Születéskor az újszülött béltraktusa steril, kolonizációja az anyai vaginális flóra baktériumaival (enterobacteraceae, streptococcusok, staphylococcusok) kezdődik. Ezek a mikroorganizmusok részben megtelepednek, részben az oxigén metebolizációjával kedvező – anaerob – környezetet teremtenek a Lactobacillusok és Bifidobacteriumok megtelepedésének. A fokozatosan kialakuló mikroflóra mennyiségi és minőségi összetételét – anyatejes táplálás esetén – eleinte a colostrumban jelenlévő IgA, majd az immunrendszer B-lymphocytái szabályozzák szekretoros IgA-n keresztül. A kialakuló mikroflóra tagjai jelentős szerepet játszanak a bélhám (villusok, crypták) érésében, az angingenezisben. immunmoduláns szerepük is van, melynek hatására az újszülött Th2 túlsúlyú cytokin profilja fokozatosan az egyensúly irányába tolódik el. Ezen folyamatok jelentőségét igazolja, hogy a „csíramentes” állatok súlya, bélhámjuk fejletlensége (az epithelialis proliferáció csökknet, villusok vékonyabbak, crypták sekélyebbek) és a Peyer plaque-jainak fejlettsége (kevesebb kisebb centrum germinatívum, plasmasejtek nincsenek) elmerad az egészségesekhez képest. Humán vonatkozásban is igazolták, hogy a császármetszéssel született, nem anyatejes táplálásban részesülő és tartósan csíramentes közegben (inkubátor) tartott gyerekekben ez a folyamat mintegy 2-4 hetet késik vagy nem is alakul ki tökéletesen.Az egészségesen kialakult bélflóra méretei megdöbbentőek. A közösséget mintegy 400-500 faj alkotja, melynek egy része állandó (autochton), más részük csak átmenetileg tartózkodik az emésztőtraktusban (allochton). A csíraszám szám a gyomortól a rectumig haladva 103-1012/g-ig változik. Ha tömegüket lemérnénk, kb. 1-1,5 kg-ot nyomna! 100-szor több gént hordoznak mint a teljes humán genom.Óriási metabolikus aktivitást képviselnek, ezért sok szerző az “anaerob bioreaktor” kifejezéssel illeti ezt a közösséget, mely fermentációs termékeivel napi energiaszükségletünk mintegy 10%-át képes szolgáltatni. Egyrészt serkentik az epithel sejtekben a fucosylált glikánok termelését, melyet saját energiaforrásként használnak, másrészt olyan metabolitokat termelnek, melyek szekunder módon protektív nutriensek mint az arginin, a glutamin, és a rövid láncú zsírsavak. Részt vesznek a meg nem emésztett és az emészthetetlen polysaccharidok (pl.:cellulóz) lebontásában. Segítik számos ásványi anyag felszívódását (Ca, Mg, Fe) és emellett a vitaminokat is termelnek számunkra (B vitaminok, K-vitamin).Az ép bélflóra a bél motilitására is pozitív, szabályozó hatást gyakorol. Számos állatkísérlet igazolta, hogy á bélflóra baktériumai fontos szerepet játszanak a bélmotilitás fiziológiás ciklusában, főleg az aborális MMC (Migrating Myoeletric Complex) kialakulásában és kevésbé a postprandialis myoelektromos válaszban. A hatás a különböző neuropeptidek és neuromessengerek szabályozása, illetve a bakteriális (anaerob) fermentációs produktumok direkt hatásán keresztül érvényesül. A csíramentes állatokban a motilitás lassul, a migrációs komplexek között hosszabb intervallumok mutathatók ki. A legkifejezettebben a Lactobacillusok és a Bifidobacteriumok fokozzák a motilitást.
A bélflóra biológiai aktivitása
A bélflóra biológiai aktivitását három szinten fejti ki. Ezek a folyamatok egyrészt a microbiota saját túlélését és fejlődését biztosítják, másrészt a gazdaszervezet számára is létfontosságúak. A bonyolult mechanizmusok számos eleme még nem ismert teljesen, de az eddig felhalmozott tudás is érzékelteti óriási jelentőségüket.
