Możliwości zastosowania składników diety w dietoprofilaktyce i dietoterapii IBD u psów

Udział mikroflory jelitowej jako czynnika prowadzącego do powstawania, rozwoju, a także podtrzymywania procesu zapalnego w chorobach zapalnych jelit nie budzi wątpliwości. Wolno poddać dyskusji fakt, że nie można określić w każdym przypadku, czy stwierdzona odmienność w prawidłowym składzie i pełnionych przez drobnoustroje funkcjach u osób chorych jest czynnikiem prowadzącym do powstawania nieswoistego zapalenia jelit, czy może są to wtórne następstwa powstałych reakcji zapalnych. Do uzyskania pełnej odpowiedzi immunologicznej po doustnym podaniu bakterii probiotycznych jest niezbędny udział prawie wszystkich komórek układu odpornościowego związanego z przewodem pokarmowym. W przypadku bakterii z rodzaju Lactobacillus i Bifidobacterium nie można mówić o ich patogenności, gdyż nie posiadają one aktywnych struktur pozwalających się na trwałe łączenie się z receptorami na błonie komórkowej enterocytów.

Co więcej, mimo że mają na swojej powierzchni wiele antygenów zaliczanych do PAMP (wzorców molekularnych związanych z patogenami), nie indukują odpowiedzi zapalnej. Jest to związane z właściwościami układu GALT błony śluzowej jelita oraz samych komórek bakteryjnych. Rolą wszystkich struktur GALT jest wychwytywanie antygenów (nie powodując ich degradacji) i transportowanie ich ze światła jelita do wnętrza organizmu. Występujące na kępkach Peyera makrofagi oraz limfocyty B i T w wyniku kontaktu z bakteriami probiotycznymi wytwarzają ochronne przeciwciała IgA. W regulację humoralnej i komórkowej odpowiedzi immunologicznej są zaangażowane również wyspecjalizowane komórki prezentujące antygen. Zalicza się do nich głównie makrofagi i komórki dendrytyczne. Wychwytują one antygeny, a następnie przez m.in. różnicowanie się oraz produkcję odpowiednich cytokin decydują o powstaniu stanu zapalnego lub tolerancji wobec danych antygenów. Komórki dendrytyczne mogą pochłaniać bakterie probiotyczne i wędrować dalej do węzłów chłonnych krezki, gdzie dochodzi do miejscowej indukcji układu odpornościowego.

Rozpoznawanie bakterii odbywa się za pośrednictwem receptorów rozpoznających wzorce antygenowe na powierzchni drobnoustrojów (PRR) m.in. receptorów Toll-like (TLR). Badania wskazują, że nie tyko kępki Peyera są miejscem wywoływania odpowiedzi immunologicznej. Komórki nabłonka jelitowego również stanowią ważny element układu odpornościowego związanego ze śluzówką jelit. Odgrywają one istotną rolę w procesach wydzielniczych i adsorpcji antygenów, a także są uznawane za niewyspecjalizowane komórki prezentujące antygen. Na ich powierzchni występują cząsteczki zgodności tkankowej klasy I i II, ponadto mogą one wytwarzać interleukiny IL-6 i IL-8, a także komunikować się za pośrednictwem różnych mediatorów z innymi komórkami śluzówki, występującymi w warstwie blaszki właściwej, szczególnie dotyczy to: limfocytów śródnabłonkowych, neutrofili, jednojądrzastych fagocytów, komórek tucznych i eozynofili.

Wychwycony przez komórki nabłonka antygen może być poddany częściowej degradacji, następnie prezentowany dalszym komórkom układu odpornościowego, a niestrawione cząsteczki mogą być przenoszone do wątroby z wykorzystaniem przestrzeni międzykomórkowych i krążenia wrotnego. Na powierzchni błon śluzowych jelit występuje znacznie mniejsza liczba receptorów TLR, a ich lokalizacja jest ściśle określona. Przyjmuje się, że bakterie probiotyczne są zdolne do działania z komórkami nabłonka w wyniku wiązania się z ich receptorami błonowymi. Mogą modulować proces tzw. obwodowej tolerancji na antygeny pokarmowe, jak również regulować własne działanie przez wpływ na stan czynnościowy komórek bariery jelitowej i komórek dendrytycznych rozmieszczonych wśród enterocytów.

Reasumując, bakterie te mogą stymulować układ związany z odpornością naturalną m.in. wskutek wzmagania aktywności fagocytarnej granulocytów i makrofagów oraz ich właściwości bójczych i cytostatycznych, a także aktywacji limfocytów NK. W wyniku aktywacji komórek NK są produkowane cytokiny prozapalne, tj. IFN-γ, IL-1 i TNF-α. Należy dodać, że niektóre szczepy, np. Lactobacillus rhamnosus HN001 i Lactobacillus acidophilus HN017, powodują wzrost aktywności cytotoksycznej komórek NK we krwi obwodowej.

Niezaprzeczalnych dowodów na temat pozytywnej roli, jaką pełnią bakterie kwasu mlekowego o właściwościach probiotycznych, dostarczają prace świadczące o ich zdolnościach zarówno immunomodulujących, jak i regulujących skład krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych (SCFA). Jednym z najlepiej poznanych mechanizmów oddziaływania SCFA jest działanie przeciwzapalne. Opiera się ono na hamowaniu aktywności mediatorów zapalnych w nabłonku jelitowym, a więc inhibicji aktywacji NFκB makrofagów, które są głównym źródłem cytokin w przebiegu procesu zapalnego nieswoistych chorób zapalnych jelit.

Najsilniejszy efekt przeciwzapalny wydaje się wywierać kwas masłowy i jego sole. Maślan sodu wykazuje zdolność do redukcji sekrecji IL-8, co w sposób istotny przyczynia się do blokowania przeciwzapalnej kaskady cytokin na poziomie lokalnym. Jest to szczególnie pożądany efekt w przewlekłych stanach zapalnych jelita, gdy po zastosowaniu maślanu dochodzi do znacznej poprawy stanu błony śluzowej jelit. Efekt ten, obserwowany w badaniu klinicznym, endoskopowym i histologicznym, polega na zmniejszeniu liczby makrofagów i neutrofili w kryptach oraz na powierzchni nabłonka jelitowego i prowadzi do zahamowania dalszego rozwoju choroby.

Badania kliniczne leczenia nieswoistego zapalenia jelit przeprowadzone z wykorzystaniem np. wieloskładnikowego preparatu zawierającego osiem szczepów bakterii (Lactobacillus casei, Lactobacillus plantarum, Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus bulgaricus, Bifidobacterium longum, Bifidobacterium breve, Bifidobacterium infantis, Streptococcus thermophilus) dowiodły, że podawanie tego preparatu znacznie zwiększa wydzielanie IL-10, IL-1, a hamuje wytwarzanie IL-12. Stymulacja ludzkich komórek dendrytycznych pochodzenia mieloidalnego i limfoidalnego tą mieszaniną prowadziła do: indukcji wytwarzania cytokiny IL-10, hamowania wytwarzania INF-γ, a także odpowiedzi komórkowej typu Th1. Stwierdzono również, że pod jego wpływem zwiększa się integralność bariery nabłonkowej jelita poprzez podniesienie ekspresji białek odpowiedzialnych za tworzenie ścisłych połączeń i obniżenie liczby komórek nabłonka w fazie apoptozy. Zauważono również, że stosowanie tego preparatu zwiększa różnorodność gatunków bakterii w przewodzie pokarmowym chorych z objawami IBD.