Kurz IPVZ KVIMP - základní. Fyziologie střeva J. Vejmelka. Interní oddělení TN Praha.

Transkript

1 Kurz IPVZ KVIMP - základní Fyziologie střeva J. Vejmelka. Interní oddělení TN Praha.

2 tenké střevo = unikátní orgán cca 200 cm (narození) 3-8 m (dospělost) plocha m 2 GALT = > 50% buněk imunitního systému

3 FUNKCE absorpce digesce imunitní a bariérové funkce lokalita působení střevní mikrobioty

4 klky GALT v submukóze STRUKTURA STŘEVNÍ BARIÉRA - absorpce (pasivní i aktivní) - brání bakteriální translokaci a průniku toxinů - fyziologická (hlen, bakterie a jejich produkty) a imunologická složka (siga, sérové IgA a IgG, RES)

5 Gap junctions

6 Tight junctions UDRŽENÍ BARIÉRY JE ENERGETICKY NÁROČNÝ PROCES!

7 Sliznice jejuna

8 Dle: M. Oliverius, P. Kohout et al. Selhání střeva a transplantace tenkého střeva 2017

9 FYZIOLOGIE STŘEVNÍ MIKROBIOTY 1) ovlivnění metabolizmu žl. kyselin 2) produkce bakteriocinů 3) ovlivnění imunitní odpovědi 4) produkce organických kyselin 5) inhibice adheze C. diff. k buňkám střevní sliznice 6) deaktivace toxinů MET - 1,2,4,6; IMUN - 3; FARMA - 5

10 GLUTAMIN imunomodulační účinek na integritu střevní bariéry zdroj energie pro rychle proliferující buňky ovlivnění výšky klků (R.J. Smith 1988) snížení střevní propustnosti (R.R. van der Hulst 1993)

11 Kurz IPVZ KVIMP - základní Střevní mikrobiom aneb Jsme více člověk nebo mikrobi? J. Vejmelka. Interní oddělení TN Praha.

12 BC Všechna onemocnění pocházejí ze střev

13 JAKÝ JE KÓD?

14 Tajemství mikrobiomu odhaleno!

15 Tajemství lidstva odhaleno! Drzá bakterie promluvila! Lidi! Absolutně netušíte, co všechno v nás je a jak fungujeme. Na rozdíl od vás držíme při sobě. Jsme propojený. Líp než třeba vy na Naše super-slizová megasíť s nepřetržitým metabolickým komunikačním tokem je nenapodobitelná. Faktem je, že i my stejně jako vy lajkujem nebo přizveme ke spolupráci. Teda kromě těch megaagresivních mykobakterií TBC - to jsou namyšlená, asociální hovada. A vaše tajemství? To za tisíce let strávených s vámi známe!!! - zvláštní zpravodaj pod vlivem osy mikrobiom - střevo - mozek -

16 MIKROBIOM = otřásl základy mnoha oborů

17

18 střevní infekce nebo selhání protektivní role pestrého střevního mikrobiomu? ateroskleróza nebo alterovaný střevní mikrobiom? depresivní syndrom nebo alterovaný střevní mikrobiom? poruchy autistického spektra nebo alterace střevního mikrobiomu v kritické fázi jeho vývoje? náš hlad nebo hlad naší střevní mikrobioty?

19

20

21

22

23 Střevní mikrobiom komplexní ekosystém mikroorganizmů bakterie + Archea, viry, Fungi, protozoa 5 kmenů 160 druhů SPOLEČENTSVÍ MIKROBIOTy

24 Vývoj mikrobiomu formování již na počátku života ovlivněn řadou faktorů: - věk - dieta - geografický výskyt - léky a další zevní faktory - stres, kritické stavy

25

26 2008 Clostridium XIV Clostridium IV Firmicutes 60% Bacteroidetes 20% Actinobacteria 10% Proteobacteria 1% 70-80% střevní mikrobioty

