poniedziałek, 21 listopada, 2022
Strona głównaOdżywianieZdrowa dietaJakość wody a mikrobiom jelitowy

Jakość wody a mikrobiom jelitowy

Pozostawanie nawodnionym jest niezbędne dla zdrowia nerek i pomaga zoptymalizować trawienie, funkcje neurologiczne, krążenie, regulację temperatury ciała i skurcz mięśni. Jest to również bardzo ważne dla wspierania zdrowego i zróżnicowanego mikrobiomu jelitowego.

Bariera jelitowa

Bariera jelitowa jest unikalną, wysoce selektywną barierą, której zadaniem jest wpuszczanie składników odżywczych do organizmu przy jednoczesnym utrzymywaniu wszystkiego innego na zewnątrz. Aby osiągnąć tę funkcję, jelito jest wyposażone w szereg fizjologicznych mechanizmów obronnych, w tym śluz, enzymy trawienne i kwasy. W jelitach znajduje się również około 80 procent naszego układu odpornościowego w ramach największego zbioru tkanki limfoidalnej w organizmie.

Trawienie spożywanego pokarmu na małe cząsteczki jest niezbędne do prawidłowego funkcjonowania bariery jelitowej. Bariera jelitowa, zwana również barierą jelitową, jest półprzepuszczalna. Chroni ona organizm poprzez przepuszczalność dla składników odżywczych (małych cząsteczek), podczas gdy blokuje wszystko inne – w tym związki zawarte w żywności, których nasz organizm nie może wykorzystać, jak również toksyny, patogeny i biliony mikrobów, które żyją w naszych jelitach. To, czego nie możemy wchłonąć z naszego pożywienia, staje się pokarmem dla bakterii żyjących w jelitach lub jest eliminowane jako odpady.

Jak działa bariera jelitowa? Pierwszą linią obrony przed patogenami dostającymi się do organizmu jest trawienie, przy czym ślina, kwas żołądkowy i enzymy oraz enzymy trzustkowe wywierają toksyczne działanie na te

zakaźne mikroorganizmy poprzez niszczenie ich ścian komórkowych. Jeżeli patogen uniknie degradacji, dwa mechanizmy zapobiegają jego przyleganiu do ściany przewodu pokarmowego. Perystaltyka, skoordynowane kurczenie się i rozkurczanie tkanek mięśniowych w celu przemieszczania zawartości jelita z jednego końca na drugi, ogranicza ilość czasu, jaki patogen ma na przyleganie, kolonizację (osiedlenie się i namnażanie) lub przekroczenie bariery jelitowej. Cała powierzchnia jelita jest wyścielona śluzem, produkowanym przez wyspecjalizowane komórki osadzone w ścianie jelita (tzw. komórki ząbkowane), który działa jak fizyczna bariera dla patogenów, ale także zawiera różne związki przeciwdrobnoustrojowe niszczące wszelkie zakaźne mikroby, które mogą dostać się do warstwy śluzu. Wyspecjalizowane komórki, które mocno łączą się ze sobą, tworząc większość ściany jelita, rodzaj komórek nabłonkowych zwanych enterocytami, również tworzą fizyczną barierę dla dużych ilości patogenów. Cokolwiek przedostanie się przez te mechanizmy obronne, jest następnie konfrontowane przez układ odpornościowy.

Śluz jelitowy składa się w 98% z wody, która tworzy żel głównie dzięki wysokocząsteczkowemu, silnie glikozylowanemu białku mucynie (głównie mucynie 2, czyli MUC2), która jest wydzielana przez komórki ząbkowane. Dawniej sądzono, że warstwa śluzu pełni po prostu dwie funkcje:

  • jako bariera ochronna inwazją bakterii
  • lubrykant ułatwiający transport materiału przez przewód pokarmowy.

Jednakże, obecnie wiemy, że warstwa śluzu jest punktem wysokiej interakcji z mikrobiotą jelitową. Różne gatunki bakterii jelitowych mają tendencję do preferowania różnych warunków życia, przy czym wiele szczepów probiotycznych preferuje życie osadzone w warstwie śluzu w bliskiej odległości od nabłonka jelitowego. (Inne gatunki preferują masę trawionego materiału, z dala od ścian jelita (część jelita zwana światłem).

Nawodnienie i mikrobiom jelitowy

Różnorodne czynniki – w tym stężenia jonów, soli i wody – wpływają na właściwości fizykochemiczne warstwy śluzu. Nawodnienie jest szczególnie ważne dla utrzymania zdrowej warstwy śluzu, ponieważ odwodnienie sprawia, że warstwa śluzu staje się twarda i mniej lepka. To z kolei może wpływać na skład mikrobiomu jelitowego (patrz również Co to jest mikrobiom jelitowy i dlaczego powinniśmy się nim interesować?)

