Sindromul colonului iritabil (IBS) este o tulburare digestivă funcțională caracterizată prin dureri abdominale recurente asociate cu modificări ale obiceiurilor intestinale, balonare, crampe, distensie abdominală, flatulență, diaree si/sau constipatie.
În prezent este cea mai frecventă afecțiune gastrointestinală funcțională, care afectează 10% din populația adultă din întreaga lume, ajungând la 15% în țările industrializate, iar asocierea ei cu depresia ca principală comorbiditate este frecventă.
Deși nu este o afecțiune gravă, are un impact mare asupra calității vieții, ducând la necesitatea a numeroase tratamente medicale, provocând și absenteism și pierderi economice.
Pacienții cu colon iritabil pot prezenta un test patologic de respirație cu hidrogen si metan pozitiv care demonstrează creșterea excesivă a bacteriilor intestinale subțiri (SIBO). Conform acestui concept, un procent mare de pacienți cu IBS au un număr anormal de microorganisme în ileonul distal, care la rândul lor produc o serie de substanțe biologice care afectează funcția intestinală, ducând la un răspuns inflamator cronic de grad scăzut, care constituie reperul patofiziologic al IBS.
Deoarece biomarkerii sensibili și specifici nu sunt disponibili, diagnosticul se face folosind criterii clinice, cunoscute în prezent sub numele de Roma IV.
Deși nu se cunoaște originea exactă a IBS, dovezile indică faptul că factorii implicați au de-a face cu dieta, metabolismul acidului biliar, infecțiile, utilizarea antibioticelor, precum și fenomenele de gen și psihosociale.
Mecanismele fiziopatologice descrise implică dereglarea axei intestin-creier, disfuncția barierei mucoase intestinale și modificări ale microbiotei intestinale.
Dovezile indică faptul că se observă disbioză, adică alterări calitative sau cantitative ale microbiotei intestinale, atât în mucoasă, cât și în fecalele pacienților cu IBS , cu scăderea raportului Firmicutes/Bacteroidetes și mai puțină diversitate.
Această disbioză generează o alterare a comunicării bidirecționale a axei intestin-creier, care este cheia în perpetuarea simptomelor IBS, deoarece modificările concentrației de metaboliți și neurotransmițători contribuie la hipersensibilitatea viscerală și produc modificări ale sistemului endocrin și imunitar.
Alterari ale microbiotei in IBS
Microbiota intestinală conține trilioane de bacterii și peste 1.000 de specii diferite. Numărul de gene pe care le poartă depășește de 100 de ori genomul uman. Profilul genomic al microbiotei intestinale este cunoscut sub numele de MICROBIOM. Cele mai importante funcții ale microbiotei intestinale sunt metabolizarea substanțelor nedigerabile de către intestinul uman, protecția împotriva agenților patogeni și modularea sistemului imunitar, inclusiv toleranța la antigenele dietetice, deoarece 70% din celulele imunitare ale întregului organism sunt localizate în intestin.
Interacțiunea dintre bacteriile comensale și celulele imune prin receptorii Toll de pe macrofage și celulele dendritice are ca rezultat o reglare în jos a genelor proinflamatorii și inducerea genelor antiinflamatorii.
Microbiota intestinală este dominată de 5 fili principale: Firmicutes (Gram pozitivi anaerobi), inclusiv Lactobacillus, Clostridiales, Eubacterium, Ruminococcus etc; Bacteroidetes (Gram negativi anaerobi), fiind cele mai abundente Bacteroides și Prevotella; Proteobacterii (Gram negative facultative), care include Enterobacteriaceae; Actinobacterii (anaerobe Gram pozitive), cu genul său principal Bifidobacterium; și Verrucomicrobia (Gram negativi anaerobi), dintre care principalul său reprezentant este Akkermansia muciniphila, specie asociată cu sănătatea datorită rolului său important în echilibrarea stratului de mucină al barierei intestinale.
Studiile metagenomice par să indice că până la 40% din genele bacteriene ale microbiotei intestinale sunt împărtășite de un număr mare de indivizi, astfel încât poate fi definit un microbiom central (nucleu) de gene foarte conservate, cu redundanță funcțională mare între diferitele microorganisme. .
În termeni generali, cercetările în IBS sugerează că există o creștere a abundenței speciilor bacteriene proinflamatorii, cum ar fi familia Enterobacteriaceae, cu o reducere a Lactobacillus și Bifidobacterium. Aceste bacterii probiotice interacționează cu alte specii și cu gazda pentru a modula microbiota și sistemul imunitar, inducând un răspuns tolerogen prin intermediul celulelor dendritice și pot secreta bacteriocine care protejează împotriva agenților patogeni.
