dieta uboga w błonnik prowadzi do wymierania konkretnych szczepów bakterii, których nie da się odtworzyć w czwartym pokoleniu, nawet po powrocie do zdrowej diety.
Dziedziczenie fenotypu metabolicznego:
Zaburzenia sygnałowe in utero mogą zaprogramować oś metaboliczną potomstwa w sposób promujący otyłość i insulinooporność. Ten „profil metaboliczny” jest następnie przekazywany dalej przez mechanizmy behawioralne i biologiczne, co nauka nazywa błędnym kołem międzypokoleniowym (źródło: Journal of Endocrinology).
Transfer odpornościowy (Maternal Imprinting):
Matka przekazuje nie tylko geny, ale i instruktaż immunologiczny. Jeśli jej układ odpornościowy nie został poprawnie „skalibrowany” przez mikrobiom, nie przekaże ona swojemu potomstwu odpowiednich przeciwciał i cytokin regulujących, co zwiększa podatność na choroby cywilizacyjne w całej linii rodowej.
W skrócie: stan mikrobiomu matki to nie tylko „instrukcja logowania” dla dziecka, ale fundament, na którym budowane będą profile biologiczne przyszłych pokoleń.
Czy to znaczy, że każda rodzina może mieć unikalną, międzypokoleniową mikrobiotę ?
Tak,
z naukowego punktu widzenia można mówić o istnieniu
„rodzinnego rdzenia mikrobioty” (familial microbial core).
Rodzina stanowi unikalny inkubator, w którym drobnoustroje są przekazywane nie tylko w linii prostej (pionowo), ale i między domownikami (poziomo), tworząc swoisty mikrobiologiczny herb rodzinny.
Dowody naukowe na unikalność mikrobiomu rodzinnego:
Jeżeli rodzina straci unikalny „rodzinny rdzeń mikrobioty” czy to może mieć wpływ np. na odporność Córki, Wnuczki, Prawnuczki itd. ?
Tak,
utrata „rodzinnego rdzenia mikrobioty” ma charakter kumulatywnej erozji biologicznej, która realnie wpływa na fenotyp odpornościowy kolejnych pokoleń linii żeńskiej. Zjawisko to w literaturze naukowej określa się mianem
międzypokoleniowego deficytu mikrobiologicznego.
Czy w takich rodzinach Dzieci będą inaczej reagowały na szczepionki ? Ich odpowiedź na szczepienie może być inna ?
Tak,
różnice w składzie i różnorodności mikrobiomu mają udowodniony wpływ na immunogenność szczepionek, czyli to, jak silną i trwałą odpowiedź odpornościową wygeneruje organizm po szczepieniu.
Z punktu widzenia immunologii molekularnej, dzieci z „uboższym” lub zaburzonym mikrobiomem rodzinnym będą miały
słabszą i mniej trwałą odpowiedź na szczepienie,
choć w specyficznych przypadkach może dojść do paradoksalnej, nadreaktywnej odpowiedzi zapalnej. Silniejsza – nadreaktywna odpowiedź nie oznacza tu „lepszej ochrony”, lecz wyższy poziom ogólnoustrojowego stanu zapalnego.
Czy dotyczy to wszystkich rodzajów szczepionek także tej przeciwko wirusowi HPV ?
Wpływ mikrobiomu na immunogenność szczepionek jest uniwersalny, ale jego mechanizm różni się w zależności od typu preparatu. W przypadku szczepionki przeciwko wirusowi HPV (która jest szczepionką podjednostkową, zawierającą wirusopodobne cząstki VLP), mikrobiom odgrywa kluczową rolę.
Utrata „rodzinnego rdzenia mikrobioty” może sprawić, że odpowiedź na szczepionkę przeciw HPV będzie
mniej trwała (szybszy spadek miana przeciwciał w czasie)
lub
lokalne warunki w drogach rodnych (dysbioza) będą sprzyjać patogenowi mimo szczepienia co wiąże się ze zwiększoną skłonnością do mechanizmu przełamania bariery immunologicznej postawionej wirusowi przez szczepionkę.
Jakie to ma znaczenie praktyczne dla takiej 9-cio letniej Dziewczynki i Chłopca i dla ich Rodziców ?
Kodeks Etyki Lekarskiej (2024). Naczelna Izba Lekarska.
Podstawa etyczna obowiązku informacyjnego lekarza (Art. 13 i 14).
AOTMiT (2023). Raport oceny świadczeń opieki zdrowotnej: Szczepienia przeciw HPV. Biuletyn Informacji Publicznej AOTMiT.
Lek. med. Adam Bartlewicz
Artykuł ma charakter informacyjny i nie zastępuje profesjonalnej porady lekarskiej, ale stanowi nowoczesny przewodnik po holistycznej profilaktyce.
Piśmiennictwo:
Hagan T., et al. (2019). Antibiotics-Driven Gut Microbiome Perturbation Alters Immunity to Vaccines in Humans. Cell, 178(6), 1313-1328.e13. doi:10.1016/j.cell.2019.08.010.
Kluczowe badanie dowodzące, że dysbioza obniża miano przeciwciał i osłabia trwałość odpowiedzi poszczepiennej.
Lynn D.J., et al. (2022). Modulation of immune responses to vaccination by the microbiota. The Lancet Microbe, 3(3), e197-e209. doi:10.1016/S2666-5247(22)00005-4.
Analiza wpływu „rdzenia mikrobioty” na skuteczność szczepień u ludzi (EBM).
Kyrgiou M., et al. (2017). The vaginal microbiome and the risk of persistent HPV infection and cervical neoplasia. Nature Reviews Urology, 14(11), 637-647. doi:10.1038/nrurol.2017.138.
Dowód na to, że dysbioza pochwy sprzyja przetrwałym infekcjom HPV mimo obecności przeciwciał.
Laniewski P., et al. (2020). The microbiome, inflammation, and neoplasia in the female reproductive tract. Nature Reviews Urology, 17, 327–350. doi:10.1038/s41585-020-0327-x.
Szczegółowy opis mechanizmu uszkodzenia bariery nabłonkowej przez patobionty.
Mitra A., et al. (2016). The vaginal microbiota, HPV and neoplasia. Ecancermedicalscience, 10, 606. doi:10.3332/ecancer.2016.606.
Wykazanie związku między niską liczebnością Lactobacillus a ryzykiem nowotworów HPV-zależnych.
Zimmermann P., Curtis N. (2019). The effect of the intestinal microbiota on vaccine responses – A systematic review. Vaccine, 37(4), 541-551. doi:10.1016/j.vaccine.2018.04.044.
Systematyczny przegląd potwierdzający rolę bakterii jelitowych jako endogennych adiuwantów.
Loftfield E., et al. (2020). Dietary Fiber and the Oral and Gut Microbiome. Nutrients, 12(4), 983. doi:10.3390/nu12040983.
Dowód na wpływ diety i błonnika na szczelność barier biologicznych i skład mikrobiomu.
IARC Monographs on the Evaluation of Carcinogenic Risks to Humans. Combined Estrogen-progestogen Contraceptives and Combined Estrogen-progestogen Menopausal Therapy. Vol. 100A. IARC Publications.
Oficjalne dane o wpływie etynyloestradiolu jako kofaktora raka szyjki macicy.