Mikrobiota jelitowa a choroby skóry

Ludzka mikrobiota jest definiowana jako całkowita społeczność drobnoustrojów, która współistnieje w ludzkim ciele (np. mikrobiota jelitowa, żołądka, skóry), podczas gdy pojęcie „mikrobiom” odnosi się do zbiorowego genomu tych mikroorganizmów.

Skóra jest naszym największym organem i jednocześnie pierwszą linią obrony przed czynnikami środowiskowymi. Drobnoustroje skórne nie tylko przebywają na skórze, ale wchodzą z nią w różne interakcje, znacząco wpływając na funkcje bariery skórnej.

Skóra, jako pierwsza bariera układu immunologicznego, musi być niezawodna w swoim działaniu. Ale powinniśmy na nią patrzeć jako na obraz przedstawiający efekt procesów zachodzących wewnątrz organizmu. Im więcej zaburzeń, tym więcej zmian zapalnych i chorób skóry, a co za tym idzie – słabsza regeneracja i szybsze starzenie się, a więc gorsza jej jakość. Niewątpliwy wpływ ma na to mikrobiota jelitowa – ważny regulator odporności.

Skóra i jelita są aktywnymi, złożonymi narządami immunologicznymi i neuroendokrynnymi, które nieustannie są narażone na działanie czynników środowiska zewnętrznego. Muszą funkcjonować prawidłowo, aby umożliwić organizmowi utrzymanie homeostazy i przeżycie. Skóra stanowi granicę między środowiskiem zewnętrznym i wewnętrznym ludzkiego ciała, a mikrobiom jest jakby interfejsem, który przyczynia się do sprawności tej bariery.

Układ pokarmowy zaczyna się od jamy ustnej, a po przejściu przez żołądek i jelita kończy się w odbycie. Jest uważany za najbogatszy mikrobiologicznie narząd ludzkiego ciała – charakteryzuje się największą różnorodnością mikroorganizmów. Zróżnicowanie drobnoustrojów w jelitach różni się u poszczególnych osób. Górna część przewodu pokarmowego, żołądek i jelito cienkie, z powodu niskiego pH i krótszego okresu przejścia pokarmu, zawierają stosunkowo małą liczbę bakterii. Za to okrężnica jest najbardziej skolonizowanym odcinkiem przewodu pokarmowego, w którym znajduje się od 10 do 11 miliardów komórek bakteryjnych.

Skład naszego mikrobiomu zmienia się po urodzeniu i z czasem, w około 2-3 roku życia, względnie się stabilizuje. Jedną z najbardziej zauważalnych zmian w mikrobiocie jelitowej jest stosunek między Firmicutes i Bacteroidetes (wyższy poziom Firmicutes jest zgłaszany w przypadku otyłości). Firmicutes to Gram-dodatnie bakterie, do których należą min. bakterie kwasu mlekowego. Z kolei Bacteroidetes należą do bakterii Gram-ujemnych, bezwzględnie beztlenowych. Występują w największej ilości spośród wszystkich bakterii kału. Bacteroidetes odgrywają pozytywną rolę, gdy są obecne tylko i wyłącznie w jelitach, podczas, gdy nadmiar Firmicutes może mieć szkodliwy wpływ na zdrowie.

Mikrobiota jelitowa pełni od urodzenia trzy najważniejsze role: ochroną, metaboliczną oraz regulującą układ odpornościowy. Chroni organizm przed drobnoustrojami chorobotwórczymi, bierze udział w trawieniu, a także pomaga w degradacji toksyn i leków oraz biosyntezie witamin. Jakakolwiek zmiana różnorodności bakterii jelitowych, którą nazywamy dysbiozą, może zakłócić tolerancję immunologiczną błony śluzowej, co w konsekwencji może mieć ogromny wpływ na stan skóry.

