Osem metrov frekvence

Dobrodošli v oddaji Frequenza della scienza Znanstvene redakcije Radia Študent na frekvenci 89,3 MHz. Danes se bomo posvetili človeškemu črevesju in potencialnim boleznim, ki ga lahko doletijo. V prihodnji uri bomo podrobneje spoznali potovanje hrane skozi prebavo, črevesno mikrobioto, Crohnovo bolezen in ulcerozni kolitis. Dotaknili se bomo tudi razlike med prebiotiki in probiotiki, lastnosti pravega prdca in uničenja, ki ga za seboj pustijo antibiotiki.

Črevesje je del prebavne cevi oziroma gastrointestinalnega trakta, ki višjim mnogoceličarjem, vključno s človekom, omogoča mehansko in kemično prebavo ter absorpcijo. Ker smo heterotrofni organizmi, namreč ne moremo sintetizirati vseh hranilnih snovi, kot so na primer esencialne aminokisline, omega-3-maščobe, vitamin A in vitamin C. Zato jih vnašamo s hrano, ki nam daje energijo za preživetje in gradbene komponente za tvorbo večjih molekul, kot so denimo beljakovine.

Naše črevesje je zaradi svoje nagubane površine dolgo približno osem metrov in zavzema površino okoli štiristotih kvadratnih metrov, kar ustreza velikosti enega teniškega igrišča. Najpomembnejše naloge vključujejo vsrkavanje vsebine, skrb za imunsko odpornost in tvorjenje živčnih prenašalcev. Sedaj pa na hitro obnovimo, kako poteka prebava v našem telesu.

Prva faza prebave se začne že v ustih. Zaužito hrano moramo najprej razbiti na manjše kose, kar naredimo s pomočjo zob in sline. Slina vsebuje posebne encime, ki pomagajo pri začetku kemijske razgradnje hrane.

Potem se zgodba nadaljuje v požiralniku. Bolus, torej grižljaj, ki je v ustih pripravljen za požiranje, pogoltnemo s pomočjo jezika, do želodca pa pripotuje s pomočjo potiskanja gladkih mišic. Epiglotis ali poklopec skrbi za to, da delci hrane ne zaidejo v grlo in sapnik, zaradi česar bi se lahko zadušili. Hrana je nato potisnjena naprej v še bolj kisel želodec, kjer se razgradi s pomočjo encimov in kisline, ki pobijejo večino škodljivih bakterij. Duodenum ali dvanajstnik je začetni odsek tankega črevesa, kjer sokovi žolčnika in trebušne slinavke pomagajo razbiti hrano na še manjše koščke.

Druga faza prebave zajema absorpcijo hranil v telo in kri ter poteka v jejunumu in ileumu tankega črevesa. Debelo črevesje nadalje s pomočjo mikroorganizmov poskrbi za ostanke hrane, ki jih telo ne potrebuje, ter za absorpcijo tekočine. Preostalo vsebino nato pretvori v iztrebek, ki zapusti telo preko danke in anusa.

Digestija oziroma prebava torej poteka, vse dokler se delec hrane ne razgradi na tako majhne molekule, da lahko poteče absorpcija.

Ob razgradnji hranljivih snovi v črevesju nastajajo stranski produkti. Snovi, ki se ne absorbirajo, se v večini izločijo v obliki že omenjenega iztrebka oziroma blata. Med kemijskim procesom razgradnje pa nastajajo tudi plini. Izločanje plina skozi anus poznamo pod različnimi imeni: prdec, golobček, salva. V mnogih kulturah predstavlja komičen moment, saj ga spremljata specifična zvočna podoba pa tudi neprijeten vonj.

Plinsko mešanico prdca sestavljajo vodik, ogljikov dioksid in metan, v manjšem deležu pa tudi kisik in dušik. Za smrad pa so odgovorne molekule, ki vsebujejo žveplo, in sicer vodikov sulfid, metantiol in dimetil sulfid. Prekomerna količina plinov v prebavnem traktu vodi v napenjanje, občutek napihnjenosti in bolečine v trebuhu. Občutek napihnjenosti pa ni zgolj posledica prekomernega nastajanja plinov, pač pa tudi njihove razporeditve. Povprečni volumen dnevnega prdenja se med posamezniki zelo razlikuje in se giblje med 500 in 1500 mililitri v časovnem razponu štiriindvajsetih ur.

