Střevní mikrobiom je složen z bakterií, virů, hub, archeí a protozoí, mezi nimiž panuje křehká rovnováha. Tu může narušit užívání antibiotik, výrazná změna jídelníčku nebo onemocnění. Hostitel je poté náchylnější k infekci patogeny, jako jsou Salmonella typhimurium, Shigella flexneri, Campylobacter jejuni, Vibrio cholerae, Yersinia enterocolitica, Listeria monocytogenes nebo Clostridium difficile. Ty mohou vyvolat střevní záněty nebo průjmová onemocnění.
Mikroorganismy, které vstoupí s potravou do střeva, čelí komplexní síti ustanoveného společenstva střevní mikroflóry hostitele a soutěží s ní o prostor a živiny. Zdravá střevní mikroflóra zabraňuje expanzi potenciálních patogenů – tato schopnost se nazývá „kolonizační rezistence“. Ta je zajištěna několika mechanismy.
Mikrobiom může proti nepřátelským bakteriím aktivně bojovat produkcí bakteriocinů – toxinů s antimikrobiálním účinkem. Ty způsobují vznik pórů v membráně patogenních bakterií. Řád Lactobacillales produkuje například nisin, který inhibuje růst Staphylococcus aureus nebo Listeria monocytogenes. Pro svoje účinky je dokonce používán i v potravinářském průmyslu jako konzervant. Kromě bakteriocinů může mikrobiom produkovat i antimikrobiální proteiny o větších molekulách.
Činností mikrobiomu vznikají ve střevě mastné kyseliny s krátkým řetězcem (SCFA, z angl. short chain fatty acids) mj. snižující střevní pH, což má nepříznivý vliv na patogenní druhy E. coli a Salmonella, které se v prostředí s nízkým pH nemohou replikovat.
Žlučové soli, které se neabsorbují v tenkém střevě, jsou mikrobiomem metabolizovány. Tím vznikají sekundární žlučové soli, které mají antimikrobiální účinky. Jejich působením je například inhibován růst Clostridium difficile a dalších patogenů.
V mikrobiomu jsou přítomné i bakteriofágy – viry, které infikují bakterie. Ty také přispívají k rovnováze střevního mikrobiálního prostředí. Mikrobiom podporuje i integritu střevní stěny. Nepřímo přispívá ke kolonizační rezistenci i stimulací hostitelského imunitního systému. Hostitel poté produkuje látky mířící proti patogenním bakteriím.
Při přemnožení patogenů (například rezistentní bakterie Clostridium difficile) ve střevě může dojít k vážnému narušení mikrobiální rovnováhy, které se obtížně léčí. Možnou léčbu představuje fekální transplantace, kdy je do střeva aplikován vzorek zdravé stolice.
Ing. Barbora Kolrosová, MSc.
Ducarmon QR, Zwittink RD, Hornung BVH, van Schaik W, Young VB, Kuijper EJ (2019): Gut Microbiota and Colonization Resistance against Bacterial Enteric Infection. Microbiology and molecular biology reviews, 83(3), e00007-19.
Sorbara MT, Pamer EG (2019): Interbacterial mechanisms of colonization resistance and the strategies pathogens use to overcome them. Mucosal immunology 12,1–9.