În plus, în IBS, bacteriile producătoare de acizi grași cu lanț scurt (SCFA), precum Clostridiales și Ruminococcus, s-au dovedit a fi scăzute, precum și Faecalibacterium prausnitzii, implicate în echilibrul stratului de mucus al barierei intestinale. În ceea ce privește indicele Firmicutes/Bacteroidetes, un marker al disbiozei intestinale, studiile au raportat atât o creștere, cât și o scădere a acestuia, posibil datorită diferențelor tehnice de extracție a ADN-ului sau variațiilor în tehnicile genomice utilizate în diferitele teste.
În lucrările care au comparat microbiota la nivel de gen între pacienții cu IBS și depresie, s-au observat modificări similare, cu excepția unor genuri care s-au schimbat doar în grupul cu depresie, cum ar fi Parabacteroides, Roseburia, Veillonella și Suterella, care ar putea fi responsabile pentru diferitele simptome observate la ambele grupuri.
Faptul că IBS, depresia și comorbiditatea sa împărtășesc caracteristici în microbiota lor ar sugera că axa microbiotă-intestin-creier este implicată în aceste condiții. O descoperire interesantă este asocierea IBS cu producția de metan, cu niveluri mai scăzute ale IBS asociate cu diaree și niveluri mai ridicate ale IBS asociate cu constipația. Această creștere se datorează creșterii excesive a Methanobacteriales (aparținând Archaea) care sunt capabile să transforme hidrogenul în metan.
SCFA (acizi grasi cu lanț scurt) sunt principalele produse finale rezultate din fermentarea carbohidraților nedigerabili în colon de către unii membri ai microbiotei.
Nivelurile intestinale de acid propionic (produs în principal de genul Bacteroides) și acid butiric (produs de Firmicutes, în special Roseburia, Faecalibacterium și Eubacterium), par a fi legate de anumite stări de sănătate și boală, în special cele asociate cu procesele inflamatorii și disbiozei.
Pe lângă SCFA, microbiota produce și aminoacizi, dintre care unii sunt precursori pentru sinteza neurotransmițătorilor, cum ar fi serotonina și acidul gamma-aminobutiric (GABA), indicând o legătură directă între microbiotă și sistemul nervos central (SNC) .
Pe de altă parte, studii recente arată că la 15 până la 50% dintre pacienții cu IBS există o permeabilitate intestinală crescută. Aceasta crestere permite translocarea bacteriilor intestinale in tesuturi, ducand la o stare de inflamatie cu citokine circulante crescute, care la randul lor influenteaza SNC.
Această inflamație poate promova, de asemenea, producția de serotonină de către celulele enterocromafine din intestin, care ar putea fi responsabilă pentru unele simptome neurologice persistente și hipersensibilitate viscerală.
Nu putem să nu amintim de influența stresului, care are un mare impact asupra sensibilității, motilității, secreției și permeabilității intestinale. Aceste modificări sunt mediate de SNC, neuronii periferici și microbiota intestinală.
S-a dovedit că o microbiotă sănătoasă joacă un rol critic în răspunsul la stres, prin acțiunile sale asupra axei hipotalamo-hipofizo-suprarenale (HPA), care este, de asemenea, parte a axei intestin-creier, împreună cu SNC și sistemul nervos, sistemul nervos enteric (ENS).
ENS a fost numit „al doilea creier”, deoarece conține mii de ganglioni și aproximativ 500 de milioane de neuroni și este capabil să producă peste 30 de neurotransmițători, inclusiv 90% din serotonina organismului și 50% din dopamină.
Acești neurotransmițători influențează semnalizarea dintre celulele epiteliale și bacteriile comensale, care au receptori pentru acestea, activând celulele imune și generând produse microbiene în intestin, care pot intra în circulație și pot acționa asupra altor organe, în special asupra creierului. Modificările acestor căi ar putea explica generarea și perpetuarea simptomelor observate în IBS.
Optiuni terapeutice pentru managementul microbiomului intestinal in colonul iritabil
Utilizarea intervențiilor terapeutice asupra microbiotei intestinale în IBS se bazează pe mai multe fapte care sugerează că disbioza precede și ar putea influența dezvoltarea acestei afețiuni.
S-a demonstrat în modelele animale fără germeni că hipersensibilitatea viscerală poate fi transferată de la pacienții cu IBS la acești șoareci prin transplant fecal; studiile clinice randomizate care utilizează un antibiotic neabsorbabil, cum ar fi rifaximina, beneficiază de pacienții cu IBS; unele probiotice și prebiotice pot îmbunătăți simptomele; și intervențiile dietetice care modifică microbiota intestinală au fost eficiente în studiile controlate cu placebo.