Konkretnie, w badaniu na myszach manipulowano statusem nawodnienia poprzez kontrolowanie wydzielania jonów chlorkowych przez komórki nabłonka jelitowego, co powoduje bierny przepływ wody ze światła jelita do ciała w następstwie gradientu osmotycznego. Aktywacja ruchu wody znacząco zmniejszyła translokację patogennych Salmonella typhimurium i Escherichia coli (co sugeruje, że warstwa śluzu tworzy bardziej efektywną barierę ochronną przed infekcją). Dodatkowo, nastąpiła znacząca zmiana w mikrobiocie jelitowej, ze zwiększoną liczbą bakterii należących do Firmicutes i Bacteroidetes oraz większą liczebnością Lactobacillus i Alistipes.

Związek pomiędzy nawodnieniem błony śluzowej a naszą mikrobiotą jelitową jest dwukierunkowy: nasza mikrobiota jelitowa influduje komórkowy transport rozpuszczalników przez błonę śluzową jelit, przyczyniając się do stanu nawodnienia poprzez zmniejszenie osmolalności osocza. W badaniu 123 zdrowych młodych dorosłych z Madrytu, poziom osmolalności osocza był negatywnie skorelowany z liczebnością Clostridium, podczas gdy azyl Bacteroidetes wydaje się obniżać poziom sodu w osoczu.

Jak dużo wody potrzebujemy? Klasyczne zalecenie wypijania ośmiu 8-uncjowych szklanek wody (łącznie 64 uncje) dziennie jest w większości błędnym przekonaniem. Najnowsze badania sugerują, że mężczyźni powinni spożywać około 13 szklanek (104 uncje, czyli 3 litry) płynów dziennie, a kobiety około 9 szklanek (74 uncje, czyli 2,2 litra) – ale to obejmuje wszystkie napoje, jak również zawartość wody w jedzeniu. Do 20 procent wody dziennie pozyskujemy z pożywienia, zwłaszcza z owoców, warzyw i zup.

Unikaj wody alkalicznej!

Ale, pomiń wodę alkaliczną. Przypomnijmy, że gatunki probiotyczne są przystosowane do kwaśnego środowiska i w rzeczywistości produkują kwasy organiczne, takie jak kwas mlekowy i masłowy, które pomagają kontrolować wzrost patogenów poprzez obniżanie pH jelit. Mając to na uwadze, nie powinno być zaskoczeniem, że woda alkaliczna nie robi żadnej przysługi naszemu mikrobiomowi jelitowemu.

Komercyjna woda alkaliczna ma zazwyczaj pH 8,8 lub wyższe z wysoką zawartością rozpuszczonych minerałów, zazwyczaj wapnia, potasu i magnezu. Woda alkaliczna jest znana z tego, że neutralizuje kwas żołądkowy, co na powierzchni może brzmieć jak wspaniała rzecz dla każdego, kto cierpi na refluks żołądkowy. Jednakże, ponieważ kwasowość treści pokarmowej (mieszanina pokarmu i soków żołądkowych, które opuszczają żołądek i dostają się do pierwszego odcinka jelita cienkiego, dwunastnicy) jest kluczowym sygnałem dla trzustki, aby wydzielić enzymy trawienne i dla woreczka żółciowego, aby wydzielić żółć, neutralizacja kwasu żołądkowego może utrudnić trawienie w dużym stopniu!

Badania potwierdzają również, że picie wody alkalicznej powoduje niepożądane przesunięcie w składzie mikrobiomu jelitowego. Jedno z badań na myszach wykazało, że picie wody alkalicznej przez 4 tygodnie spowodowało ogromny spadek ilości probiotycznych gatunków Clostridium przy mniejszym spadku Bifidobacterium i Lactobacillus oraz wzroście Prevotella. Randomizowana, kontrolowana interwencja krzyżowa u dorosłych mężczyzn porównywała wpływ na mikrobiom jelitowy spożywania 2 litrów dziennie wody alkalicznej (pH 9) w porównaniu do wody neutralnej (pH 7) przez dwa tygodnie. Podczas gdy woda alkaliczna nie miała wpływu na ogólną różnorodność i bogactwo gatunkowe, mężczyźni skorzystali z wyższego poziomu nawodnienia dzięki wodzie o neutralnym pH, co znacząco zwiększyło bogactwo gatunkowe o 15%, porównując próbki przed i po interwencji.

W przeciwieństwie do tego, naturalne źródła wody są najczęściej kwaśne, wahając się w pH od 5,5 (dość kwaśne) do 7,7 (tygodniowo alkaliczne). I wydaje się, że picie wody o niższym pH zapewnia korzyści dla mikrobiomu. W badaniu przeprowadzonym na myszach z cukrzycą nieotyłych porównano neutralną wodę pitną (pH 7) z kwaśną wodą pitną (pH 3,2) i wykazano, że myszy pijące kwaśną wodę miały mniejszy rozwój cukrzycy, więcej Firmicutes, a mniej Bacteroidetes, Actinobacteria i Proteobacteria już od 2 tygodnia życia.

