Układ odpornościowy i bariera jelitowa nieustannie pracują, aby utrzymać równowagę i chronić nas przed takimi atakami. Kiedy jednak mechanizmy obronne słabną, patogeny mogą zyskać przewagę. Na naszą zdolność do walki z tymi zagrożeniami wpływa nie tylko nasz układ odpornościowy, ale także styl życia. Zła dieta, stres, brak snu i nadmierne stosowanie antybiotyków mogą osłabiać naturalne mechanizmy obronne. Z kolei zdrowa dieta, regularna aktywność fizyczna i dbanie o mikrobiotę jelit będą wspierać naszą odporność.
Co to jest patogen?
Termin „patogen” bezpośrednio łączy się z chorobotwórczością, czyli zdolnością drobnoustrojów do wywołania choroby u ludzi lub zwierząt, i najczęściej odnosi się do czynników biologicznych, takich jak bakterie, wirusy, grzyby, pasożyty oraz priony. W sprzyjających warunkach patogeny mogą zainfekować organizm, prowadząc do rozwoju różnorodnych dolegliwości – od łagodnych infekcji po poważne, zagrażające życiu schorzenia.
Rodzaje patogenów
Patogeny mogą przybierać różne formy i wywoływać choroby na wiele sposobów. Dzielą się na ożywione, jak bakterie, grzyby, pasożyty i protisty, które mogą samodzielnie się rozmnażać oraz nieożywione, takie jak wirusy i priony, które infekują komórki organizmu, mimo że nie mają własnych procesów życiowych. Ponadto wyróżniamy patogeny chemiczne, do których zaliczymy substancje toksyczne, a także niedobory pokarmowe, które osłabiają układ odpornościowy, zwiększając podatność na infekcje oraz czynniki fizyczne, jak promieniowanie czy mechaniczne uszkodzenia.
Patogeny takie jak bakterie, wirusy i pasożyty, mogą prowadzić do różnorodnych schorzeń, w tym do infekcji układu pokarmowego. Jelita, będące jednym z głównych obszarów narażonych na działanie patogenów, odgrywają kluczową rolę w ochronie organizmu przed nimi. Dzięki barierze jelitowej i zróżnicowanej mikrobiocie, nasze jelita stanowią pierwszą linię obrony przed szkodliwymi mikroorganizmami. Bakterie probiotyczne wspierają tę ochronę, utrzymując równowagę mikrobioty jelitowej, która pomaga neutralizować patogeny, takie jak Clostridioides difficile, Salmonella enterica, rotawirusy, adenowirusy i inne.
Mikrobiota jelitowa działa jak tarcza, konkurując z patogenami o przestrzeń i zasoby, zapobiega też ich przyleganiu do ścian jelit. Ponadto, niektóre szczepy bakterii probiotycznych syntetyzują związki przeciwbakteryjne, które mogą hamować rozwój patogenów. Dzięki temu wzmacniają naturalne mechanizmy obronne organizmu, ograniczając ryzyko infekcji i wspierając zdrowie jelit.
Wprowadzenie probiotyków do codziennej diety może wspierać barierę jelitową, pomagając organizmowi lepiej radzić sobie z patogenami, szczególnie tymi wywołującymi infekcje żołądkowo-jelitowe.
Patogeny w organizmie – jak jelita bronią nas przed infekcjami
Patogeny mogą dostać się do organizmu na różne sposoby – przez drogi oddechowe, układ pokarmowy, kontakt skórny lub przez krew. Kiedy już wnikną do organizmu, mogą wywoływać różne objawy, w zależności od rodzaju patogenu i miejsca infekcji. Ważną rolę w ochronie przed patogenami odgrywa bariera jelitowa, która stanowi pierwszą linię obrony, chroniąc organizm przed wnikaniem niepożądanych mikroorganizmów. Jeśli integralność tej bariery jest zaburzona, patogeny mogą przenikać do krwiobiegu, co prowadzi do poważniejszych infekcji.
Integralność bariery jelitowej jest zatem kluczowa dla zdrowia całego organizmu, ponieważ działa ona jak filtr, selektywnie przepuszczający składniki odżywcze i jednocześnie blokujący patogeny oraz szkodliwe substancje. Bariera jelitowa składa się z kilku warstw ochronnych, w tym mikrobioty jelitowej, śluzu oraz nabłonka jelitowego, które razem tworzą skuteczną linię obrony. Jeśli jednak dojdzie do jej uszkodzenia, do krwiobiegu mogą przenikać toksyny, takie jak lipopolisacharydy (LPS), czyli składniki zewnętrznej błony komórkowej bakterii Gram-ujemnych, co może wywołać stany zapalne i prowadzić do poważnych chorób metabolicznych, autoimmunologicznych oraz alergii.
Ważną rolę w utrzymaniu integralności bariery jelitowej odgrywają bakterie probiotyczne, które wspierają jej działanie, konkurując z patogenami o przestrzeń i składniki odżywcze. Ponadto bakterie te produkują substancje o działaniu antybakteryjnym, takie jak bakteriocyny czy plantarocyny, które pomagają zwalczać chorobotwórcze mikroorganizmy. Zachowanie zdrowej bariery jelitowej jest więc kluczowe w zapobieganiu przenikaniu szkodliwych substancji do organizmu, a tym samym w ochronie przed różnorodnymi schorzeniami.
