Tajna veza mikrobiote i vitamina D

Email facebook twitter LinkedIn gbuzz
Autorica članka: prof.dr.sc. Darija Vranešić Bender

Iz dana u dan sve je jasnije da mikrobiota, probiotici i vitamin D djeluju u skladnoj međuigri. Brojni znanstveni dokazi pokazuju kako je vitamin D jedan od protagonista u kompleksnoj međuigri crijevne mikrobiote i modulacije imunosnog sustava.

 
Tajna veza mikrobiote i vitamina D

 

Otac medicine Hipokrat izjavio je kako „sve bolesti započinju u crijevima“ i ne znajući kolika se mikrobna bioraznolikost krije u crijevu čovjeka i koliko su složene interakcije između mikrobiote koja je danas prepoznata kao „virtualni organ“ i njezinog domaćina. Održanje homeostaze mikrobiote, koja se u literaturi spominje i kao endokrini organ, prepoznato je kao bitan čimbenik u održanju zdravlja i prevenciji bolesti, a sastav mikrobiote pojedinca je poput otiska prsta - jedinstven. Znanstvena i medicinska zajednica odmakla se od razmatranja mikrobiote isključivo kroz utjecaj na bolesti probavnog sustava i danas se uloga mikrobiote afirmira u patogenezi različitih metaboličkih poremećaja, nastanku debljine, autoimunih, infektivnih  i zloćudnih bolesti, ali i kod poremećaja mentalnog zdravlja. 

Pojam „mikrobiota“ odnosi se na cijelu populaciju mikroorganizama koji koloniziraju probavni sustav ili druge organe i organske sustave i ne odnosi se samo na bakterije. Naime, osim bakterija, mikrobiotu čine i gljive (kvasci), arheje (prabakterije), virusi i protozoe (praživotinje).  Iako se ranije smatralo da se crijevna mikrobiota sastoji od 500–1.000 vrsta mikroba, novija istraživanja pokazuju da se mikrobiota čovjeka sastoji od 35.000 različitih vrsta. Zdrava mikrobiota je uravnotežen sustav sastavljen od simbionata (mikroorganizama s funkcijama koje pozitivno utječu na organizam) te patobionata (bakterija i drugih mikroorganizama koji potencijalno mogu uzrokovati patološka stanja). Disbioza se javlja kada je ravnoteža crijevne mikrobiote narušena, odnosno, kada  simbionti i patobionti nisu u ravnoteži što može izazvati metabolički ili imunološki odgovor domaćina. Okolišni čimbenici poput prehrane, stresa, primjene antibiotika te infekcija, mogu uzrokovati pomak ravnoteže prema patobiontima, odnosno disbiozu.

Iz perspektive utjecaja na imunosni sustav čovjeka, mikroorganizmi se promatraju kao patogeni za domaćina čiji ih imunosni sustav prepoznaje i eliminira. Međutim, većina bakterija u crijevima su nepatogene i kohabitiraju s našim stanicama i drugim organizmima u simbiotskom odnosu. Mikrobiota i njezin domaćin imaju brojne međusobne odnose, a savršena ravnoteža mikrobiote i domaćina preduvjet je razvoja, sazrijevanja i adekvatne funkcije imunosnog sustava. Crijevni komensalni mikroorganizmi najčešće pomažu u metabolizmu nutrijenata i lijekova, preveniraju kolonizaciju patogenih mikroorganizama i štite funkciju crijevne barijere. Imunosni sustav ko-evoluirao je kako bi egzistirao u kolaborativnom odnosu sa zdravom mikrobiotom i istodobno štitio u obrani od invazivnih patogenih mikroorganizama. 