Istnieją dowody na dwukierunkową interakcję między jelitami a skórą. Mikrobiota jelitowa może wpływać na stan skóry poprzez swoją aktywność metaboliczną i oddziaływanie na układ immunologiczny. Kilka chorób dermatologicznych, takich jak trądzik, atopowe zapalenie skóry, łuszczyca i trądzik różowaty jest powiązanych z dysbiozą jelitową.

Ściana jelita jest chroniona przez różnorodne chemiczne i fizyczne wrodzone mechanizmy obronne (odporność wrodzona), które działają w parze z lokalnym adaptacyjnym układem odpornościowym. W przypadku nieszczelnej ściany jelita, bakterie które przedostają się przez nią do krwioobiegu mogą powodować ogólnoustrojowe zapalenie.

Rola mikrobioty jelitowej w odnowie komórek nabłonka i regulacji integralności jelit ma kluczowe znaczenie dla ogólnego i jelitowego układu odpornościowego człowieka. Lokalny, adaptacyjny (ten wyspecjalizowany, który uczy się przez całe życie) układ odpornościowy jest zdominowany przez populację limfocytów B wytwarzających immunoglobuliny A (IgA), które przede wszystkim oferują przeciwzapalną odpowiedź pierwszego rzutu, poprzez wytwarzanie wydzielniczych przeciwciał IgA (sIgA), które skutecznie eliminują niebezpieczeństwa. Zakłócenie integralności jelit i brak równowagi w mikrobiocie może mieć znaczący wpływ na ogólną homeostazę skóry. Tą skomplikowaną i ciągle badaną interakcję określono mianem osi jelitowo-skórnej.

Mikrobiota jelitowa, wchodząc w interakcję poprzez układ immunologiczny i przy udziale krwi, prowadzi do opanowania uogólnionych lub miejscowych stanów zapalnych. Na przykład wytwarzany naturalnie, w wyniku przebiegającego w okrężnicy procesu fermentacji bakteryjnej niestrawionych węglowodanów (np. błonnika), maślan, zmniejsza przepuszczalność bariery jelitowej i wzmaga jej integralność. Warstwa śluzu jelita działa również jako główna bariera i zapobiega przemieszczaniu się drobnoustrojów do tkanek ciała.

Dodatkową i bardzo skuteczną ochronę stanowi cała tkanka limfatyczna występująca w obrębie przewodu pokarmowego (GALT), a w szczególności ta część układu immunologicznego na który składa się tkanka limfatyczna związana z błonami śluzowymi (MALT).

Liczne w błonie śluzowej makrofagi i komórki dendrytyczne jako pierwsze ograniczają przemieszczanie się drobnoustrojów chorobotwórczych poprzez ich eliminację. Dodatkowo, prezentują je pozostałym komórkom odpornościowym. Białka takie jak defensyny, laktoferyna i wydzielnicza IgA wspomagają ten proces.

Antybiotyki, prebiotyki, probiotyki, styl życia, dieta i choroby mogą wpływać na mikrobiotę jelitową. Ponadto, z wiekiem mogą wystąpić zmiany w jej głównych szczepach. Co ciekawe, zmiany zapalne skóry mogą wynikać nawet z niewielkich zmian w pojedynczym gatunku bakterii mikrobioty jelitowej. To z kolei może prowadzić do chorób takich jak trądzik, łysienie plackowate, atopowe zapalenie skóry, łuszczyca czy trądzik różowaty.

Wykazano m.in. związek pomiędzy zakażeniem bakterią Helicobacter Pylori a objawami trądziku różowatego. Dochodzi tutaj do produkcji cytotoksyn i reaktywnych form tlenu, które powodują stan zapalny błony śluzowej jelit oraz zmiany procesów fizjologicznych w skórze, w tym rozszerzenie naczyń krwionośnych i stany zapalne. Spadek np. bakterii Firmicutes może wpłynąć na rozwój trądziku pospolitego.

Zaobserwowano korzystny wpływ maślanu sodu na łagodzenie zmian łuszczycowych. Wysoka zawartość tłuszczu i alkoholu promuje stany zapalne skóry i zwiększa stres oksydacyjny oraz prowadzi do upośledzenia integralności nabłonka okrężnicy i osłabienia funkcji barierowej, co w konsekwencji prowadzi do wzrostu wydzielania cytokin prozapalnych.