Jak bakterie probiotyczne walczą z patogenami?
Bakterie probiotyczne, takie jak Lactobacillus czy Bifidobacterium, odgrywają kluczową rolę w ochronie organizmu przed patogenami. Działają za pomocą kilku mechanizmów, którymi są:
- antagonizm kompetencyjny – bakterie probiotyczne „zajmują miejsce” patogenom, kolonizując błony śluzowe jelit i inne powierzchnie w organizmie. W ten sposób ograniczają możliwość osiedlenia się szkodliwych mikroorganizmów, konkurując z nimi o przestrzeń i składniki odżywcze;
- produkcja bakteriocyn i innych związków antybakteryjnych – bakterie probiotyczne wytwarzają różnorodne związki o działaniu przeciwdrobnoustrojowym. Oprócz nizyny produkują także bakteriocyny (białka o działaniu antybakteryjnym) oraz plantarocyny, które hamują wzrost patogenów;
- wzmocnienie integralności bariery jelitowej – bakterie probiotyczne pomagają utrzymać integralność bariery jelitowej, która zapobiega przedostawaniu się patogenów i ich toksyn, takich jak lipopolisacharydy (LPS), do krwiobiegu. Jeśli bariera jelitowa jest nieszczelna, patogeny mogą łatwiej przenikać, co prowadzi do rozwoju stanów zapalnych i chorób ogólnoustrojowych.
Choroby wywoływane przez patogeny
Patogeny mogą wywoływać szeroką gamę chorób, często o różnorodnych objawach i powikłaniach. Przykładowo, zapalenie płuc może być wywołane zarówno przez bakterie, wirusy, jak i grzyby, co pokazuje, że te same schorzenia mogą mieć różne źródła. Patogeny takie jak wirusy, bakterie, grzyby, pasożyty i priony mogą prowadzić do infekcji obejmujących zarówno układ oddechowy, pokarmowy, jak i inne narządy. Niektóre z nich wywołują powszechne choroby, jak grypa czy angina, podczas gdy inne są odpowiedzialne za bardziej złożone infekcje, takie jak malaria, toksoplazmoza czy choroba Creutzfeldta-Jakoba.
Patogeny bakteryjne
Patogeny bakteryjne są jedną z najczęstszych przyczyn infekcji. Wśród nich znajdują się zarówno bakterie Gram-dodatnie, jak i Gram-ujemne. Część z tych bakterii potrafi produkować toksyny, które uszkadzają tkanki organizmu. Przykładem są bakterie z rodzaju Staphylococcus czy Streptococcus, które mogą powodować zapalenie skóry, gardła, a nawet sepsę. W organizmie ludzkim szczególną rolę odgrywają bakterie probiotyczne, które nie tylko wspomagają trawienie, ale także walczą z patogenami, tworząc konkurencyjne środowisko, co ogranicza rozwój szkodliwych bakterii.
Nizyna a patogeny
Nizyna jest jednym z najważniejszych związków produkowanych przez bakterie probiotyczne, zwłaszcza z rodzaju Lactococcus lactis. To naturalny antybiotyk peptydowy o szerokim spektrum działania przeciwko bakteriom Gram-dodatnim. Mechanizm działania polega na zaburzeniu integralności błony komórkowej patogenów, co prowadzi do ich unicestwienia. Nizyna znalazła szerokie zastosowanie jako środek konserwujący w przemyśle spożywczym, ale także jako potencjalny lek przeciwbakteryjny, szczególnie w walce z patogenami odpornymi na antybiotyki.
Patogeny – podsumowanie
Patogeny to mali wrogowie, którzy mogą poważnie zagrozić naszemu zdrowiu. Dlatego tak istotne jest dbanie o styl życia, który bezpośrednio wpływa na integralność bariery jelitowej. Zrównoważona dieta, bogata w błonnik oraz probiotyki, wspiera mikrobiotę jelitową, umożliwiając jej skuteczną walkę z patogenami. Regularna aktywność fizyczna, odpowiednia ilość snu i redukcja stresu również przyczyniają się do wzmocnienia układu odpornościowego. Właściwe nawyki żywieniowe i styl życia mogą więc znacząco zwiększyć naszą odporność na infekcje.
Źródła:
- Chorobotwórczość, patogenność, [w:] Mała Encyklopedia Medycyny, pod red. T. Różniatowskiego, Warszawa 1991, s. 158.
- Budowa bariery jelitowej, D. Węgrzyn et al., Pomeranian Journal of Life Sciences 2017, t. 63, nr 3 (dostęp online 4.10.2024).
- Wzmocnienie bariery jelitowej – prebiotyki i probiotyki, D. Maciejewska-Markiewicz, Metabolika – krótkie historie o metabolizmie (dostęp online 4.10.2024).