Czy warto robić badania mikrobioty jelitowej?

Od kilku lat w internecie można zauważyć rosnącą popularność ofert dotyczących „analizy składu mikrobioty jelitowej”. Tego typu badania reklamowane są jako nowoczesny sposób na szersze poznanie stanu naszych jelit oraz dopasowanie indywidualnej diety czy suplementacji probiotykami. 

Brzmi to naprawdę obiecująco, w końcu mikrobiota jelitowa odgrywa ogromną rolę w funkcjonowaniu całego organizmu. Testy te potrafią kosztować nawet po kilkuset do ponad tysiąca złotych. Pojawia się jednak pytanie - czy tego rodzaju testy rzeczywiście mogą dostarczyć nam wartościowych informacji o zdrowiu, czy raczej są jedynie sprytnym chwytem marketingowym podążającym za aktualnym trendem? Na sam początek warto od razu zaznaczyć, że naukowcy nie ustalili jeszcze jednego, uniwersalnego wzorca mikrobioty jelitowej u zdrowego człowieka. Oznacza to, że każdy z nas ma swój własny, jedyny w swoim rodzaju skład flory jelitowej. Zdrowe jelita składają się przede wszystkim z bakterii gatunków Firmicutes i Bacteroidetes, jednak występuje duża zmienność między różnymi osobami w ich ilości oraz w ilości pozostałych drobnoustrojów w jelitach. Tym samym sformułowanie ‘dysbioza’ jest określeniem bardzo szerokim i polega na zbyt małej ilości dobrych bakterii lub zbyt dużej ilości złych bakterii, które napędzają postęp choroby, promując stan zapalny, niedobór odporności i oporność na antybiotyki. Granica jest jednak cienka i każdy organizm inaczej reaguje na określone bodźce zmieniające skład mikrobioty. 

Z każdym rokiem dowiadujemy się coraz więcej o naszych jelitach. Wiemy na przykład, że mikrobiota może być związana z otyłością czy odpowiedzialna za radzenie sobie ze stresem. Przełom nastąpił w 2007 roku, kiedy ruszył Human Microbiome Project, czyli wielkie badanie finansowane przez National Institutes of Health. Jego celem było dokładne opisanie mikrobioty człowieka i zrozumienie jej wpływu na zdrowie. Naukowcy przeanalizowali DNA bakterii zamieszkujących różne części ciała - nie tylko jelita, ale też skórę, jamę ustną czy drogi rodne. Projekt ten nie określił jednak jednoznacznie, jak powinna wyglądać "idealna" mikrobiota jelitowa. Badania wykazały, że istnieje znaczna różnorodność w składzie mikrobioty między poszczególnymi osobami, a zdrowie może być utrzymywane przy różnych kompozycjach mikrobiomu. [1,4]

Cały film dotyczący badań mikrobioty jelitowej znajdziesz na kanale na YouTube Dietetyk.TV - obejrzyj cały film.

Jak wygląda przebieg testów i co jest oceniane?

Badanie laboratoryjne opiera się na pobraniu próbki kału i ocenienie ilości grup bakterii i/lub grzybów. W zależności od tego im droższy jest pakiet, tym otrzymujemy wynik z większą ilością ocenionych ilościowo szczepów. Określa się także pH i konsystencję kału, indeks sprawności mikrobioty, a nawet typ FODMAP. Dostępne są także analizy kwasu masłowego w kale, które nazywane są “pośrednimi” badaniami dysbiozy jelit. Próbki do badań najczęściej odbierane są przez kurierów z domu, następnie analizowane w laboratoriach poprzez badanie DNA wykorzystując sekwencjonowanie 16S i sekwencjonowanie całego genomu metodą shotgun. Trudno powiedzieć jednoznacznie do czego porównywane są nasze wyniki. Może to być średnia wzięta z wyników badań mikrobioty na zdrowych osobnikach. Nie jest to jednak zaznaczone, a wartości referencyjne w kontekście mikrobioty nie istnieją - przynajmniej na ten moment. [1,2,6,7]

Czy minimalne zmiany mogą wpływać na stan i skład mikrobioty?