Intermikrobiális kapcsolatok
Az utóbbi idők egyik legérdekesebb felfedezése volt a baktériumok egymás közötti kommunikációját biztosító sejt-sejt szignálrendszer (Quorum Sensing). A szignál-molekulák (autoinducerek) olyan fehérjék, melyek species-species és interspecies kommunikációt biztosítanak. Szerepük van a bakteriális biofilm kialakításában és a patogenitást biztosító gének expressziójában is. Tehát mind a bélflóránk tagjai, mind az akvirált patogének így kommunikálnak.A flóra egyik legfontosabb fiziológiás szerepe az emésztőtraktus védelme a patogének megtelepedésével szemben (kolonizációs rezisztencia). Ezt számos összehangolt mechanizmus biztosítja. A legegyszerűbb az, amikor a flóra baktériumai a mucosához tapadva az epithel sejteken lévő receptoron kompetícióba lépnek a patogénekkel. A flóra számos a patogének adhézióját gátló fehérjét is termel és egyes tagjai a patogének növekedésének direkt gátlására is képesek.A Lactobacillusok hidrogén-peroxidot és baktericid anyagokat termelnek. A Bifidobacteriumok és a Lactobacillusok által termelt acetát, lakfát pH csökkentő hatása gátolja a patogének szaporodását.
Mikróba-epithelium
A flóra baktériumai és az epithel sejtek közötti kommunikáció legújabb ismereteink szerint szintén szignálmolekulák révén történik. A patogénekkel szembeni kolonizációs rezisztencia biztosításában igen érdekes mechanizmus, ahogyan a Bacteroides thetaiotaomicron a patogénekre baktericid hatású fehérjék szintézisét indukálja a Paneth-sejtekben. A microbiota egyes baktériumai képesek az epithel sejtekben serkenteni a fucosylált glikánok termelését, melyeket aztán saját energiaforrásként használnak fel. Ugyanakkor a flóra számos olyan metabolitot termel, melyek szekunder módon protektív nutriensek (arginin, glutamin, rövid szénláncú zsírsavak) az epithel számára. Másrészről a flóra fontos szerepet játszik a bél fejlődésében az epithel sejtek érését és az angingenezist indukálva. Ez is valószínűleg a szignál molekulák lokális génreguláló hatásán keresztül érvényesül. Ezek a komplex folyamatok biztosítják a mucosa integritását, melynek jelentősége óriási. Az ép mucosa számos toxin, allergén penetrációját, felszívódását akadályozza meg. Természetesen az intakt mucosa szerepet játszik az invazív kórokozók (pl.: Salmonella) behatolása elleni védelemben is. Az flóra súlyos pusztulása esetén elektronmikroszkóppal “lyukas mucosa” (leaky gut) képét észleljük, mely számos súlyos következménnyel jár.
Mikroba-perifériás immunszisztéma
Már a flóra születés utáni kialakulásánál említettük a bélbaktériumok és az enterális immunszisztéma folyamatos és kölcsönös kommunikációjának jelentőségét, mely egész életünkön át megmarad. Fontos tény, hogy az immunrendszer mintegy 70%-a a béltraktusban és ahhoz kapcsolódóan (mesenterialis nyirokcsomók) helyezkedik el. Egészséges egyénben a flóra tagjaival szemben immuntolerancia észlelhető, melyet számos mechanizmus biztosít (mucosalis barrier, szelektív IgA-block, M-sejtekhez való kötödés hiánya etc.). A flóra tagjai szinte minden ponton szerepet játszanak az immunfolyamatokban. Modulálják az antigén felvétel, prezentáció, degradáció folyamatát, serkentik az IgA termelést (L. casei, L. acidophilus). A Lactobacillus lactis anti-inflammatorikus cytokint (IL-10) termel, néhány Bifidobacterium (B. longum, B. bifidum) pedig serkenti az IL-10 termelődését. A B. bifidum és a L. acidophilus a macrophagok phagocytoticus aktivitását fokozzák.E három szint kifejezi a bélflóra három legfontosabb biológiai feladatát, melyek a következők: a kolonizációs rezisztencia biztosítása, a mucosa integritásának megőrzése és az immunmoduláns hatás.
Irodalom
1. Gronlund MM, Lehtonen OP, Eerola E, Kero P. Fecal microflora in healthy infants born by different methods of delivery: permanent changes in intestinal flora after cesarean delivery. J Pediatr Gastroenterol Nutr 1999;28:19-25.2. Demeter P. A probiotikumok alkalmazásának lehetőségei emésztőszervi betegségekben. LAM 2006;16(1):41-47.3. Isolauri E, Majamaa H, Arvola T, antala I, Virtanen E, Arviolmmi H. Lactobacillus casei strain GG reverses increased intestinal permeability induced by cow milk in suckling rats. Gastroenterology 1993;105:1643-504. Aendekerk, S., Diggle, S. P., Song, Z., Hoiby, N., Cornelis, P., Carrara, M. and Williams, P. The MexGHI-OpmD multidrug efflux pump controls fitness, antibiotic susceptibility and virutence in Pseudomonas aeruginosa via 4-quinolone-dependent cellto-cell communication. Microbiology 2005; 151: 1113-1125.