Snažan imuni sistem
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 sistema ili učestale viroze nekoliko puta godišnje. Ove tegobe uzrokuju bakterije koje se u mnogim slučajevima prenose direktno sa osobe na osobu ili se unose hranom koju jedemo. Ali, čak i ako nas ti uljezi napadnu, ne mora značiti da ćemo se razboljeti. O tome odlučuje naš imuni sistem – a upravo crijeva kontrolišu 80 % imunosnog sistema!
Kako mogu ojačati oslabljeni imuni sistem?
Priroda je razvila genijalan obrambeni sistem protiv bolesti. Tokom evolucije morao se stalno „nadograđivati“ i razvijati nove obrambene strategije kako bi nas zaštitio od patogenih bakterija. Imuni sistem je poput porodične kompanije a u kojem svatko mora preuzeti određene zadatke. Ako nema puno zadataka, imune ćelije postaju pomalo lijene i opuštene. Međutim, ako se neprijateljske klice posluže agresivnim metodama i krenu u napad, tada svi u kompaniji znaju što trebaju učiniti kako bi zaštitili sistem: svi se moraju okupiti i djelovati kao jedan. Bakterije koje žive u najgornjem sloju, dakle koži ili sluznici, djeluju kao prva linija odbrane protiv potencijalnih uljeza.
Ako ima dovoljno dobronamjernih članova porodice, odnosno komenzalnih (bezopasnih) bakterija, uljeza se je lako riješiti. Međutim, ako uspije prevladati ovu prvu prepreku, npr. korištenjem kamuflaže ili prevare, tada će se probiti do sljedećeg nivoa. Ovaj nivo uljez može ili ne mora probiti. Za naš imuni sistem to znači: ako patogeni dođu do sluznice probavnog trakta (npr. usta, crijeva ili želuca), tada mehanizmi zaštite tijela, sićušne „ćelije trepetljike“ koje se nazivaju cilije i epitelne ćelije osiguravaju da se uljez transportuje van iz tijela. Sistemna interakcija bezbrojnih usamljenih boraca konačno dovodi do uspješne imunološke obrane u našim tijelima – baš kao dobro uigrani tim.
U ljudskom imunološkom sistemu leukociti, poznatiji kao bijele krvne ćelije, 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 omogućavaju izviđanje i ubijanje neprijatelja, npr. strane bjelančevine. Srećom, posebni limfociti poznati kao „memorijske ćelije“ to pamte cijeli život. Dendritične ćelije mogu prijaviti ulazak stranog proteina. Nakon toga T-ćelije počinju otpuštati citokine koji pokreću uništavanje neprijatelja. Monociti također pripadaju porodice leukocita. U slučaju neposredne opasnosti pretvaraju se u makrofage (ćelije koje proždiru) i rastavljaju neprijatelja na njegove proteinske komponente. B- i T- ćelije ih mogu prepoznati. Ako se tijelo ponovno susretne sa istim uzročnikom nakon nekoliko dana, sedmica ili godina, B-limfociti mogu odmah započeti sa proizvodnjom antitijela, a neprijatelj (antigen) se brzo uništava.
Te se „borbe“ odvijaju unutar limfnih čvorova tjelesnog limfnog sistema gdje se nalaze B- i T-limfociti. Ovi se čvorovi nalaze na primjer na vratu, ispod pazuha, u preponama ili u predjelu stomaka. Ovim B- i T- stanicama pomažu dendritične ćelije koje pomažu u „prenošenju“ neprijatelja kako bi se on mogao što bolje uništiti. Osim toga, B-ćelije proizvode imunoglobuline (antitijela) 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 tokom kasnijih faza infekcije. To znači da se može provjeriti IgG u nečijoj krvi kako bi se utvrdilo je li netko već došao u kontakt sa određenim patogenom.
Ali kako branioci znaju gdje migrirati? Za to su odgovorne molekule, citokini i hemokini. Citokini signaliziraju gdje je zaraženo tkivo, hemokini usmjeravaju branitelje tamo. Javljaju se upalni procesi sa toplinom, crvenilom ili oteklinom, koji imaju dublju svrhu, a to je ubrzati obrambeni proces i ukazati na to da se ovdje nalazi osjetljiv teren.