Do wykonania analizy mikrobioty jelitowej, laboratoria nie narzucają szczególnego przygotowania. Stosowana dieta powinna pozostać bez zmian, tak samo jak i przyjmowane probiotyki, suplementy czy stałe leki. Wyjątkiem w tym są antybiotyki i leki przeciwgrzybicze, które należy odstawić na 4 tygodnie przed badaniem. Istnieje jednak szereg zmiennych, które mogą wpłynąć na nasz wynik badania, a których nie jesteśmy w stanie wyeliminować. Przykładem jest stosowanie się do zasad diety roślinnej. U osoby na diecie wegetariańskiej czy wegańskiej może wystąpić przejściowe zmniejszenie różnorodności mikrobioty jelitowej. Jest to spowodowane wzrostem liczby mikroorganizmów biorących udział w rozkładaniu węglowodanów roślinnych, natomiast nie jest to negatywna cecha zdrowotna. Teoretycznie zmiana stylu życia nie wpływa gwałtownie i nagle (tzn. na następny dzień) na stan naszej mikrobioty. Choć warto zaznaczyć, że nawet 4 dni diety bogatej w kwas masłowy wystarczą, żeby zmienić skład mikrobioty. Jednak występuje tyle zmiennych środowiskowych i indywidualnych mogących wpłynąć na dany wynik w analizie mikrobioty, że jednorazowy pomiar nie może mieć przełożenia na realny stan jelit. [1,9]

Czy wyniki testów mikrobioty z kału są wiarygodne?

W jednym z niedawnych badań (2023) dokonano porównania profilu szczepów drobnoustrojów, które były wyselekcjonowane z próbki kału oraz z próbki ścieku jelita grubego. W analizie wykazano, że kilka typów bakterii jest niedoreprezentowanych w próbkach kału (tzn. albo ich nie ma w ogóle w kale albo jest ich znacząco zmniejszona ilość) w porównaniu z próbkami z jelita grubego (np. Proteobacteria i bardziej egzotyczne typy), podczas gdy Firmicutes, a w szczególności Clostridiales, są nadreprezentowane w próbkach kału (co oznaczało, że było ich znacząco więcej w kale niż w jelicie grubym). Tylko 53% grup drobnoustrojów pokrywała się zarówno w próbce z jelita grubego, jak i z kału. 

Warto zaznaczyć też fakt, że około 80% krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych (SCFA - takich jak kwas masłowy) wytwarzanych w jelitach jest wchłanianych, a zatem nie występują w próbkach kału, co może ograniczać skuteczność kałowych SCFA jako biomarkera. Tym samym badanie kwasu masłowego w kale jest mało wiarygodną analizą i niewiele z niej możemy się dowiedzieć. Kluczowe są także warunki przechowywania próbek kału do analizy, które mogą znacząco zmieniać charakterystykę społeczności mikrobiologicznej. Producenci zalecają, aby do momentu przyjazdu kuriera trzymać próbkę w lodówce. Czy jest to jednak skuteczne i czy dzięki temu skład szczepów nie zmienia się? Okazuje się, że niekoniecznie. Złotym standardem byłoby włożenie próbek do mroźni o temperaturze - 80 st C. Zastosowanie się do zaleceń przechowywania próbek w warunkach chłodniczych faktycznie jest zasadne i próbki kału dzięki temu mniej tracą pod względem mikrobiologicznym, jednak straty te występują tak czy siak w mniejszym lub większym stopniu. 

Kolejnym aspektem jest tzw. “celowana probiotykoterapia”, którą firmy medyczne proponują na podstawie wyników badań mikrobioty kałowej. Choć z początku, logiczne wydaje się nam, że jeśli w badaniu wykazano, że mamy za mało bakterii “x”, a za dużo “y”, to należy rozpocząć suplementację probiotyku ze szczepami “x”. Jednak w praktyce to nie działa w taki sposób. Przyjmowanie kapsułki z danym szczepem bakterii nie oznacza, że te drobnoustroje na stałe zadomowią się w naszym jelicie. Najczęściej przechodzą one przez przewód pokarmowy, czasem działając po drodze (np. konkurując z niekorzystnymi bakteriami, wspierając barierę jelitową czy modulując odpowiedź odpornościową), ale zazwyczaj nie kolonizują jelita na stałe.

Wyniki badań mikrobioty jelitowej podsumowują dane dotyczące mikrobioty pod względem liczebności „dobrych” i „złych” bakterii w oparciu o dostępną literaturę i często w odniesieniu do pewnej zdrowej grupy. Ale jakiej? Czy mamy pewność, że odniesienie do tej grupy będzie słuszne, bo jesteśmy do niej podobni czy też nie? Raporty z laboratoriów mogą zawierać względne liczebności gatunków bakterii, funkcji i metabolitów, które w niektórych badaniach powiązano z dolegliwościami jelitowymi takimi jak wzdęcia czy gazy, aż po choroby zapalne jelit. Dostarczone wyniki badań często wykorzystywane są przez laboratoria do spersonalizowanego leczenia, opartego na zmianie diety oraz wspomnnianej wcześniej celowanej probiotykoterapii. 