U potrazi za idealnim probiotičkim sojevima i idealnim kombinacijama istih tih sojeva, koje bi najbolje „popravile“ narušenu ravnotežu ili disbiozu, možda smo zaboravili na druge nutrijente koji pridonose zdravoj mikrobioti. Prebiotici, prehrambena vlakna, postbiotici i razni drugi sastojci već su godinama poznati kao komponente s pozitivnim učincima na raznolikost, brojnost i sastav mikrobiote. Međutim, čini se da je u posljednje dvije do tri godine fokus usmjeren na jedinstveni nutrijent, hormon i imunomodulator – vitamin D. Iz dana u dan sve je jasnije da mikrobiota, probiotici i vitamin D djeluju u skladnoj međuigri.

Vitamin D i receptori vitamina D (VDR) imaju ulogu u regulaciji mikrobioma probavnog i respiratornog sustava i u zdravlju i u bolesti. Brojni znanstveni dokazi pokazuju kako je vitamin D jedan od protagonista u kompleksnoj međuigri crijevne mikrobiote i modulacije imunosnog sustava. Vitamin D važan je za održanje integriteta crijevne epitelne barijere te za modulaciju imunosnog sustava u crijevu, a niske koncentracije vitamina D u krvi povezuju se s povećanom crijevnom propusnošću te posljedičnom metaboličkom endotoksemijom koja se povezuje s upalom niskog stupnja. Primjena vitamina D može utjecati na sastav crijevne mikrobiote, a rezultati in vitro istraživanja pokazuju da vitamin D pojačava sposobnost makrofaga u suzbijanju Escherichie coli. Na animalnim modelima miševa deficitarnih vitaminom D, ili kod onih s neaktivnim receptorima VDR, razvija se disbioza koja pogoduje metaboličkim poremećajima. Kada govorimo o sinergiji probiotika i vitamina D kod ljudi, rezultati randomiziranog istraživanja kontroliranog placebom objavljenog 2013. godine pokazali su da je primjena vitamina D u kombinaciji s probiotičkim sojem L. reuteri rezultirala povećanjem razine vitamina D u krvi za 25%. 

Prva istraživanja koja su uputila na sinergijski učinak primjene probiotika i vitamina D provedena su na djeci s astmom prije približno pet godina. Recentnije intervencijske kliničke studije promatraju primjenu te kombinacije na odraslim bolesnicima u vrlo raznolikim indikacijama. Primjerice, kombinacija vitamina D i probiotika pokazala je povoljan učinak na mentalno zdravlje te hormonske, upalne i markere oksidativnog stresa kod žena sa sindromom policističnih jajnika (PCOS). Nadalje, ta kombinacija istraživana je i kod bolesnika sa shizofrenijom, te je zabilježen povoljan klinički i metabolički učinak. Nedavno objavljeno dvostruko slijepo kliničko istraživanje pokazalo je kako kombinacija vitamina D i probiotika može biti učinkovita i kod dijabetičara tipa 2 s koronarnom bolešću srca, a povoljni učinci odrazili su se na mentalno zdravlje, upalne parametre te regulaciju glikemije i lipida kod ispitanika. Indikacije u kojima primjena kombinacije vitamina D i probiotika svakako ima smisla su upalne bolesti crijeva te nealkoholna masna bolest jetre kao i kod trudnica s gestacijskim dijabetesom, djece s dijabetesom tip 1 i debljine.

Probiotički pripravci danas sadrže certificirane i klinički istražene sojeve probiotika, a obično su to kombinacije bakterija iz rodova Lactobacillus i Bifidobacterium. Selekcija probiotičkih bakterija provodi se prema nekoliko kriterija, a osnovni su: sigurnost, mogućnost preživljavanja u hrani/dodacima prehrani i tijekom prolaska kroz probavni sustav te terapijski i/ili preventivni klinički dokazani učinak. Jedan od najistraživanijih probiotika je LGG, soj koji se kod nas pojavio među prvim funkcionalnim sastojcima krajem 20. stoljeća. Do danas su brojne tehnološke inovacije implementirane u proizvodnji probiotičkih pripravaka, a jedan od najvećih izazova je očuvanje stabilnosti i otpornosti probiotika na želučanu kiselinu, što se može riješiti metodom mikroenkapsulacije i gastrorezistentnog oblaganja. Također, proizvodnja inovativnih dozirnih oblika poput oblika brzo topivih u ustima može pospješiti suradljivost pacijenta i praktičnost primjene. Za takve pripravke posebno je važan okus, i za djecu i za odrasle.