Urođen ili stečen imuni sistem?
Dio imunoloških funkcija je urođen, kao što je mehanizam između granulocita, makrofaga i dendritičnih ćelija, te ova interakcija traje cijeli život. Međutim, ćelijski imuni sistem i njegov razvoj jedinstveni su kod svake osobe. Zavisno od toga sa koliko se stranih bakterija imuni sistem susreće tokom godina i koliko ih je prepoznao i „zapamtio“ kao opasne, odlučuje koliko je jak ili slab sistem. „Tokom života tijelo ima mogućnost prepoznati, zapamtiti i reagovati na oko milijardu patogenih bakterija“, kaže dr. Adrian-Mathias Moser, ljekar i doktorant na Medicinskom univerzitetu u Grazu.
Gdje se nalazi naš imuni sistem?
Najveći dio našeg imunog sistema nalazi se u crijevima. To ima smisla, budući da veliki dio antigena dobiva pristup našim tijelima putem crijeva – dakle, oni dolaze iz naše hrane. Sa površinom od oko 300-400 m² crijeva su naš najveći obrambeni sistem budući da se otprilike 80 % svih imunih ćelija nalazi ispod crijevne sluznice. „Tri su faktora važna za funkciju crijevne barijere: zdrava crijevna sluznica, funkcionalne imune ćelije i netaknuti mikrobiom, tj. povoljna bakterijska kolonizacija crijeva. Poremećena crijevna flora također može značiti da je imuni sistem oslabljen. Dakle, stabilan imuni sistem uveliko ovisi o stanju mikrobioma“, objašnjava dr. Adrian Mathias Moser. „Što je crijevna sluznica čvršća, manje je vjerovatnoće 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.
Okolina i prehrana utiču na imuni sistem
Štetni uticaji na naš imuni sistem proizlaze, naprimjer, 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 imuni sistem je oslabljen.
Imuni sistem 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 sa drugima, a s druge strane od tkiva sluznice crijeva (GALT = Gut Associated Lymphoid Tissue). Nadalje, sadrži bezbrojne imune ćelije. 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 centar odbrane
Princip imunološke odbrane vrijedi i za crijeva. Tkivo crijevne sluznice počinje svoju odbranu od epitela sluznice tankog crijeva, gdje ćelije slične makrofagima razgrađuju sve patogene (npr. iz hrane) i u konačnici ih bacaju T- i B- limfocitima „za jelo.“ Pomoćne T- ćelije proizvode prouupalne citokine (interleukine), koji moraju ostati u ravnoteži, dok B-limfociti napadaju razgrađenog neprijatelja – on se uništava stvaranjem imunoglobulina A i zato više ne može proći crijevnu sluznicu.
„Stabilan imuni sistem uveliko zavisi o kolonizaciji crijeva bakterijama“, kaže dr. Adrian-Mathias Moser. Koje će se bakterije na kraju naseliti u crijevima zavisi od nekoliko faktora. Prije svega, o načinu poroda (tj. početnoj kolonizaciji bakterijama), unosu antibiotika i, svakako, prehrani. Naprimjer, 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“?
Trenutno 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 poređenje, ljudski genom sadrži otprilike 22.000 gena, pri čemu bakterije koje žive u crijevima imaju nezamislivu raznolikost sa oko 3 miliona gena koji komuniciraju sa ljudskim genima.
Imuni sistem prilagođava se životnom standardu
Mnoge studije i istraživanja u posljednjih nekoliko godina pokazuju da postoji stalna živa razmjena između imunog sistema i crijevne flore (mikrobioma). „Očito je evolucija morala biti takva kako bi se tokom vremena naša imuna odbrana 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 zavise od načina na koji su rođene. Bebe koje su rođene prirodnim putem, vaginalnim porodom, kolonizirane su uglavnom laktobacilima koji se prenose sa majčine sluznice. Bebe rođene carskim rezom uglavnom su kolonizirane sojevima klostridija i stafilokoka koji dominantno koloniziraju ljudsku kožu. Smatra se da laktobacili jačaju imuni sistem. To objašnjava zašto su bebe sa carskim rezom sklone alergijama – jer su kolonizirane pogrešnim bakterijama. Dakle, otporan mikrobiom također zavisi o načinu poroda. To je također pokazalo istraživanje M.G. Dominguez sa Univerziteta Portoriko. „Vjerojatno prve bakterije koje nastanjuju crijeva imaju cjeloživotni efekat na imuni sistem“, potvrđuje dr. Adrian-Mathias Moser.
