BAKTERIÁLNÍ FLÓRA U ZÁPALNÉHO STŘEVNÍHO ONEMOCNĚNÍ

U ulcerózní kolitidy (UC) je zánětlivá reakce omezena na sliznici a podsliznici tlustého střeva s jasným ohraničením. U Crohnovy choroby (CD) může být postižen celý gastrointestinální trakt a zánět může procházet střevní stěnou od sliznice až po serózu. Oblasti zánětu se mohou střídat s relativně normální sliznicí. U CD jsou převládajícími příznaky průjem, bolest břicha a hubnutí, zatímco u UC je hlavním příznakem průjem, často doprovázený krvácením z konečníku. Obě onemocnění jsou běžná v průmyslově vyspělých zemích, s nejvyšší incidencí v Severní Americe a severní Evropě.5 V evropské studii6 byla průměrná roční incidence 5,9/100 000 u CD a 11,2/100 000 u UC. Nejvyšší věk nástupu obou onemocnění je mezi 15 a 30 lety s druhým menším vrcholem mezi 55 a 80 lety. CD vykazuje vyšší výskyt u žen než u mužů. UC se zdá být rovnoměrněji rozdělena mezi obě pohlaví s tendencí k převaze mužů.5

Etiologie IBD není známa, ale předpokládá se, že k ní přispívají jak genetické faktory, tak faktory prostředí. Stravovací návyky, perorální antikoncepce a kojení se dostaly do podezření jako podmiňující faktory. Kouření je pozitivně spojeno s CD, nekouření s UC. Předpokládá se, že střevní bakteriální flóra je důležitým faktorem při vzniku a rekurenci IBD, ale jak přesně, nebylo dosud objasněno. Současná léčba IBD se opírá především o protizánětlivé léky, imunomodulátory, doplňky stravy a chirurgické zákroky.

Lidský gastrointestinální trakt obsahuje asi 1014 bakterií, přičemž malý počet v žaludku (<103/ml) stoupá se sestupem traktem na 1011-1012/ml v tlustém střevě. Zde počet anaerobů převyšuje počet aerobů 100-1000krát.4,7 Střevní bakteriální flóra se kromě jiných prospěšných účinků podílí na trávení živin a metabolismu (pro)karcinogenů a má důležitou bariérovou funkci vůči patogenům. Například anaerobní bakteriální fermentací luminálních sacharidů a proteinů vznikají mastné kyseliny s krátkým řetězcem; střevní epiteliální buňky jsou na mastných kyselinách s krátkým řetězcem (zejména butyrátu) závislé jako na zdroji energie. Kromě toho jsou produkty střevní bakteriální flóry, jako je peptidoglykan a lipopolysacharidy, imunostimulanty.

Zdá se, že spuštění chronického střevního zánětu nějakým způsobem závisí na flóře. U laboratorních zvířat, jako jsou myši s deficitem interleukinu (IL)-10 nebo chemicky léčení potkani, se střevní zánět podobný IBD neobjeví bez přítomnosti střevní bakteriální flóry.8,9 U zdravých jedinců bude střevní imunitní odpověď na rezidentní bakterie obvykle omezena třemi faktory – homoeostázou bakteriální flóry, relativní nepropustností slizniční bariéry a supresivní imunitní odpovědí. Geneticky náchylná osoba, u níž může střevní bakteriální flóra vyvolat chronický střevní zánět, se bude pravděpodobně vyznačovat nízkou supresivní imunitní odpovědí nebo nedostatečnou schopností hojit poškozenou střevní sliznici.10

U pacientů s IBD byla zaznamenána defektní supresivní imunitní odpověď.11,12 Za normálních okolností budou střevní antigeny vychytávány makrofágy nebo antigen prezentujícími buňkami a následně budou rozpoznávány CD4+ T buňkami. CD4+ T buňky lze rozdělit do podskupin na základě profilu produkce cytokinů: Th1 lymfocyty produkují IL-2 a interferon-gama a jsou spojeny s buněčnou imunitní odpovědí a zvýšenou produkcí IgG2. Lymfocyty Th2 produkují II-4, IL-5, IL-6 a IL-10 a jsou spojeny s hypersenzitivními reakcemi a zvýšenou produkcí IgG1. Rovnováha mezi těmito cytokinovými profily je důležitá pro účinnou supresivní imunitní odpověď.

