Spis treści
- Co to są LPSy?
- Jelito jako bariera: ochrona przed najeźdźcami
- Wpływ LPS na organizm: ryzyko i objawy zapalenia
- Endotoksemia metaboliczna: przyczyna wielu chorób?
- Jak powstaje nadmiar LPS w jelicie?
- Jak diagnozuje się endotoksemię i wysoki poziom LPS?
- Jak w myBioma wykrywamy LPS i potencjał zapalny?
- Podejścia terapeutyczne w przypadku endotoksemii spowodowanej nadmiernymi wartościami LPS
Co to są LPSy?
Lipopolisacharydy (LPS), znane również jako endotoksyny, to glikolipidy (związki węglowodanowo-lipidowe), które tworzą najbardziej zewnętrzną warstwę bakterii Gram-ujemnych i chronią je przed szkodliwymi substancjami. LPS są wydzielane podczas normalnej aktywności metabolicznej bakterii lub po ich śmierci. Jeśli ściana jelita jest przepuszczalna, LPS może przedostać się do krwioobiegu i wywołać ogólnoustrojowy stan zapalny w różnych miejscach organizmu (1).
Bakterie Gram-ujemne, a co za tym idzie także LPS, występują naturalnie w jelitach. O ile nie wymkną się one spod kontroli, jest to całkowicie normalne i zwykle nie powoduje żadnych problemów. Jak to często bywa, ważna jest również zdrowa równowaga w jelitach!
Jelito jako bariera: ochrona przed najeźdźcami
Bariera jelitowa pełni rolę bariery fizycznej i funkcjonalnej regulującej wymianę substancji pomiędzy jelitem a organizmem.
W zdrowym jelicie bariera jelitowa chroni przed wchłanianiem niepożądanych substancji do krwioobiegu. LPS również w dużej mierze pozostają w świetle jelita. Jeśli jednak bariera jelitowa zostanie naruszona, LPS może przedostać się do organizmu bez przeszkód.
Jeśli ściana jelita jest uszkodzona lub perforowana, LPS może przedostać się do organizmu w sposób nieuregulowany i wywołać stan zapalny.
Zwiększona przepuszczalność błony śluzowej jelit może mieć kilka przyczyn:
- Brak równowagi w mikrobiomie jelitowym (=dysbioza)
- Dieta bogata w (niezdrowe) tłuszcze
- alkohol
- Chroniczny stres
- Zapalenie przewodu pokarmowego
Również przy SIBO czyli nieszczelnym jelitach Do krwioobiegu może przedostać się zwiększona liczba bakterii i ich produktów ubocznych, takich jak LPS (1, 2).
Wpływ LPS na organizm: ryzyko i objawy zapalenia
Jeśli LPS pokonają barierę jelitową i dostaną się do krwiobiegu, wchodzą w interakcję z wrodzonym układem odpornościowym i wywołać stan zapalny. Jeśli poziom LPS w organizmie jest stale podwyższony, nazywa się to przewlekłym stanem zapalnym. Mogą one mieć wpływ na prawie wszystkie narządy i różne obszary ciała (2, 3, 4).
Następujące objawy mogą wskazywać na przewlekły stan zapalny (4, 5, 6):
- Zmęczenie i zmęczenie: Trwałe wyczerpanie i niska energia
- Ból: Ból stawów, mięśni lub kończyn
- Zły sen : Niespokojny i niespokojny sen, trudności z zasypianiem, częste budzenie się
- Problemy trawienne: takie jak wzdęcia , wzdęcia, zmiany w częstotliwości lub konsystencji stolca
- Mgła mózgowa: trudności z koncentracją, problemy z pamięcią
- Wahania nastroju: zwiększona drażliwość, niepokój, nastroje depresyjne
- Przyrost masy ciała lub trudności w utracie wagi
- Insulinooporność
- Zwiększone ryzyko chorób układu krążenia
- Problemy skórne
- podatność na infekcje
Objawy zapalenia wywołanego LPS mogą być różnorodne.
W cięższych przypadkach LPS może również powodować sepsę, wstrząs septyczny lub niewydolność wielonarządową (2, 6).
Endotoksemia metaboliczna: przyczyna wielu chorób?