Na aktualny stan wiedzy, można jednak stwierdzić, że stolec jest słabym wskaźnikiem mikrobiomu jelita grubego i że badanie próbek stolca może być niewystarczające do uchwycenia prawdziwego obrazu mikrobioty i mikrobiomu. Obecny zasób wiedzy nie jest wystarczający, aby umożliwić postawienie sensownych diagnoz na podstawie wyników tych badań, biorąc pod uwagę wysoki stopień zmienności międzyosobniczej mikrobiomu. 

Niezależnie od tego, co firma umieści w swoich materiałach marketingowych, dane z zestawów komercyjnych dostarczają osobie tylko pewną “zajawkę” jej jakości mikrobioty w odniesieniu do innych osób z różnych środowisk. Liczebność niektórych rodzajów, które mogą zawierać patogeny, mogą potencjalnie informować o ryzyku chorób, ale obecne technologie oparte na sekwencjonowaniu, używane do opisu całego mikrobiomu, nie są wystarczająco dokładne, aby odróżnić szczepy bakterii patogennych od pokrewnych szczepów komensalnych (czyli tych utrzymujących naszą równowagę mikrobiologiczną) lub zidentyfikować geny kodujące toksyny. Ryzykiem stosowania takich technologii w diagnostyce chorób zakaźnych jest zwiększenie liczby niepotrzebnych testów potwierdzających, wywołanie nieuzasadnionego niepokoju u pacjentów i zmuszenie ich do podjęcia bezużytecznych lub szkodliwych terapii.

Niemniej jednak rozwój diagnostyki i terapii opartych na mikrobiocie oferują obiecującą nową drogę w spersonalizowanej opiece nad pacjentem, którą należy realizować ostrożnie, ale optymistycznie. [2,3,4,5,6]

Jakie badania są w takim razie są wiarygodne i należy je wykonać w celu diagnostyki chorób jelit i przy innych dolegliwościach ze strony układu pokarmowego? W praktyce, zamiast dążyć do konkretnego "idealnego" składu mikrobioty, zaleca się promowanie jej różnorodności i równowagi poprzez zdrową dietę bogatą w błonnik pokarmowy, regularną aktywność fizyczną oraz unikanie niepotrzebnego stosowania antybiotyków. Takie podejście wspiera zdrowie jelit i ogólny dobrostan organizmu. Zatem jakie badania można wykonać zamiast testów mikrobioty jelitowej? Między innymi:

• Oznaczenie kalprotektyny, do oznaczenia stanów zapalnych jelit (wykorzystywana do skierowania w kierunku kolonoskopii);

• Kolonoskopia, wykorzystywana w szczególności w kierunku nowotworów jelita grubego. Pozwala m.in. na identyfikację różnych polipów, krwawienia z przewodu pokarmowego i oceny stanów zapalnych w jelitach;

• Krew utajona w kale - to taka, której nie widać gołym okiem, bo nie zmienia koloru stolca, ale może świadczyć o obecności krwawienia w przewodzie pokarmowym;

• Badanie kału w kierunku pasożytów/lamblii, przydatna w momencie kiedy występują nie tylko problemy jelitowe, ale też objawy z całego organizmu np. niezamierzony spadek masy ciała, spadek kondycji czy wypadanie włosów;

• Gastroskopia, stosowana do badań górnego odcinka przewodu pokarmowego. Umożliwia przede wszystkim rozpoznanie refluksu żołądkowo-przełykowego, nowotworów przełyku czy też choroby wrzodowej żołądka;

• USG jamy brzusznej, do ogólnej oceny stanu narządów;

• Wywiad z lekarzem, w celu rozpoznania IBS lub pokierowania na dalsze badania;

• Badanie na SIBO/IMO wodorowo-metanowe, szczególnie jeśli występują duże wzdęcia;

• Badania krwi.
  

Więcej na temat wzdęć i badań, które należy wykonać możesz dowiedzieć się z filmu. Dietetyk TV - Obejrzyj cały film.