27 - 300 dobrovolníků - nazální, orální, dermato, gastrointestinální a urogenitální mikrobiom - sekvenování 16S rrna, celogenomové sekvenování DATA: 14,23 TB

28 100 biliónů mikroorganizmů 3,3 milionu genů (150 x více než lidský genom)

29 1,3 : 1

30 vs Core Microbiome - 17/664 genera Falony et al., 2016

31 hostitel mikrobiota 3 hlavní clustery (ENTEROTYPY) - fylogenetické a funkční odlišnosti: enterotyp 1: Bacteroides - sacharolytický a proteolytický potenciál enterotyp 2: Prevotella - degradace mucinu enterotyp 3: Ruminococcus - degradace mucinu = různé metabolické cesty ENT 1 a 2: biotin, riboflavin, pantothenát, askorbát, thiamin, folát, kobalamin, menachinon - MK4 Zdroj: Enterotypes of the human gut microbiome, Nature 2011

32 Souhrn funkcí střevní mikrobioty metabolizmus živin imunomodulace ovlivnění střevní motility tvorba vitamínů (vit. H, folát) enterohepatální oběh žlučových kyselin metabolizmus cholesterolu Zdroj: Amy E. Foxx-Orenstein, DO, William D. Chey, MD. 2012

33

34 BAKTERIE Prevotella copri EFEKT autoimunitní odpověď u revmatoidní artritidy Scher et al Egertella lenta cytochrom inaktivující digoxin Haiser et al Lactobacillus rhamnosus modulace stresové odpovědi Cryan et al Escherichia coli G3/10 suprese adherence EPEC E2348/69, pomocí MccS Zschüttig et al Lactobacillus delbruecki sp. Bulgaricus B blokace adheze C. diff. Banerjee et al Bacillus thuringensis in vitro efekt thuricinu CD Rea et al CAVE: C. diff. a acetaminofen! Clayton et al., 2009.

35 Intestinální homeostáza střevní mikrobiota imunitní systém kompetice o živiny ovlivnění imunitního systému makrofágy, neutrofily, ILC, T-helpery, IgA B-buňky, plazmatické buňky podpora funkce slizniční bariéry SCFA IL 1 IL 22 Kamada et al. Role of the gut microbiota in immunity and inflammatory disease. Nat Rev Immunol. 2013

36

37 MOZEK-STŘEVO-MIKROBIOM EMS vnímání viscerálních stimulů+emoce ANS HPA motilita, sekrece permeabilita slizniční imunita viscerosenzorika střevní mikrobiota podle: Rhee et al. Nat Rev Gastroenterol Hepatol

38

39 střevní mikrobiota motorické funkce střeva

40 Zdroj: Belizário a Napolitano 2015 a

41 dg. mechanismus zdroj Hashimotova thyroiditis Diabetes mellitus 1. typu Diabetes mellitus 2. typu zvýšená střevní permeabilita, Yersinia enterocolitica zvýšená střevní permeabilita, alterace mikrobiomu, Th 17, pronikání bakterií do pankreatického duktálního systému zvýšená střevní permeabilita, alterace mikrobiomu Sasso et al Strieder et al Wen et al Vaarala et al Korsgren et al Hand et al Gummesson et al Qin et al Vrieze et al Coeliakie alterace intestinálního mikobiomu Nistal et al. 2012

42 IBD NASH 30-50% redukce diverzity: CD - Faecalibacterium prausnitzii, UC - Akkermansia muciniphila bakteriální endotoxiny např. Proteobacteria Jostins et al Sokol et al Marchesi et al Ateroskleróza - hladiny endotoxinů nad 90 percentil = 3x vyšší KV-riziko - DNA Porphyromonas gingivalis v karotickém plátu Wiedermann et al Figuero et al Koren et al Revmatoidní arthritis zvýšená střevní permeabilita, alterace mikrobiomu, nárůst Porphyromonas gingivalis Weber et al Scher et al. 2012

