Alergie a mikrobiom, díl 1.

Bezprostřední pomocí proti alergiím je omezení vycházení, zvlhčování sliznic a při vážnějším  problému nasazení syntetických léků, které sice potlačí symptomy, ale mohou mít vedlejší účinky. Nic z toho především ale neřeší příčiny alergických reakcí. Ty mohou být následující:

1.Geny. Pokud jsme dostali do vínku sensitivní imunitní systém, tak máme horší startovní čáru než ostatní, neznamená to ale, že se nemáme dál snažit. Když budeme vědět, jak na to, můžeme alergické projevy významně zmírnit.

2.Nedostatek pohybu a otužování. Organismus, který není povzbuzován k činnosti pohybem a otužováním, nefunguje na plné obrátky. A s ním nefunguje správně ani imunitní systém, který je víc náchylný na přítomnost alergenů. Stačí se párkrát týdně jít projít a postupně se namísto teplé vody začít sprchovat vodou vlažnou. Z kratší procházky bude za chvíli procházka dlouhá, z vlažné vody voda studená. Pak může přijít lehký běh. I takto jednoduše lze pomoci naší imunitě.

3.Zdravá strava. Nadměrné solení a obecně průmyslově upravená jídla výrazně zhoršují citlivost imunitního systému. Pokud nemáme čas si vařit, zkusme alespoň zařadit více zeleniny a vybírat si taková jídla, která nejsou nadměrně solená.

4.Stres. Ano, i alergie můžou být zhoršené stresem. Pokud zažíváme dlouhodobý chronický stres, tělo po nějaké době „povolí“ ve slabém místě. A pokud je naším slabým místem právě nevyrovnaný imunitní systém, zhorší se nám alergické reakce.

5.Mikrobiom. Jakkoli se to nezdá, příčina sensitivního nebo nevyrovnaného imunitního systému může začít v našich střevech. Pojďme se na to podívat podrobněji.

Mikrobiom jako příčina alergií

Spojení mezi stavem mikrobiomu a vznikem alergií v dýchacím systému a kožních alergií se jeví jako nepřímé, přesto je jistota, že dysbióza ve střevech je spojená s rozvojem alergií. Z tohoto hlediska je zcela zásadní už nejranější věk, kdy se formuje mikrobiom a s tím také prostředí pro možný rozvoj alergií v orgánech. Byly bezpečně identifikovány druhy bakterií a kvasinek ve střevech, které byly opakovaně spojené  s buď zvýšeným nebo sníženým výskytem alergických reakcí na kůži (jako např. atopický ekzém) nebo v dýchacích cestách  (jako je alergická rýma nebo astma). Mnoho dostupných studií ukazuje, že kompozice mikrobiomu, relativní převaha jistých mikrobiálních druhů a celková diverzita jsou spojené s alergickými reakcemi v konkrétních orgánech (plíce, kůže). Přímý mechanismus tohoto spojení nebyl ještě plně vysvětlen, víme však, že existuje.

Mikrobiom a rané dětství

Bakteriální kolonizace střeva začíná už několik hodin po narození a v prvních letech života ukazuje vysokou míru plasticity. Ovlivňuje ho různé vlivy, kromě samotného okolního prostředí jde zejména o:

• Užívání antacid v těhotenství
• Životní styl v těhotenství
• Kojení
• Užívání antibiotik

Prvních 100 dní života se pak označuje za „window of opportunity“ pro vývoj mikrobiomu. Maminky, které nemohou kojit, nemusí propadat panice. Probiotika jsou dostupná v rámci umělé výživy, případně je lze bez problémů už během těhotenství užívat v rámci doplňků stravy.

Konkrétní bakteriální kmeny jsou pak spojené s výskytem alergií. Například nižší výskyt kultur Bifidobacterium v stolici korelovalo s výskytem astmatu u 5letých nebo bronchiolitidou u 1letých. (3) Naopak pozitivně korelovalo s činností Th1, negativně s celkovým imunoglobulinem E (lgE), Th2 a Th17 cytokiny měřenými v séru astmatických dětí. (3) To naznačuje, že bifidobacterium ovlivňuje  Th1/Th2/Th17 rovnováhu imunitních buněk a inhibuje Th2/Th17 buňkami inicovaný zánět u astmatických dětí. Naopak například brzké osídlení střev kmeny Bacteroides fragilis během prvních 3 týdnů života se ukazuje jako možná příčina pro vývoj astmatu v pozdějších letech. (4)

Nízký výskyt kmenů Firmicutes a naopak zvýšený výskyt kmenů Proteobacteria je spojený s výskytem alergické rýmy v dětství. (5,6) Zvýšený výskyt bakterie Clostridium difficile souvisí s pozdějším výskytem alergií v dětství. (7) Tyto bakteriální kmeny uvádíme jako příklad, živých kultur, které pozitivně nebo negativně ovlivňují pozdější výskyt alergií dýchacího systému, astmatu nebo kožních alergií je celá řada. (Viz obrázek)