Endotoksemia metaboliczna oznacza nadmierną obecność LPS w krwiobiegu. Niektóre badania sugerują, że podwyższony poziom LPS we krwi jest powiązany z różnymi chorobami. Nadmierna stymulacja układu odpornościowego i wynikający z niej stan zapalny mogą powodować uszkodzenie komórek i napędzać następujące choroby:
Choroby metaboliczne: Zapalenie wywołane LPS sprzyja zaburzeniom metabolizmu lipidów i insulinooporności. Prowadzi to do zwiększonego ryzyka otyłości i cukrzycy typu 2 (7).
Podwyższony poziom LPS może również odgrywać ważną rolę w rozwoju niealkoholowej stłuszczeniowej choroby wątroby (2, 5, 6).
Choroby neurodegeneracyjne: LPS wywołują zapalenie w mózgu, co może zwiększać ryzyko lub nasilenie chorób, takich jak choroba Alzheimera i Parkinsona. Zbyt dużo LPS może uszkodzić komórki nerwowe, zakłócić działanie komórek odpornościowych i powodować szkodliwe złogi w mózgu (5).
Choroby układu krążenia: LPS może prowadzić do odkładania się tłuszczu w komórkach, sprzyjając reakcjom zapalnym i tworzeniu się blaszek miażdżycowych, co zwiększa ryzyko chorób serca. LPS mają również silne działanie krzepnące i dlatego mogą zwiększać ryzyko zakrzepicy (5, 6).
Choroby zapalne jelit: LPS są w stanie zmieniać skład mikrobiomu jelitowego, zakłócać funkcję bariery jelitowej i sprzyjać reakcjom zapalnym. Może to znacząco przyczynić się do rozwoju chorób zapalnych jelit, takich jak choroba Crona czy wrzodziejące zapalenie jelita grubego (6, 8).
Jak powstaje nadmiar LPS w jelicie?
Wiemy już, w jaki sposób LPS przedostają się do krwioobiegu i co tam mogą zrobić. Ale jak to się dzieje, że w jelitach tworzy się za dużo LPS?
Przyczyną zbyt dużej ilości LPS jest zwykle brak równowagi (=dysbioza) w jelitach, co zazwyczaj skutkuje zmniejszeniem różnorodności drobnoustrojów i wzrostem liczby bakterii Gram-ujemnych, takich jak Bacteroidetes (3).
Jak diagnozuje się endotoksemię i wysoki poziom LPS?
W obszarze klinicznym nie ma (wciąż) standaryzowanego testu oznaczającego LPS w jelicie. Istnieje jednak kilka pośrednich metod pomiaru LPS.
- W surowicy krwi : W niektórych procedurach testowych mierzy się poziom LPS we krwi i wyciąga wnioski na temat jego obecności w jelitach.
- Poprzez test laktulozowo-mannitolowy lub biopsję: w tym miejscu badana jest przepuszczalność jelit. Może wystąpić nieszczelne jelito Funkcja barierowa nie jest już spełniona, przez co LPS może w coraz większym stopniu przedostawać się z jelit do krwioobiegu.
- Przez niektóre markery stanu zapalnego : Nadmierna obecność niektórych markerów stanu zapalnego we krwi może wskazywać na podwyższony poziom LPS w organizmie.
- Badanie mikrobiomu jelitowego : Badanie kału może ujawnić dysbiozę i wykryć przerost bakterii Gram-ujemnych. Pozwala to również na wyciągnięcie pośrednich wniosków na temat LPS.
Chociaż wszystkie te metody diagnostyczne mogą dostarczyć cennych informacji, należy pamiętać, że są to procedury pośrednie. Rozpoznanie problemów związanych z LPS zwykle wymaga połączenia tych testów i interpretacji z innymi wynikami klinicznymi i objawami.
Jak w myBioma wykrywamy LPS i potencjał zapalny?
W naszym teście mikrobiomu jelitowego analizujemy DNA (=materiał genetyczny) bakterii w jelitach. Wszystkie funkcje, jakie może pełnić dana bakteria, są zapisane w DNA. Na przykład istnieją pewne szlaki sygnałowe wykorzystywane przez bakterie do wytwarzania zapalnego LPS. Na razie w porządku.