Vzroki za nastajanje prebavnih plinov so zelo različni. Od zunanjih vzrokov, kot so požiranje zraka med hranjenjem, letenje na zelo veliki nadmorski višini in pitje gaziranih pijač, do notranjih vzrokov, torej ko plini nastanejo med bakterijsko razgradnjo kompleksnih ogljikovih hidratov oziroma fermentacijo. Po stročnicah nas denimo pogosto napenja zato, ker se v njih nahajajo hranila, ki jih sesalci brez mikroorganizmov ne moremo razgraditi. Za tvorbo metana, ki napihuje črevesje, je ključna vloga metanogenih arhej, natančneje arhej z imenom Methanobrevibacter smithii. Njihova glavna naloga je, da končne produkte bakterijske fermentacije dodatno oksidirajo. Ob tej reakciji nastaja metan, tvori pa se dodatna energija in izloči se vodik. Vendar pa metanogene arheje ne živijo v prebavilih vseh ljudi, več jih imajo predvsem ljudje z manjšo telesno težo. Naše črevesje je poseljeno tudi s številnimi drugimi mikroskopskimi prebivalci. Več o njih boste izvedeli v drugi polovici oddaje.

Sledi krajši glasbeni premor, po katerem se bomo posvetili spremembam v notranjosti našega črevesja in kroničnim boleznim, proti koncu oddaje pa bomo še bolj natančno spregovorili o črevesni mikrobioti in probiotikih. Ostanite na frekvenci 89,3 MHz z Radiem Študent.

Preoccupations - Monotony

Nadaljujemo z oddajo o človeških prebavilih in mikroorganizmih, ki v njih živijo. Razložili smo že, kaj se dogaja koščku hrane, ko potuje proti svetlobi ritne luknje, nadaljujemo pa s spremembami, ki se v črevesju dogajajo ob bolezni.

IZJAVA

Pojav kroničnih vnetnih črevesnih bolezni je ena izmed hujših diagnoz, ki lahko prizadene črevesje otroka ali odraslega. Mednje uvrščamo dve najpogostejši bolezni in sicer ulcerozni kolitis in Crohnovo bolezen. Razliko nam predstavi doktorica Darja Urlep.

IZJAVA

Simptomi kroničnih vnetnih črevesnih bolezni so lahko nenadni ali postopni. Tako pri odraslih kot pri otrocih so simptomi zelo podobni, s tem da pri otrocih lahko opazimo še zastoj v rasti in zastoj pri spolnem dozorevanju. Med ostale simptome uvrščamo še drisko, hujšanje, neješčnost, izgubo apetita, utrujenost, bolečino v trebuhu in obdobja s povišanimi temperaturami. Kako se oboleli, tako otroci kot starši, soočajo z diagnozo kronične vnetne črevesne bolezni, ponazori sogovornica.

IZJAVA

Pri kronični vnetni črevesni bolezni igra pomembno vlogo prehrana, saj lahko pri obolelem pride do podhranjenosti ali pomanjkanja nekaterih hranilnih snovi. Ustrezno prehranjevanje je najbolj pomembno pri otrocih in odraščajočih mladostnikih, ki se še razvijajo. Zato na oddelku za gastroenterologijo delajo tudi dietetiki, ki sestavljajo jedilnike za bolnike. Kakšno prehrano priporočajo strokovnjaki, razjasni doktor Rok Orel, predstojnik Oddelka za gastroenterologijo, hepatologijo in nutricionistiko na Pediatrični kliniki v Univerzitetnem kliničnem centru Ljubljana.

IZJAVA

Pri kroničnih vnetnih črevesnih boleznih se ljudje pogosto odločijo za alternativno zdravljenje. Po besedah naše sogovornice, doktorice Darje Urlep, zdravniki alternative ne odsvetujejo, saj naj ne bi bila škodljiva, a priporočajo sočasno jemanje predpisanih zdravil in upoštevanje nadaljnjih navodil za zdravljenje. Največji zaplet pri kroničnih vnetnih črevesnih boleznih, ki se ga bojijo zdravniki in zdravnice, pa je nastanek rakavih celic, torej razvoj raka na debelem črevesju.