Podsumowanie

Aktualnie nie jest wiarygodne robienie badań kału w kierunku analizy stanu jelit poprzez stan mikrobioty, ponieważ:

• skład flory bakteryjnej różni się w jelitach i w kale;

• kał często znajduje się daleko od regionu przewodu pokarmowego badanej patologii jelit;

• kał przechowywany jest w odbytnicy, gdzie występuje aktywne odwodnienie i fermentacja, wykorzystujące bakterie, które nie występują powszechnie w innych częściach światła jelit;

• jest wykonywane na podstawie próbki pobranej z jednego punktu czasowego - mogło być to np po silnym stresie, po podróży do innego miejsca, po zjedzeniu nieco więcej produktów roślinnych czy fermentowanych produktów;

• uzyskanych wyników nie mamy do czego odnieść i porównać, ponieważ nie istnieje jeden, uniwersalny skład mikrobioty uznawany przez specjalistów jako ‘zdrowy’.

Z pewnością takie analizy mogą stanowić dla nas pewną przyszłość diagnostyczną. Jednak na ten moment warto skupić się metodach diagnostycznych, które są potwierdzone, dobrze przebadane i realnie pomagają wyeliminować problem, który występuje. [1-8]

Bibliografia:

1. https://www.gutmicrobiotaforhealth.com/why-microbiome-tests-are-currently-of-limited-value-for-your-clinical-practice/

2. Wang, T., Rijnaarts, I., Hermes, G.D.A. et al. Fecal Microbiota Signatures Are Not Consistently Related to Symptom Severity in Irritable Bowel Syndrome. Dig Dis Sci 67, 5137–5148 (2022). https://doi.org/10.1007/s10620-022-07543-3

3. Levitan O, Ma L, Giovannelli D, Burleson DB, McCaffrey P, Vala A, Johnson DA. The gut microbiome-Does stool represent right? Heliyon. 2023 Feb 10;9(3):e13602. doi: 10.1016/j.heliyon.2023.e13602. PMID: 37101508; PMCID: PMC10123208.

4. Staley C, Kaiser T, Khoruts A. Clinician Guide to Microbiome Testing. Dig Dis Sci. 2018 Dec;63(12):3167-3177. doi: 10.1007/s10620-018-5299-6. Epub 2018 Sep 28. PMID: 30267172.

5. Tang Q, Jin G, Wang G, Liu T, Liu X, Wang B and Cao H (2020) Current Sampling Methods for Gut Microbiota: A Call for More Precise Devices. Front. Cell. Infect. Microbiol.10:151. doi: 10.3389/fcimb.2020.00151

6. Microbiome 101: Studying, Analyzing, and Interpreting Gut Microbiome Data for Clinicians. Allaband, Celeste et al. Clinical Gastroenterology and Hepatology, Volume 17, Issue 2, 218 - 230

7. Cryan JF, O'Riordan KJ, Cowan CSM, Sandhu KV, Bastiaanssen TFS, Boehme M, Codagnone MG, Cussotto S, Fulling C, Golubeva AV, Guzzetta KE, Jaggar M, Long-Smith CM, Lyte JM, Martin JA, Molinero-Perez A, Moloney G, Morelli E, Morillas E, O'Connor R, Cruz-Pereira JS, Peterson VL, Rea K, Ritz NL, Sherwin E, Spichak S, Teichman EM, van de Wouw M, Ventura-Silva AP, Wallace-Fitzsimons SE, Hyland N, Clarke G, Dinan TG. The Microbiota-Gut-Brain Axis. Physiol Rev. 2019 Oct 1;99(4):1877-2013. doi: 10.1152/physrev.00018.2018. PMID: 31460832.

8. Seyedian SS, Nokhostin F, Malamir MD. A review of the diagnosis, prevention, and treatment methods of inflammatory bowel disease. J Med Life. 2019 Apr-Jun;12(2):113-122. doi: 10.25122/jml-2018-0075. PMID: 31406511; PMCID: PMC6685307

9. Chenghao Zhu, Lisa Sawrey-Kubicek, Elizabeth Beals, Chris H. Rhodes, Hannah Eve Houts, Romina Sacchi, Angela M. Zivkovic. Human gut microbiome composition and tryptophan metabolites were changed differently by fast food and Mediterranean diet in 4 days: a pilot study. Nutrition Research. Volume 77. 2020. Pages 62-72. https://doi.org/10.1016/j.nutres.2020.03.005