Mai multe meta-analize au examinat rolul probioticelor la pacienții cu IBS. Probioticele sunt microorganisme vii care, atunci când sunt administrate în cantități adecvate, produc un beneficiu pentru sănătate (OMS). Ford și colab., analizând 35 de studii randomizate controlate, au observat o scădere a simptomelor persistente la pacienții care au utilizat probiotice față de placebo (RR: 0,79). Didari și colab. au analizat 15 studii randomizate controlate, care demonstrează o scădere a simptomelor la pacienții care primesc probiotice după 8 săptămâni. O a treia meta-analiză a inclus 21 de studii randomizate controlate, menționând că terapia cu probiotice a produs o îmbunătățire a simptomelor generale și a calității vieții.
Cele mai frecvent utilizate probiotice în studiile menționate mai sus au fost diferite tulpini de Lactobacillus, Bifidobacterium și Streptococcus, dar alții au evaluat combinații ale acestor tulpini sau o singură tulpină de probiotic (Bacillus coagulans) demonstrând o îmbunătățire a durerii și balonarea abdominală. Alții au evaluat utilizarea Saccharomyces boulardi, B. infantis și Lactobacillus rhamnosus GG, cu rezultate bune. Pe scurt, utilizarea probioticelor pare a fi eficientă în tratamentul IBS, deși este necesar testarea micrrobiomului înainte de a administra orice probiotic pentru un tratament personalizat.
Prebioticele sunt compuși, în principal carbohidrați, care sunt metabolizați selectiv de anumite bacterii din microbiotă, crescând abundența acestora și conferind un beneficiu pentru sănătate. Prebioticele ajung intacte la colon, unde sunt fermentate de bifidobacterii, lactobacili și alte bacterii comensale, generând SCFA, care favorizează homeostazia intestinală și modulează răspunsul inflamator.
Deși până în prezent există puține studii randomizate controlate cu prebiotice la pacienții cu IBS, acestea au arătat o îmbunătățire a consistenței scaunului și a simptomelor precum flatulența și balonarea și o creștere a abundenței genurilor benefice precum Bifidobacterium și Eubacterium. Sunt necesare mai multe studii pentru a stabili tipul de prebiotic, concentrația și doza optimă care trebuie utilizată la acești pacienți.
Intervențiile viitoare vizează dezvoltarea protocoalelor standardizate pentru transferul microbiotei fecale (FMT), utilizarea terapiei bacteriofagice, utilizarea postbioticelor, care sunt formulări de produse bacteriene neviabile sau metaboliți purificați din tulpini probiotice, care prin activitatea lor biologică. generează un beneficiu pentru sănătate și, în final, manipularea genetică a bacteriilor într-un mod personalizat.
CONCLUZII
IBS este o afecțiune multifactorială complexă, care implică modificări ale microbiotei intestinale (disbioză), precum și modificări ale semnalizării sistemului imunitar și a axei intestin-creier.
În prezent, există puține instrumente terapeutice pentru a îmbunătăți simptomele și calitatea vieții pacientului pe termen lung.
Studiile genomice (metataxonomice) în scaun pot oferi informații relevante despre starea microbiotei intestinale la pacienții cu simptome persistente și rezistență la tratamentele standard.
Manipularea microbiotei, prin probiotice, prebiotice și simbiotice pentru a promova un mediu intestinal sănătos, ar putea fi o alternativă terapeutică valoroasă atât în IBS, cât și în alte tulburări digestive funcționale.
Autor: Dra. Lorena Keller – Área de Microbioma Humano de Fares Taie Instituto de Análisis
- Raskov, Burcharth, Pommegaard , Rosenberg (2016). Irritable bowel syndrome, the microbiota and the gut-brain axis. Gut Microbes; 7(5): 365-383
- Rodiño-Janeiro, Vicario, Alonso-Cotoner, Pascua García, Santos (2018). A Review of microbiota and Irritable bowel syndrome: Future in therapies. Adv Ther; 35:289-310
- Liu, Lu Zhang, Huaiqiu Zhu, Liping Duan. Similar fecal microbiota signatures in patients with diarrhea-predominant irritable bowel syndrome and patients with depression. Clin Gastroenterol and Hepatology2016; 14:1602-1611. https://dx.doi.org/10.1016/j.cgh.2016.05.033
- Bustos Fernández, Lasa, Man (2020). Microbiota en el síndrome de intestino irritable. Experiencia argentina. An Microbiota Probióticos Prebióticos; 1(1): 21-23