Způsob produkce cytokinů naznačuje, že CD je Th1 stav.11,12 U CD dochází k nadprodukci IgG s relativním nedostatkem slizničních IgA. U UC dochází k přednostní expresi Th2 cytokinů – IL-4 a IL-5 – a k autoimunitní odpovědi na epiteliální buňky.11,12

Hypotézu, že střevní bakteriální flóra přispívá k patogenezi IBD, podporuje několik experimentálních a klinických pozorování u člověka. Části střeva s nejvyšším počtem bakterií jsou místa nejvíce postižená IBD – tj. terminální ileum a tlusté střevo4 – a léčba antibiotiky snížila aktivitu onemocnění jak u UC, tak u CD.7 V zanícené sliznici pacientů s Crohnovou chorobou byly zjištěny střevní bakterie a jejich produkty.4 Crohnova choroba se zlepšuje odkloněním proudu stolice z postiženého segmentu13 a také vyplavením luminálního obsahu.14 Složení střevní bakteriální flóry u pacientů s CD zkoumalo několik skupin. Bylo zjištěno, že počet anaerobních bakterií ve stolici, zejména Bacteroides spp. je vyšší než u zdravých kontrol.15,16,17 Giaffer a spol.18 nezjistili žádný rozdíl v celkovém počtu anaerobů mezi pacienty s aktivní CD, pacienty s neaktivní CD a zdravými kontrolami; zjistili však více aerobů a enterobakterií u aktivní CD a méně laktobacilů u pacientů s CD než u zdravých kontrol. Byl také zaznamenán pokles bifidobakterií, ale nikoli laktobacilů.19 Jiné výzkumné skupiny se zaměřily na roli specifických patogenů u CD, jako jsou Mycobacterium paratuberculosis, Listeria monocytogenes a paramyxovirus, ale celkově jsou výsledky těžko interpretovatelné.20

Nedávno bylo zjištěno, že mutace v genu NOD2 (přejmenovaném na CARD15) na chromozomu 16 (lokus IBD1) jsou spojeny s CD, ale nikoli s UC. Proteiny NOD2 jsou cytosolové proteiny, které se podílejí na intracelulárním rozpoznávání bakteriálních složek a aktivují nukleární faktor κB (NF-κB), transkripční faktor, který přispívá k vrozené imunitě. Vrozená imunita je důležitý obranný mechanismus hostitele, který se projevuje v monocytech, granulocytech a dendritických buňkách.21 Mutace v genu NOD2 se vyskytují přibližně u 20 % pacientů s CD. Přesná úloha NOD2 není zatím jasná, ale tento nález je v souladu s hypotézou, že bakteriální flóra má význam pro patogenezi CD.

U pacientů s UC se střevní infekce zřídka zjišťuje, ale byla pozorována změna střevní bakteriální flóry. V biopsiích sliznice tlustého střeva a ve vzorcích stolice byl zjištěn zvýšený počet aerobů.15,17,22 Snížení počtu obligátních anaerobních bakterií a laktobacilů u aktivní, ale nikoliv u inaktivní UC zaznamenali Fabia et al.23 Zvýšený počet anaerobů byl rovněž zaznamenán,17,22 i když méně než u pacientů s CD.17 V této souvislosti byla zjištěna možná role Bacteroides vulgatus: počet byl vysoký a protilátková odpověď na tuto bakterii byla zvýšená.22 Slizniční bariéra pacientů s UC byla charakterizována tenkou vrstvou hlenu a subnormálním metabolismem butyrátu v epiteliálních buňkách.15,20 Metabolismus butyrátu v epitelu může být blokován nedostatečnou produkcí mastných kyselin s krátkým řetězcem15 a sirovodíkem uvolňovaným nadměrným počtem sulfát redukujících bakterií.24

Střevní flóra byla zkoumána nejen u UC a CD, ale také u pouchitidy. Pouchitida vzniká u 7-45 % pacientů s ileálním vakem a nejčastěji se s ní setkáváme u pacientů s UC.25 Je charakterizována nárůstem aerobů, poklesem anaerobů, zvýšením žlučových kyselin a poklesem mastných kyselin s krátkým řetězcem s následným zvýšením pH stolice.25,26,27 Někteří pracovníci uvádějí nárůst anaerobů.4,28 Práce v celé této oblasti jsou zatíženy rozporuplnými výsledky. Studie je obtížné srovnávat, protože kultivační metodiky se liší, aktivní a neaktivní onemocnění se ne vždy analyzují odděleně a často se nebere v úvahu užívání léků a lokalizace onemocnění. Ačkoli všechny výše uvedené poznatky podporují hypotézu, že střevní bakteriální flóra přispívá k patogenezi IBD, k objasnění mechanismů je zapotřebí další práce.

.