Jednak analiza genetyczna nie może określić, czy te geny są aktywne, czy pasywne. Oznacza to, że widać, że geny odpowiedzialne za pewne reakcje zapalne są obecne, ale nie widać, czy faktycznie są „włączone, czy wyłączone”.
Dlatego z predykcyjną analizą funkcjonalną idziemy o krok dalej. Dzięki tej analizie funkcjonalnej możemy z dużym prawdopodobieństwem przewidzieć, ile LPS powstaje i jak wysoki jest związany z tym potencjał zapalny. Analiza predykcyjna jest w 95% identyczna z bardzo czasochłonną i zasobochłonną oceną metabolomiczną, w której można bezpośrednio mierzyć metabolity takie jak LPS.
Uzyskaj wsparcie od lekarza lub dietetyka w zakresie terapii LPS.
Podejścia terapeutyczne w przypadku endotoksemii spowodowanej nadmiernymi wartościami LPS
Istnieje kilka sposobów zwalczania wysokich wartości LPS. Pamiętaj, aby skontaktować się z dietetykiem lub lekarzem w celu uzyskania porady i wsparcia w zakresie terapii.
Budowanie zrównoważonej flory jelitowej i silnej bariery jelitowej
Twój styl życia ma duży wpływ na skład bakterii jelitowych i dlatego może być postrzegany jako środek zapobiegawczy, a także terapia. Celem jest zbudowanie i utrzymanie zróżnicowanego i zrównoważonego mikrobiomu (= brak nadmiernego wzrostu bakterii wytwarzających LPS), a także silnej bariery jelitowej (2, 5, 6, 9, 10, 11):
Właściwa dieta:
- Dieta bogata w błonnik : produkty pełnoziarniste, orzechy, rośliny strączkowe
- Żywność prebiotyczna i probiotyczna integruj: cykoria, por, karczochy, topinambur, żyto, owies, jogurt, kimchi, kiszona kapusta, kefir (mleczny), tempeh
- Unikaj żywności o wysokiej zawartości tłuszczu i wysoko przetworzonej
- Kwasy tłuszczowe Omega-3: Szczególnie w tłustych rybach, także w siemieniu lnianym i oleju lnianym, orzechach włoskich, algach
- Imbir : Badania pokazują, że większe ilości imbiru mogą pomóc złagodzić stan zapalny wywołany LPS
Zdrowy styl życia:
- Zarządzanie stresem: poprzez trening uważności , ćwiczenia oddechowe, jogę, masaże
- Wystarczający sen dobrej jakości: regularne pory kładzenia się i wstawania, techniki relaksacyjne przed pójściem spać
- Pomóż swojemu organizmowi w detoksykacji poprzez regularne pocenie się: na przykład poprzez ćwiczenia, zajęcia sportowe i sesje w saunie
- Unikanie alkoholu i palenia
Antybiotyki
W warunkach klinicznych często stosuje się cykle antybiotyków w celu zmniejszenia ilości bakterii wytwarzających LPS. Jednak często okazuje się to trudne, ponieważ bakterie Gram-ujemne są trudne do zwalczania ze względu na oporność na antybiotyki. Chociaż liczbę tych bakterii można zmniejszyć, wybierając odpowiednie antybiotyki, istniejące lub uwolnione LPS nie są neutralizowane. Ponadto leczenie to wpływa również na pożyteczne bakterie (11).
Dalsze interwencje medyczne
W dziedzinie medycyny trwają badania nad dalszymi odpowiednimi terapiami. Jednak niektóre z nich nie zostały jeszcze zatwierdzone do użytku klinicznego. Konieczne są dalsze badania, aby kompleksowo zweryfikować bezpieczeństwo i skuteczność. Chcielibyśmy przedstawić Państwu dwa obiecujące podejścia terapeutyczne:
Przeszczepy kału:Przeszczepy kału są już stosowane jako środek terapeutyczny w wybranych chorobach przewodu pokarmowego. Przeszczep mikroflory kałowej może być również skuteczny w redukcji lipopolisacharydów.
Kał zdrowego dawcy przenosi się do jelita biorcy. Zdrowe bakterie dawcy mogą zrównoważyć i regulować mikrobiom biorcy (2).
