jakÝ je kÓd? - sepseostrava.cz · faecalis, clostridium septicum, fusobacterium sp. ......
TRANSCRIPT
Tajemství střevního mikrobiomu
J. Vejmelka. Interní oddělení TN Praha.
Jsme více člověk nebo mikrobi?
aneb
1.2.2018
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 -
• 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?
Střevní mikrobiom
• komplexní ekosystém mikroorganizmů
• bakterie + Archea, viry, Fungi, protozoa
SPOLEČENTSVÍ
MIKROBIOTy
5 kmenů160 druhů
Vývoj mikrobiomu
• formování již na počátku života
• ovlivněn řadou faktorů:
- věk
- dieta
- geografický výskyt
- léky a další zevní faktory
- stres, kritické stavy
Firmicutes 60%Bacteroidetes 20%Actinobacteria 10%Proteobacteria 1%
70-80% střevní mikrobioty
http://www.hmpdacc.org/
http://www.metahit.eu/
2008Clostridium
XIV Clostridium IV
- 300 dobrovolníků
- nazální, orální, dermato, gastrointestinální
a urogenitální mikrobiom
- sekvenování 16S rRNA, celogenomové
sekvenování
DATA: 14,23 TB https://www.hmpdacc.org/
39 000 000 000 000 000 000
vs.
30 000 000 000 000 000 000
Core Microbiome - 17/664 generaFalony et al., 2016
• 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 cestyENT 1 a 2: biotin, riboflavin, pantothenát, askorbát, thiamin, folát, kobalamin,
menachinon - MK4
Zdroj: Enterotypes of the human gut microbiome, Nature 2011
101 104103 1012107
hostitel mikrobiota
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
BAKTERIE EFEKT
Prevotella copriautoimunitní odpověď u revmatoidní artritidy Scher et al. 2012
Egertella lenta cytochrom inaktivující digoxin Haiser et al. 2013
Lactobacillus rhamnosus modulace stresové odpovědi Cryan et al. 2012
Escherichia coli G3/10suprese adherence EPEC E2348/69, pomocí MccS Zschüttig et al. 2012
Lactobacillus delbruecki sp. Bulgaricus B-30892 blokace adheze C. diff. Banerjee et al. 2009
Bacillus thuringensis in vitro efekt thuricinu CD Rea et al. 2011
CAVE: C. diff. a acetaminofen! Clayton et al., 2009.
Intestinální homeostáza
střevní mikrobiota imunitní systém
kompetice o živiny
ovlivnění imunitního systému
podpora funkce slizniční bariéry
makrofágy, neutrofily, ILC,
T-helpery, IgA B-buňky,
plazmatické buňky
IL–1 IL–22
Kamada et al. Role of the gut microbiota in immunity
and inflammatory disease. Nat Rev Immunol. 2013
SCFA
MOZEK-STŘEVO-MIKROBIOM
EMS
slizniční imunitamotilita, sekrece
permeabilitaviscerosenzorika
střevní mikrobiota
podle: Rhee et al. Nat Rev Gastroenterol Hepatol. 2009.
vnímání
viscerálních
stimulů+emoce
ANS HPA
dg. mechanismus zdrojHashimotova thyroiditis zvýšená střevní permeabilita,
Yersinia enterocoliticaSasso et al. 2004
Strieder et al. 2003
Diabetes mellitus 1. typu zvýšená střevní permeabilita,
alterace mikrobiomu, Th 17, pronikání bakterií
do pankreatického duktálního systému
Wen et al. 2008
Vaarala et al. 2008
Korsgren et al. 2012
Hand et al. 2012
Diabetes mellitus 2. typu zvýšená střevní permeabilita, alterace mikrobiomu
Gummesson et al. 2011
Qin et al. 2012
Vrieze et al. 2012
Coeliakie alterace intestinálního mikobiomu Nistal et al. 2012
IBD 30-50% redukce diverzity:
CD - Faecalibacterium prausnitzii,
UC - Akkermansia muciniphila
Jostins et al. 2012
Sokol et al. 2008
NASH bakteriální endotoxiny
např. Proteobacteria
Marchesi et al. 2010
Ateroskleróza - hladiny endotoxinů nad 90 percentil = 3x vyšší KV-riziko
- DNA Porphyromonas gingivalis v karotickém plátu
Wiedermann et al. 1999
Figuero et al. 2011
Koren et al. 2011
Revmatoidní arthritis zvýšená střevní permeabilita, alterace mikrobiomu, nárůst Porphyromonas gingivalis
Weber et al. 2003
Scher et al. 2012
SELHÁNÍ STŘEVNÍHO MIKROBIOMU
• CDI je typický příklad selhání mikrobiomu
Zdroj: Journal of Medical Microbiology (2013), 62, 1369–1378.
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 75 - 85 let - vyšší zastoupení kmene Bacteroidetes, klesá druhová rozmanitost
zdroj: Hollister et al., 2014 ; Yatsunenko et al., 2012; Claesson et al., 2011
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
• acetát: Blautia spp. a další
• propionát: Firmicutes/Negativicutes, Bacteroidetes, Verrucomicrobia
• butyrát: Roseburia spp., Eubacterium spp., Faecalibacterium prausnitzii
• vysoký obsah sacharidů více Bifidobakterií
• vysoký obsah nasycených tuků vyšší poměr Firmicutes/Bacteroidetes
• cave: nízká intestinální hladina fosfátu zvýšená virulence Pseudomonas aeruginosa
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
Mikrobiota a stres
• „rozhovor mezi střevní mikrobiotou a mozkem“
- aktivace vagu
- ovlivnění imunitního systému
- tvorba SCFA
DYSBIÓZA může narušit „rozhovor“ STRESS
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
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
• 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“
Protizánětlivé bakterie a výrobci SCFA
• Faecalibacterium prausnitzii
• Roseburia faecis
• Bacteroides ovatus
OPENBIOME
- od roku 2012, Medford, Massachusetts
- CDI v USA: 500 000/30 000, 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 11 000 pacientů
"Should We Bank Our Own Stool?"
ZDROJ: www.openbiome.org
14.10.2015
"One Man's Poop is Another's Medicine" 27.8.2015
- 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
PROJEKT FMT_CZE
450 výkonů z toho:
– 16 IBD
– 8 IBS
– 3 dysmikrobie
– 1 recidivující rotavirová infekce
6%
PROJEKT FMT_CZE UPDATE2016/2017
• „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
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
Jsme více člověk nebo mikrobi?
• Nejedná se o soutěž
• Jsme komplexní po staletí utvářené složité ekosystémy.
• = ČLOVĚK A JEHO MIKROBIOTA