V kronični bolezni pa nismo sami. Kot smo že omenili v začetku oddaje, je naše telo poseljeno z mikroorganizmi. Na človeško telo lahko pogledamo tudi kot na ekosistem različnih bakterij, arhej, gliv, virusov in praživali. Število mikroorganizmov je po trenutni oceni trikrat večje od števila  ostalih celic našega telesa, vendar jih zaradi njihove majhnosti skoraj ne opazimo. Živijo na površini naše kože, v ustni votlini, nožnici, v popku in tudi na vseh drugih telesnih površinah, ki so v stiku z zunanjostjo. Celotno prebavilo moramo razumeti kot uvihano kožo, prebavna cev je pravzaprav zunanjost telesa. Posledično tudi za bakterije črevesja velja, da naseljujejo površino telesa.

Celotno združbo vseh mikroorganizmov na površini našega telesa imenujemo mikrobiota. Največji delež, kar 99 odstotkov celotne mikrobiote, pa predstavljajo mikroorganizmi v našem črevesju. Mikrobna skupnost črevesja tehta približno 2 kilograma in jo sestavlja okoli 100 tisoč milijard bakterij, gliv, arhej, praživali in virusov. V enem samem gramu blata izločimo več bakterij, kot živi ljudi na Zemlji.

Črevesna flora oziroma mikrobiota je zadnje čase vse bolj pogosto uporabljena besedna zveza v medijih, saj o dotični tematiki vemo vedno več. Na trgu se pojavljajo možnosti, ki posamezniku omogočajo vpogled v sestavo in delovanje lastne mikrobiote, kar naj bi na primer pomagalo pri poznavanju ozadja alergij ali debelosti. Funkcija mikrobiote je predvsem vzdrževanje črevesne homeostaze oziroma ravnovesja in tvorjenje obrambe pred naselitvijo patogenih bakterij. Vpliva pa tudi na vsrkavanje hranil ter delovanje imunskega sistema. Podrobneje nam besedno zvezo črevesna mikrobiota predstavi doktorica Darja Urlep, ki deluje na Pediatrični kliniki v Ljubljani, natančneje na Oddelku za gastroenterologijo, hepatologijo in nutricionistiko.

IZJAVA

Konstitucija črevesja ni vse življenje enaka. Kot novorojenčki imamo črevesje poseljeno z drugačnimi mikroorganizmi kot kasneje v življenju. Kako je mikrobiota povezana z vrsto poroda in dojenjem, nam razloži doktorica Urlep.

IZJAVA

Ravnovesje v črevesni mikrobioti se podre s staranjem, stresom, spremembo okolja, okužbo in posledično jemanjem antibiotikov. Motnje mikrobiote imenujemo disbioza, simptomi pa vključujejo napenjanje, drisko, vetrove in pri ženskah tudi možnost pojava vaginalnega vnetja. Zato je pomembno uživanje probiotičnih zdravil ali hrane, bogate s probiotiki.

Preučevanje sestave črevesne mikrobiote predstavlja svojevrsten izziv, saj večina mikroorganizmov ne preživi zunaj telesa. V petdesetih letih dvajsetega stoletja so informacije zbirali tudi s pomočjo analize nastalih plinov. Izločene prdce so lovili tako, da so v anus bolnika vstavili cev, ki je imela na koncu balon. Balon se je počasi polnil, nato pa so analizirali izločeno plinsko sestavo. Danes veliko več informacij o mikrobioti pridobijo z gensko analizo vzorca, izoliranega iz črevesja. Celoten nabor genov naših mikroorganizmov, ki nosi številne informacije o naši prebavi, imenujemo mikrobiom.

Od leta 2011 črevesno floro delimo na tri črevesne tipe oziroma enterotipe. Delitev poteka glede na prevlado določene skupine bakterij v našem črevesju. Trije omenjeni rodovi so Bacteroides, Prevotella in Ruminococcus.