Jelitowa fosfataza alkaliczna, enzym wytwarzany na ścianie jelita, który jest w stanie zmniejszyć potencjał zapalny LPS zarówno w świetle jelita, jak i w krwiobiegu, a także zmniejszyć przepuszczalność bariery jelitowej, jest postrzegana jako obiecująca terapia. Enzym usuwa grupę fosforanową z LPS, czyniąc go nieszkodliwym.
Badania nie zostały jeszcze zakończone, ale wstępne badania na myszach wykazały pozytywny wpływ doustnego spożycia IAP (2).
Ciekawi Cię stan zdrowia Twoich jelit oraz skład mikrobiomu jelitowego i możliwości jego wzmocnienia? Zamów badanie mikrobiomu jelitowego myBioma już dziś w zaciszu własnego domu i przekonaj się!
Referencje
- Candelli M, Franza L, Pignataro G, Ojetti V, Covino M, Piccioni A, Gasbarrini A, Franceschi F. Interakcja między lipopolisacharydem a mikroflorą jelitową w chorobach zapalnych jelit. Int J Mol Sci. 10 czerwca 2021 r.;22(12):6242. doi: 10.3390/ijms22126242. PMID: 34200555; PMCID: PMC8226948.
- An L, Wirth U, Koch D, Schirren M, Drefs M, Koliogiannis D, Nieß H, Andrassy J, Guba M, Bazhin AV, Werner J, Kühn F. Rola lipopolisacharydów pochodzących z jelit i bariery jelitowej w stłuszczonej wątrobie choroby. J Chirurg przewodu pokarmowego. 2022 marca;26(3):671-683. doi: 10.1007/s11605-021-05188-7. EPUB 2021, 3 listopada. PMID: 34734369; PMCID: PMC8926958.
- Violi, F., Cammisotto, V., Bartimoccia, S. i in. Endoksemia o niskim stopniu nasilenia pochodzenia jelitowego, zakrzepica miażdżycowa i choroby układu krążenia. Nat Rev Cardiol 20, 24–37 (2023). https://doi.org/10.1038/s41569-022-00737-2
- Strona MJ, Kell DB, Pretorius E. Rola sygnalizacji komórkowej indukowanej lipopolisacharydem w przewlekłym zapaleniu. Chroniczny stres (tysiąc dębów). 8 lutego 2022 r.; 6:24705470221076390. doi: 10.1177/24705470221076390. PMID: 35155966; PMCID: PMC8829728.
- Van Eeden WA, van Hemert AM, Carlier IV i in. Podstawowe i stymulowane LPS markery stanu zapalnego a przebieg poszczególnych objawów depresji. Transl Psychiatry 10, 235 (2020). https://doi.org/10.1038/s41398-020-00920-4
- Heiles B (2023) Lipopolisacharyd (LPS): Zrozumienie roli w stanach zapalnych i chorobach. J. Prob. Zdrowie. 11:321.doi: 10.35248/2329-8901.23.11.321
- Ruze R, Liu T, Zou X, Song J, Chen Y, Xu R, Yin X, Xu Q. Otyłość i cukrzyca typu 2: powiązania w epidemiologii, patogenezie i leczeniu. Przedni endokrynol (Lozanna). 2023 21 kwietnia;14:1161521. doi: 10.3389/fendo.2023.1161521. PMID: 37152942; PMCID: PMC10161731.
- Li, Q., von Ehrlich-Treuenstätt, V., Schardey, J. i in. Dysfunkcja bariery jelitowej i lipopolisacharydy bakteryjne w raku jelita grubego. J Gastrointest Surg 27, 1466–1472 (2023). https://doi.org/10.1007/s11605-023-05654-4
- https://www.ifm.org/news-insights/gut-stress-changes-gut-function/
- Lin, Zhonghui, Jiang, Tao, Chen, Miaoling, Ji, Xudong i Wang, Yunsu. „Mikroflora jelitowa i sen: mechanizmy interakcji i perspektywy terapeutyczne” Open Life Sciences, tom. 19, nr 1, 2024, s. 20220910. https://doi.org/10.1515/biol-2022-0910
- https://www.rupahealth.com/post/lipopolysaccharides-treatment-strategies