43 SELHÁNÍ STŘEVNÍHO MIKROBIOMU CDI je typický příklad selhání mikrobiomu Zdroj: Journal of Medical Microbiology (2013), 62,

44 Změny v průběhu života střevní mikrobiom se utváří již intrauterinně smolka zdravých novorozenců: Escherichia - Shigella, Enterococcus, Leuconostoc, Lactococcus a Streptococcus typ porodu (vaginální, císařský řez) mateřské mléko, umělé mléko, příkrmy do 3 let stabilizace v průběhu života relativně stabilní změny kolem let - vyšší zastoupení kmene Bacteroidetes, klesá druhová rozmanitost zdroj: Hollister et al., 2014 ; Yatsunenko et al., 2012; Claesson et al., 2011

45

46 laktace: bakterie mléč. kvašení, Bifidobakterie (60-90%) umělá výživa: podobnost dospělému mikrobiomu ovoce, zelenina, vláknina: Firmicutes (Roseburia) maso, cukry, tuky, málo vlákniny: Alistipes, Bilophila, Bacteroides Antibiotika: pokles diverzity střevní mikrobioty Probiotika: Lactobacillus, Bifidobacterium a další Prebiotika: selektivní stimulace růstu/aktivity bakterií střeva

47 Živíme náš střevní mikrobiom

48 Prevotella Bacteroides Yatsunenko et al., 2012; Obregon-Tito et al., 2015

49 acetát: Blautia spp. a další propionát: Firmicutes/Negativicutes, Bacteroidetes, Verrucomicrobia butyrát: Roseburia spp., Eubacterium spp., Faecalibacterium prausnitzii

50 vysoký obsah sacharidů více Bifidobakterií vysoký obsah nasycených tuků vyšší poměr Firmicutes/Bacteroidetes cave: nízká intestinální hladina fosfátu zvýšená virulence Pseudomonas aeruginosa

51 Glutenová senzitivita - NCGS příznaky: střevní - odpovídají IBS mimostřevní - bolesti hlavy, kloubů, svalů, křeče, únava... deprese, anémie, hyperaktivita... často pozit. protilátky proti gliadinu (AGA) histologicky - zvýšený počet lymfo (mezi IEL) profit z bezlepkové diety (Verdu EF et al, Am J Gastr, )

52 FODMAPS FODMAPs - to znamená intolerance sacharidů: Fermentable Oligo-, Di-, Monosaccharides And Polyols, které jsou špatně absorbovány v tenkém střevě

53 FODMAPs představují tyto složky potravin: fruktóza: ovoce, med, kukuřičný sirup s vysokým obsahem fruktózy, agáve laktóza: mléčné výrobky fruktany: pšenice, cibule, česnek galaktany: luštěniny jako fazole, čočka, sojové boby polyoly: polyalkoholy (některá umělá sladidla) a peckoviny, a ovoce se zrníčky, např. jablka; avokádo, třešně, fíky, broskve, švestky

54 Potraviny s vysokým obsahem FODMAPs: výrobky z pšenice, ječmene a žita jablka artičoky umělá sladila (i ve žvýkačce) fazole kešu oříšky květák sušené ovoce česnek a cibule kukuřičný sirup s vysokým obsahem fruktózy med zmrzlina houby pistácie vodní meloun

55 Dieta s nízkým obsahem FODMAPs: mandle, kokosový ořech, rýže, sojové mléko banány papriky borůvky mrkev okurky hroznové víno oves brambory Merlík chilský (Quinoa) rýže špenát, kapusta a jiná listová zelenina mandarinky rajčata

56

57 Mikrobiota a sport elitní hráč rugby x neatlet : Bacteroidetes a Firmicutes (Clark et al. 2014) mírné cvičení Firmicutes (vč. Faecalibacterium prausnitzii) pravidelné cvičení vedlo ke zvýšení různorodosti střevní mikrobioty a Firmicutes

58 Mikrobiota a stres rozhovor mezi střevní mikrobiotou a mozkem - aktivace vagu - ovlivnění imunitního systému - tvorba SCFA DYSBIÓZA může narušit rozhovor STRESS