Bakterije iz rodu Bacteroides so zelo dobre v razgrajevanju najrazličnejših virov hrane. Pogostejše so v črevesju ljudi, ki pojedo veliko mesa. Možno je, da prispevajo k debelosti, saj so zelo učinkovite pri pridobivanju energije iz hrane. Po drugi strani pa sodelujejo pri nastajanju vitamina B7, ki je pomemben za kožo, lase in nohte, preprečuje pa tudi depresijo in zaspanost. Ob tem je pomembno poudariti, da razpoloženje ni odvisno zgolj od enega vitamina, ampak gre za veliko dejavnikov in je to le eden od mnogih.

Bakterije iz rodu Prevotella so najbolj številne pri vegetarijancih, ob njihovem metabolizmu pa se izločajo žveplove spojine. V plinasti obliki nastaja žveplov sulfid, ki ima značilen vonj in v majhnih koncentracijah ni nevaren. Je pa žveplo ključen element za nastajanje vitamina B1. Vitamin B1 oziroma tiamin je pomemben za pravilno delovanje možganov in za tvorbo mielinske ovojnice okoli živčnih celic.

Tretji enterotip pa je še pod vprašajem. Mnenja stroke se razhajajo, nekateri pripisujejo ločen enterotip tudi rodu bakterij Ruminococcus. Te bakterije sodelujejo pri nastajanju spojine hem, ta pa je ključna molekula hemoglobina v rdečih krvničkah. Hemoglobin je v telesu pomemben prenašalec kisika in daje krvi rdečo barvo. Laboratorijske miši, vzgojene v sterilnem okolju brez mikrobiote, imajo zato težave tudi pri tvorjenju krvi. Več o njih bomo povedali v nadaljevanju.

Zdaj pa naj za trenutek odložijo delo naši ljubi prebivalci črevesja in skupaj prisluhnimo glasbi. Po kratkem glasbenem premoru pa bomo več povedali o povezavi mikrobiote z imunskim sistemom.

Velvet Underground - I'll be your mirror

Poslušate oddajo Znanstvene redakcije Frequenza della scienza. Nocoj govorimo o prebavi in njenih tihih prebivalcih, ki brez sindikata neprekinjeno razgrajujejo hrano v našem debelem črevesu. Med njihove neštete naloge spada tudi imunska zaščita.

Črevesna flora ima ključno vlogo tudi pri delovanju imunskega sistema. Različne bakterije, varno shranjene v črevesni sluznici, pomagajo imunskemu sistemu pri hitri prepoznavi patogenih vsiljivcev. Glede na kriminalno kartoteko prihajajočih bakterij se limfociti, celice imunskega sistema, učijo pravilnega odziva. Naučiti se morajo predvsem ločevanja med lastnimi celicami in bakterijami. Dokler so bakterije v črevesni sluznici, za organizem namreč niso nevarne, a le, če ne uidejo izpod nadzora imunskega sistema. O povezavi med avtoimunimi boleznimi, črevesjem in imunskim sistemom telesa nam je več povedal doktor Rok Orel, pediater gastroenterolog:

IZJAVA

Situacija v črevesju je stalno napeta, saj vanj prihajajo vedno nove celice, na katere se mora imunski sistem pravilno odzvati. Če pa imunski odziv ne uspe ustaviti okužbe, lahko za bojno orožje uporabimo antibiotik. Kaj to pomeni za črevesno floro, nam je povedal doktor Rok Orel:

IZJAVA

Posledica neselektivnega uničenja mikrobiote je pogosto driska, ki lahko vodi tudi v vnetje. Ob zdravljenju z antibiotiki je črevesju priporočljivo pomagati s probiotiki. Probiotik je zelo široka oznaka za vse žive organizme, ki ob vnosu v naše telo povzročijo neko korist. Dva možna scenarija, ki jih s probiotiki lahko preprečimo, nam opiše doktor Orel:

IZJAVA

V primeru, ko želimo probiotike vnesti v naše telo ciljno, torej z jasnim namenom preprečevanja driske, pa se malo zaplete. Kot nam pove doktor Orel, moramo za tarčno uporabo točno poznati lastnosti vrste oziroma še natančneje bakterijskega seva, ki ga bomo vnesli. Sev pomeni skupino gensko podobnih bakterij, ki pripadajo isti vrsti, vendar se med seboj razlikujejo na podlagi določenih lastnosti. Pri uporabi večine probiotikov ni nobene zaznavne koristi, pomaga le majhno število sevov. Izbor pravega seva za specifično črevesno težavo pa zahteva zelo dobro poznavanje situacije.