Dieta może wpływać na stan skóry zarówno pozytywnie, jak i negatywnie. Jednak nie tylko dieta, ale także wiele innych substancji spożywanych przez ludzi, jak np. przyjmowane leki, może mieć bezpośredni wpływ na mikrobiom jelitowy i skórę. Bezpośrednie działanie antybiotyków jest prawdopodobnie najlepszym przykładem związku między mikroflorą jelitową a skórą. W przeciwieństwie do antybiotyków, prebiotyki i probiotyki pobudzają mikroflorę jelitową.

Dieta bogata w kwasy tłuszczowe trans zwiększa liczbę szkodliwych drobnoustrojów w jelitach, jednocześnie tłumiąc populacje korzystnych mikroorganizmów. Oleje rafinowane i uwodornione (np. sojowy, słonecznikowy, szafranowy, rzepakowy, kukurydziany i roślinny) mogą powodować zapalenie jelit, które następnie objawia się zmianami na skórze. Gojenie się ran skóry może również opóźniać dieta wysokotłuszczowa i alkohol, które jednocześnie nasilają stany zapalne skóry i stres oksydacyjny.

Diety wysokotłuszczowe są odpowiedzialne za zmniejszenie różnorodności drobnoustrojów jelitowych i indukowanie produkcji wyższych stężeń lipopolisacharydów. Prowadzi to do utraty integralności nabłonka okrężnicy i zaburzenia funkcji tej bariery, zmniejszenia grubości warstwy śluzu i zwiększenia uwalniania cytokin prozapalnych i ogólnoustrojowego stanu zapalnego.

Dieta bogata w błonnik ma niezwykle korzystny wpływ na mikrobiotę jelitową i jest dosyć dobrze zbadana. Błonnik pokarmowy nie może być trawiony przez ludzki organizm i jest metabolizowany głównie przez mikrobiotę w jelicie grubym. Pokarmy zawierające złożone węglowodany są przekształcane w SCFA (krótkołańcuchowe nasycone kwasy tłuszczowe), w tym propionian, octan i maślan, poprzez fermentację przez mikrobiotę jelitową.

Komensalne mikroorganizmy jelitowe wpływają na odporność błony śluzowej poprzez wpływ na limfocyty T regulatorowe (Treg) w okrężnicy, w którym pośredniczą SCFA. Poprawiając funkcję bariery nabłonkowej i wywołując różne efekty przeciwzapalne, SCFA wzmacniają funkcję i integralność jelit, zapobiegają rozwojowi stanów zapalnych, np. alergii, zapalenia stawów i zapalenia jelita grubego, regulują metabolizm lipidów i glukozy oraz hamują gromadzenie się potencjalnie szkodliwych metabolicznych produktów ubocznych, takich jak D-mleczan. SCFA pochodzące z błonnika w jelicie mogą również wpływać na skórne mechanizmy obronne.

Zapobiegając rozwojowi szkodliwych bakterii na skórze i zmniejszając stany zapalne, mikrobiota skóry może współpracować z układem odpornościowym w celu promowania homeostazy skóry. Na przykład kwas propionowy, który powstaje podczas fermentacji błonnika pokarmowego jest antybakteryjny i może zabijać najbardziej rozpowszechnione pozaszpitalne, oporne na metycylinę szczepy Staphylococcus aureus.

Jednym z najlepiej zbadanych oddziaływań na mikrobiotę jelitową jest wpływ antybiotyków. Mają one ogromny potencjał zmiany składu i funkcji poprzez zabijanie lub hamowanie wzrostu określonych grup drobnoustrojów. Wpływ środków przeciwdrobnoustrojowych na florę jelitową prowadzi do dysbiozy i w konsekwencji może wywołać nieprawidłowości skórne. Dochodzi również do zwiększenia liczby gatunków Candida w jelitach. Drożdżaki Candida mogą kolonizować jelito cienkie, co objawia się zaczerwienieniem skóry, a to z kolei przyspiesza starzenie, nie wspominając o wielu innych problemach zdrowotnych.