 

Literatura:

Ghaderi A, Banafshe HR, Mirhosseini N, Moradi M, Karimi MA, Mehrzad F, Bahmani F, Asemi Z. Clinical and metabolic response to vitamin D plus probiotic in schizophrenia patients. BMC Psychiatry. 2019;19(1):77.

Jamilian M, Amirani E, Asemi Z. The effects of vitamin D and probiotic co-supplementation on glucose homeostasis, inflammation, oxidative stress and pregnancy outcomesin gestation al diabetes: A randomized, double-blind, placebo-controlled trial. ClinNutr. 2019;38(5):2098-2105.

Jones ML, Martoni CJ, Prakash S. Oral supplementation with probiotic L. reuteri NCIMB 30242 increases mean circulating 25-hydroxy vitamin D: a post hoc analysis of a randomized controlled trial. J ClinEndocrinolMetab. 2013;98(7):2944-51.

Kekkonen, R. A, Lummela, N., Karjalainen, H., Latvala, S., Tynkkynen, S., Järvenpää, S., Kautiainen, H., Julkunen, I., Vapaatalo, H., Korpela, R. Probiotic intervention has strain-specificanti-inflammatory effects in healthy adults. World J Gastroenterol 2008; 14(13): 2029–2036.

Luthold RV, Fernandes GR, Franco-de-Moraes AC, Folchetti LG, Ferreira SR. Gutmicrobiota interactions with the immunomodulatory role of vitamin D in normal individuals. Metabolism. 2017;69:76-86.

Ostadmohammadi V, Jamilian M, Bahmani F, Asemi Z. Vitamin D and probiotic co-supplementation affects mental health, hormonal, inflammatory and oxidative stress parameters in women with polycysticovary syndrome. J OvarianRes. 2019;12(1):5.

Raygan F, Ostadmohammadi V, Bahmani F, Asemi Z. The effectsof vitamin D and probiotic co-supplementation on mental health parameters and metabolic status in type 2 diabetic patients with coronary heart disease: A randomized, double-blind, placebo-controlled trial. ProgNeuropsychopharmacolBiolPsychiatry. 2018 Jun 8;84(Pt A):50-55.

Sassi F, Tamone C, D'Amelio P. Vitamin D: Nutrient, Hormone, and Immunomodulator. Nutrients. 2018;10(11):1656.

Sun J. Dietary vitamin D, vitamin D receptor, and microbiome. CurrOpinClinNutrMetab Care. 2018;21(6):471-474.

West, N. P., Horn, P. L., Pyne, D. B., Gebski, V. J., Lahtinen, S. J., Fricker, P. A., Cripps, A. W. Probiotic supplementation for respiratory and gastrointestinal illness symptoms in healthy physically activei ndividuals. ClinNutr 2014: 33(4): 581–587

Yaser Gamallata, Xiaomeng Rena, Abdo Meyiaha, Meiqi Lia, Xinxiu Rena, Yazeed Jamalata, Siyuan Songa, Luhan Xiea, Bashir Ahmadb, Abdullah Shopita, Haithm Mousac, Yufang Maa, Yi Xina, Dapeng Dingc, The immune-modulation and gut microbiome structure modification associated with long-term dietarysupplementation of Lactobacillus rhamnosus using 16S rRNA sequencing analysis, Journal of Functional Foods, 53 (2019) 227–236.

 SALVUS PROMO

 

 

 

 


Email facebook twitter LinkedIn gbuzz