Pozitivno pa je dejstvo, da so probiotiki izjemno varni za uporabo. Stranski učinki so zelo redki. Opisane so le nekatere sistemske okužbe pri ljudeh, ki so imeli že predhodno zelo oslabljen imunski sistem in številna vzporedna obolenja. Poleg probiotikov pa lahko poskusimo in v zdravljenje vključimo še prebiotike. Kaj so to prebiotiki, nam razloži doktor Orel:

IZJAVA

Prebiotike lahko dodamo probiotikom, da jim pomagajo dlje časa preživeti v črevesju. V tej kombinaciji jih imenujemo simbiotiki. Probiotike in prebiotike je možno uporabiti tudi pri dojenčkih in doječih materah. S predpisovanjem določenih probiotikov lahko recimo zmanjšamo verjetnost za razvoj nekaterih alergij pri dojenčku, vendar je pri tem potrebno natančno znanje o tem, katere probiotike moramo uporabiti. Načini uporabe probiotikov so zelo različni, ob čemer se moramo zavedati, kaj lahko s čim dosežemo.

Zdi se, da je črevesna mikrobiota zelo kompleksna in do neke mere samozadostna skupnost. Veliko zaužitih probiotikov ne preživi tekmovalnega okolja v našem črevesju in se hitro izločijo iz organizma. Zato nas je zanimalo, ali ima prehrana sploh kakšno vlogo pri sestavi mikrobiote. Profesor Orel:

IZJAVA

Pri prehrani je pomembno predvsem to, da je uravnotežena. V primeru, da težav ne uspemo rešiti niti s probiotiki niti s spremembo prehranjevanja, pa nam ostane bolj invazivna metoda, imenovana fekalna transplantacija. Več nam o tem pove gastroenterolog doktor Orel:

IZJAVA

Fekalna transplantacija je za telo zelo obremenjujoča terapija in pogosto tudi neučinkovita. Poskušali so jo uporabiti pri različnih kroničnih obolenjih, vendar se ni dobro obnesla. Edina okužba, ki jo uspešno in varno zdravi fekalna transplantacija, je okužba z bakterijo Clostridium difficile. Okužba s to bakterijo spada med pogoste bolnišnične okužbe in predstavlja pomemben problem javnega zdravstva po celi Evropi.

Do okužbe z bakterijo Clostridium difficile pride zaradi prej omenjenega zdravljenja z antibiotiki, ki porušijo ravnotežje v sestavi črevesne flore. To vodi v prekomerno razrast in nastajanje novih kolonij prej omenjene bakterije. Njeno delovanje vodi v kronična vnetja prebavil, ki se rada ponavljajo. Pri določenih ljudeh lahko vodi v kronična obolenja in pri njih je zdravljenje s fekalno transplantacijo uspešno. Zakaj je fekalna transplantacija tako problematična, nam razloži doktor Orel:

IZJAVA

Pomen navezanosti na črevesno mikrobioto so razkrile tudi raziskave na sterilnih laboratorijskih miškah. To so miši, ki celo življenje živijo v sterilnem okolju in zato nimajo niti v sebi niti na sebi nobenih bakterij ali drugih mikroorganizmov. So bolj hiperaktivne, pojedo več hrane, za prebavljanje potrebujejo več časa. Če so tem miškam vbrizgali bakterije diabetikov tipa 2, so imele težave pri presnovi sladkorjev. Še bolj zanimivo pa je dejstvo, da so se ob prejemu bakterij oseb s prekomerno telesno težo tudi same precej bolj zredile.

Mikrobiota ima morda še veliko večji vpliv na naše telo, saj marsičesa še ne vemo. V zadnjem času raziskovalke in raziskovalce navdihuje spoznanje, da mikrobiota komunicira tudi neposredno z živčnim sistemom. Več o odnosu med možgani in črevesjem pa boste izvedeli v naslednji Frequenzi della scienzi Znanstvene redakcije.

Z vami sva prdeli Urša in vajenka Jana.

Mentorsko oko je prispevala Teja.

Brala sva Čeh in Biga.

Tehniciral je Linč.

Urednikoval je Arne.