59 Obezita: Bacteroidetes a Firmicutes Kolorektální karcinom: Streptococcus bovis, Helicobacter pylori, Bacteroides fragilis, Enterococcus faecalis, Clostridium septicum, Fusobacterium sp. Průjmovitá onemocnění: Salmonella, Shigella, Escherichia coli, Clostridium difficile Zdroj: Gagnière et al., 2016

60 Mikrobiota a sepse dysbióza u kriticky nemocných riziko přerůstání potenciálního patogena FMT jako nástroj obnovy alterace u CDI a potenciálně u jiných mikrobiomových alterací n. vagus jako mediátor mezi SAE a alterovaným střevním mikrobiomem výrazná odlišnost mikrobimu: zdravý vs. kriticky nemocný

61

62 Acidaminococcus intestinalis Bacteroides ovatus Bifidobacterium adolescentis Bifidobacterium longum Blautia producta Clostridium cocleatum Collinsella aerofaciens Dorea longicatena Escherichia coli Eubacterium desmolans Eubacterium eligens Eubacterium limosum Eubacterium rectale Eubacterium ventriosum Faecalibacterium prausnitzii Lachnospira pectinoshiza Lactobacillus casei/paracasei Lactobacillus case Parabacteroides distasonis Raoultella sp. Roseburia faecalis Roseburia intestinalis Ruminococcus torques Ruminococcus obeum Streptococcus mitis umělá stolice

63 Protizánětlivé bakterie a výrobci SCFA Faecalibacterium prausnitzii Roseburia faecis Bacteroides ovatus

64 30 ml/250 ml/fmt Capsule G3 ZDROJ:

65 OPENBIOME - od roku 2012, Medford, Massachusetts - CDI v USA: /30 000, 20% bez responze na ATB - efekt FMT 90% - > 589 kg stolice, výběr pouze 3% dárců - cca 600 zdrav. zařízení, v 50 státech v USA - materiál do celkem 6 zemí světa - v USA léčeno více než pacientů "Should We Bank Our Own Stool?" "One Man's Poop is Another's Medicine" ZDROJ:

66 PROJEKT FMT_CZE - ČR: 26 pracovišť, 3 v přípravě na FMT - většinou příbuzní dárci - většinou horním GIT - většinou dospělí CESTY APLIKACE - 48% NJS - 30% GSK - 14% klyzma - 7% kolonoskopicky - 0,25% PEG

67 : více > 450 FMT v ČR

68 PROJEKT FMT_CZE UPDATE 2016/ výkonů z toho: 16 IBD 8 IBS 3 dysmikrobie 1 recidivující rotavirová infekce 6%

69 EFEKT v léčbě rcdi 85%

70

71 Jak příznivě ovlivnit náš střevní mikrobiom?

72 Jez do polosyta, pij do polopita, vyjdou ti naplno léta Prostě-li žiješ, sta let dožiješ Kam střídmost nechodí, tam chodí lékař Základem zdraví a štěstí je střídmost ve všem, v jídle, v pití i v jiných požitcích. To je tajemství dlouhověkosti. Jan Amos Komenský

73 SHRNUTÍ

74 Anamnéza střevního mikrobiomu porod přirozenou cestou nebo císařským řezem, zda matka užívala v těhotenství a prekoncepčně pro-, pre- a synbiotika četnost ATB terapie a charakter event. postantibiotické dysmikrobie zda trpí pacient při návštěvě exotických zemí cestovatelskými průjmy zda užíval/užívá probiotika - jaká, v jaké dávce zda u pacienta v minulosti došlo k výraznému poškození střevního mikrobiomu (ataky klostridiové střevní infekce, jejich četnost, léčba) jaké potraviny pacient konzumuje (sterilované versus živé potraviny s obsahem probiotických bakterií) jaký je rámcově životní styl pacienta a hygienické návyky v dětství a v současnosti