Prebiotyki są produktami, które po wykorzystaniu przez mikroorganizmy zapewniają gospodarzowi użyteczne właściwości. Odgrywają znaczącą rolę w zwiększaniu liczby drobnoustrojów jelitowych i poprawie ich funkcji. Prebiotyki, takie jak fruktooligosacharydy, galaktooligosacharydy, inulina, polidekstroza, laktuloza, sorbitol i ksylitol modulują mikroflorę jelitową i mogą przynosić wymierne korzyści skórze. Najbardziej znanym z nich jest maślan sodu, którego zastosowanie w chorobach takich jak łuszczyca może złagodzić zmiany skórne.

Probiotyki to żywe organizmy, które spożywane w odpowiednich proporcjach przynoszą korzyści zdrowotne. Mogą zapobiegać kolonizacji jelit przez patogeny i wspierać reakcje przeciwzapalne poprzez wytwarzanie metabolitów o właściwościach przeciwzapalnych. Wykazano wiele korzystnych efektów spożywania probiotyków na schorzenia dermatologiczne, co dowodzi istnienia osi jelitowo-skórnej. Stwierdzono również istotnie mniejsze ryzyko rozwoju atopowego zapalenia skóry u dzieci, które przyjmowały suplementy probiotyczne w okresie poporodowym.

Zdrowe jelita są niezbędne dla zdrowia całego organizmu gospodarza. Przerost flory jelitowej i zmiany w jej różnorodności mogą prowadzić do zaburzeń, a w konsekwencji także do chorób skóry. Określone metaboliczne produkty uboczne drobnoustrojów jelitowych mogą bezpośrednio wpływać na normalną fizjologię i procesy chorobowe. Dysbioza jelitowa negatywnie wpływa na zdrowie skóry i uważa się, że zawiera biomarkery, takie jak wolny fenol, p-krezol i aromatyczne pochodne aminokwasów wytwarzane przez zaburzone jelita.

Skóra odgrywa kluczową rolę w utrzymaniu homeostazy organizmu, pełniąc kilka ważnych funkcji, takich jak regulacja gospodarki wodnej i regulacja temperatury. Aby mogła pełnić te funkcje skutecznie musi przejść proces odnowy i obrotu, zwany regeneracją skóry. Mikrobiom jelitowy wpływa na procesy sygnalizacyjne, które utrzymują różnicowanie naskórka, a tym samym wpływają na homeostazę skóry.

W przypadku zapalnych chorób skóry koncepcja osi jelitowo-skórnej jest realną propozycją poprawy jej stanu. Jelita i skóra mają swoją unikalną społeczność drobnoustrojów wchodzących w interakcje z układem odpornościowym i skórą. Regulując mikrobiotę jelitową, można zmniejszyć stan zapalny skóry poprzez ogólnoustrojową regulację układu odpornościowego. Dzięki zrozumieniu związku między mikrobiotą jelitową a problemami skórnymi możliwe jest opracowanie nowych, skutecznych metod leczenia. 

Modulacja flory jelitowej za pomocą probiotyków może być nowym podejściem w zapobieganiu, kontrolowaniu, a nawet leczeniu zapalnych chorób skóry. Dostępne są już wiarygodne badania składu mikrobioty oraz szczelności bariery jelitowej. Dosyć dokładnie możemy określić stan wrodzonej i nabytej odporności. Na podstawie uzyskanych wyników można dobrać indywidualną terapię i poprawić nie tylko stan przewodu pokarmowego: procesu trawienia, wchłaniania, szczelność bariery jelitowej, ale przy okazji poprawić także stan skóry i zdrowia w ogóle.

Dr n. Med. Piotr Niedziałkowski – alergolog, lekarz medycyny estetycznej, prekursor estetyki medycznej, właściciel Centrum Estetyki Medycznej w Warszawie.