„Naša crijevna flora je samostalan ekosistem“, kaže ljekar. Dendritičke ćelije prenose signale imunim ćelijama i na primjer mezenteričnim limfnim čvorovima (limfni čvorovi abdomena) – svi limfni čvorovi u ljudskom tijelu su međusobno povezani. Nedavno su francuski naučnici otkrili da postoje čak i limfni čvorovi unutar mozga. Antoine Loveau, istraživač sa Univerziteta u Virginiji dokazao je da se fina mreža limfnih žila proteže sve do površine mozga. Ovo pokazuje da su mozak i imuni sistem 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 raznovrsnost. To znači da raznovrsnost kolonizacija bakterijama dovodi do stabilnijeg mikrobioma kada je u pitanju obrana od patogena. Što je ekološki sistem 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 fatkori koji objašnjavaju različit sastav različitih mikrobioma.
Imuni sistem crijeva
Studija Instituta za istraživanje lijekova u Leuwenu u Belgiji pokazala je da je imuni sistem crijeva također uključen u razvoj dijabetesa tipa 2 i gojaznosti. U skladu s tim, crijevni imuni sistem igra ključnu ulogu u razvoju metaboličke neravnoteže uzrokovane prehranom bogatom masnoćama. U tom smislu, specifični crijevni protein (MyD88) igra ključnu ulogu u čuvanju masti. Promjenom crijevne kolonizacije naučnici su uspjeli deaktivirati ovaj protein, što je dovelo do jačanja crijevne barijere i time do sporijeg debljanja, manje upala i sporijeg razvoja dijabetesa. Crijevni imuni sistem zato također igra važnu ulogu u regulaciji skladištenja masti.
Imuni sistem crijeva i autoimune bolesti
Dr. Adrian-Mathias Moser trenutno istražuje ulogu koju imuni sistem, odnosno mikrobiom igra u multiploj sklerozi. Za to su napravljeni testovi sa ćelijama sluznice koje su kultivisane u laboratoriji, a trenutno se procjenjuje koje imune ćelije ne uspijevaju odbraniti 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 faktora, sada u igru ulazi „mikrobiološka genetika“. Postavlja se pitanje: koji udio ovih komponenti potiče iz crijeva?
„Sve što dovodi do gubitka bioraznolikosti utiče i na ljude“, kaže dr. Adrian-Mathias Moser. „U budućnosti bismo crijevnu floru trebali posmatrati više sa ekološkog stajališta: hrana iz prirodnih izvora, koja potiče iz dobrog tla, povrće iz organskog uzgoja sa raznolikom florom korisnije je od industrijski proizvedene hrane koja je često kontaminirana pesticidima ili potiče od životinja koje su hranjene antibioticima“. Kao ljekar 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 imunih ćelija nalazi se unutar crijeva. Patogene „napadače“ odbija crijevna flora, crijevna sluznica i immune ćelije ispod crijevne sluznice. Ako je zaštitna funkcija crijeva oštećena, tada te patogene klice mogu proći 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 uticaji koje mikrobiom ima na imuni sistem
Hrana biljnog podrijetla bogata je kratkolančanim masnim kiselinama (SCFA). SCFA stimulišu protuupalne ćelije u crijevnoj sluznici. Životinjska hrana sadrži samo vrlo male količine SCFA; ovo je usko povezano sa imunim bolestima (npr. hronične upalne bolesti crijeva). Smanjenje kalorija jača imuni sistem – barem kod miševa. Studije su pokazale da miševi sa niskokaloričnom prehranom proizvode manje upalnih markera, imaju izraženiju bakterijsku raznolikost i jaču crijevnu stijenku koja sprječava ulazak bakterija u krvotok.