Mechanismy, kterými mikrobiom ovlivňuje výskyt alergií

Jak už jsme zmínili, přesný mechanismus zatím není znám. Zkoumá se osa střeva-plíce (8,9,10), zkoumá se také existence krevního mikrobiomu (11). Neexistuje však žádný důkaz přímého transferu střevního mikrobiomu do dolních nebo horních cest dýchacích. Pravděpodobným mechanismem, kterým živé kultury ve střevě ovlivňují imunitní buňky, je skrz jejich metabolity jako jsou acetát, propionát nebo butyrát (SCFA – short chain fatty acids). Jde o koncové produkty fermentace nestravitelných sacharidů jako např. vlákniny probiotiky. Pozitivně ovlivňují imunitní systém, jsou přímo metabolizovány do orgánů (butyrát v kolonocytech – epitelová buňka sliznice střeva, propionát v hepatocytech (jaterní buňka) a acetát jako nejhojnější metabolit v oběhu téměř v každé buňce).  Jejich hladina je kauzálně spojená s výskytem alergické rýmy, astmatu a atopických ekzémů. (12, 13, 14, 15, 16, 17, 18). Pro konkrétní a přímé potvrzení činnosti těchto látek je však ještě třeba dalšího výzkumu.

Závěrem

Existuje nepřímý vztah mezi stavem a rovnováhou mikrobiomu a vývoje alergií, kožních alergií a astmatu u dětí i dospělých. Přesný popis mechanismu je stále předmětem výzkumu, je však potvrzené, že určité bakteriální kmeny a kmeny kvasinek jsou buď pozitivně nebo negativně spojené s nestabilitou imunitního systému a alergickými reakcemi. V příštích dílech si vyjmenujeme konkrétní přírodní látky, kterými můžeme mikrobiomu a rovnováze imunitního systému pomoci.

Autor článku: Tomáš Kouřil

Zdroje:

1. Až 40 procent Čechů trpí alergiemi! Ovlivnit je může i nadváha. Všeobecná Fakultní Nemocnice v Praze. 2022. Dostupné z: https://www.vfn.cz/wp-content/uploads/2022/04/TZ_Alergie_muze_ovlivnit_i_nadvaha_20_4_22.pdf
2. Alhamwe BA. Impact of local human microbiota on the allergic diseases: Organ–organ interaction. Pediatric allergy and imunology. 2023 Dostupné z: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/pai.13976
3. Liwen Z, Yu W, Liang M, Kaihong X, Baojin C. A low abundance of Bifidobacterium but not Lactobacillius in the feces of Chinese children with wheezing diseases. Medicine. 2018; 97(40):e12745.
4. Vael C, Nelen V, Verhulst SL, Goossens H, Desager KN. Early intestinal Bacteroides fragilis colonisation and development of asthma. BMC Pulm Med. 2008; 8: 19.
5. Chiu C-Y, Chan Y-L, Tsai M-H, Wang C-J, Chiang M-H, Chiu C-C. Gut microbial dysbiosis is associated with allergen-specific IgE responses in young children with airway allergies. World Allergy Organ J. 2019; 12(3):100021.
6. Chiu C-Y, Cheng M-L, Chiang M-H, et al. Gut microbial-derived butyrate is inversely associated with IgE responses to allergens in childhood asthma. Pediatr Allergy Immunol. 2019; 30(7): 689-697.
7. Lee SH, Gong YN, Ryoo E. Clostridium difficile colonization and/or infection during infancy and the risk of childhood allergic diseases. Korean J Pediatr. 2017; 60(5): 145-150.
8. Budden KF, Gellatly SL, Wood DLA, et al. Emerging pathogenic links between microbiota and the gut-lung axis. Nat Rev Microbiol. 2017; 15(1): 55-63.
9. Dang AT, Marsland BJ. Microbes, metabolites, and the gut-lung axis. Mucosal Immunol. 2019; 12(4): 843-850.
10. Sencio V, Machado MG, Trottein F. The lung-gut axis during viral respiratory infections: the impact of gut dysbiosis on secondary disease outcomes. Mucosal Immunol. 2021; 14(2): 296-304.
11. Castillo DJ, Rifkin RF, Cowan DA, Potgieter M. The healthy human blood microbiome: fact or fiction? Front Cell Infect Microbiol. 2019; 9: 148.
12. Kim CH. Control of lymphocyte functions by gut microbiota-derived short-chain fatty acids. Cell Mol Immunol. 2021; 18(5): 1161-1171.
13. Morrison DJ, Preston T. Formation of short chain fatty acids by the gut microbiota and their impact on human metabolism. Gut Microbes. 2016; 7(3): 189-200.
14. Cummings JH, Pomare EW, Branch WJ, Naylor CP, Macfarlane GT. Short chain fatty acids in human large intestine, portal, hepatic and venous blood. Gut. 1987; 28(10): 1221-1227.
15. Parada Venegas D, De la Fuente MK, Landskron G, et al. Short chain fatty acids (SCFAs)-mediated gut epithelial and immune regulation and its relevance for inflammatory bowel diseases. Front Immunol. 2019; 10: 277.
16. Louis P, Flint HJ. Formation of propionate and butyrate by the human colonic microbiota. Environ Microbiol. 2017; 19(1): 29-41.
17. Koh A, de Vadder F, Kovatcheva-Datchary P, Bäckhed F. From dietary fiber to host physiology: short-chain fatty acids as key bacterial metabolites. Cell. 2016; 165(6): 1332-1345.
18. Thorburn AN, McKenzie CI, Shen S, et al. Evidence that asthma is a developmental origin disease influenced by maternal diet and bacterial metabolites. Nat Commun. 2015; 6: 7320.