To świetne uzasadnienie dla dodania tego wyciśniętego soku z cytryny lub limonki do swojej wody!

Badania, które pokazują pewne korzyści dla wody alkalicznej nie określają, czy korzyści są przypisywane rzeczywistej zasadowości wody, czy fakt, że komercyjna woda alkaliczna ma dość wysokie stężenie rozpuszczonych minerałów. Jest to najprawdopodobniej to drugie, a wysoka zawartość minerałów jest faktycznie łatwiejsza do osiągnięcia w wodzie o niższym pH.

Ponieważ większość naturalnych źródeł wody jest lekko kwaśna, minerały rozpuszczają się w wodzie z gleby, piasku i skał, które tworzą koryta strumieni i rzek, itp. Zawartość elektrolitów w naturalnej słodkiej wodzie może być bardzo imponująca. Chociaż różni się ona w zależności od źródła, stosunkowo często można znaleźć około 20mg/L wapnia, 12mg/L magnezu i 1mg/L potasu w wodzie rzecznej i strumieniowej. Wody gruntowe mogą dawać od 3 do 10 razy więcej! Dodawanie kropli mineralnych do wody przed jej wypiciem jest jednym ze sposobów na odtworzenie jej naturalnej zawartości minerałów, przy jednoczesnym uniknięciu alkalicznego pH.

Problem z chlorem, chloroaminą i fluorem

Istnieje również dobry argument za filtrowaniem wody z kranu w celu usunięcia chloru, chloraminy i fluorków.

Woda, która wypływa z naszych kranów pochodzi z jezior, rzek i wód gruntowych i poddawana jest intensywnej filtracji i dezynfekcji (przy użyciu chloru lub chloraminy) przed podróżą rurami do naszych domów. W eksperymencie przeprowadzonym na myszach, zwierzęta karmione wodą z kranu miały wyższy poziom bakterii Acinetobacter (która zawiera kilka wieloopornych patogenów) i Staphylococcus saprophyticus, gatunku związanego z drogami moczowymi i innymi infekcjami szpitalnymi, w ich kale w porównaniu ze zwierzętami, którym podawano komercyjną butelkowaną wodę mineralną. Badania epidemiologiczne wykazały związek pomiędzy chlorowaną wodą pitną a zwiększoną zapadalnością na raka jelita grubego. Aby zrozumieć, czy efekt ten jest mediowany przez mikrobiom, w badaniu porównano wpływ picia wody chlorowanej (10 mg/L chloru) w porównaniu z wodą z kranu (0,7 mg/L chloru) u transgenicznych myszy podatnych na raka jelita grubego (adenomatous polyposis coli knockout mice). Chlorowana woda powoduje znaczny wzrost rozwoju guzów w okrężnicy (co ciekawe, myszy pijące wodę z kranu miały tendencję do rozwijania guzów w jelicie cienkim), w połączeniu z obniżonym poziomem Clostridium perfringens, gatunku uważanego za mający działanie przeciwnowotworowe.

Niektóre gminy dodają fluorki (w postaci krzemofluorków, produktów ubocznych wytwarzania nawozów fosforowych) do wody wodociągowej z uzasadnieniem zmniejszenia próchnicy zębów. Niewątpliwie fluor jest korzystny, gdy ma długotrwały kontakt z powierzchniami zębów, np. gdy szczotkujemy zęby pastą z fluorem. Jednakże, fluor ogólnoustrojowy (np. picie fluoryzowanej wody) nie wydaje się wywierać zbyt korzystnego wpływu na zdrowie jamy ustnej. Istnieją duże badania epidemiologiczne, które wykazują, że fluoryzacja nie wiąże się ze zwiększonym ryzykiem raka, chorób serca, nerek, wątroby, tarczycy, choroby Alzheimera, wad wrodzonych czy zespołu Downa. Jednak niektóre badania wykazały korelacje pomiędzy poziomem fluorków w wodzie lokalnej a niższym IQ u dzieci, co prowadzi do obaw, że fluorki, które mogą przenikać przez barierę krew-mózg u płodów, negatywnie wpływają na wczesny rozwój mózgu. Fluor wydaje się również gromadzić w szyszynce (gruczoł w naszym mózgu, który wydziela hormon snu – melatoninę) wraz z wiekiem, choć konsekwencje tego zjawiska nie są znane. Ogólnie rzecz biorąc, potrzeba więcej badań, aby wyjaśnić ryzyko i korzyści płynące z fluoryzacji wody zarówno dla dzieci, jak i dorosłych. Potencjalny wpływ fluoryzacji na mikrobiom jelitowy może stanowić ważny powód, by unikać fluoryzowanej wody. Zobacz także: Fluorki.

W badaniu kurcząt brojlerów, wysoki poziom fluoru w diecie (na poziomie 800 lub 1200 mg/kg) spowodował mniejszą różnorodność mikrobiologiczną, znacznie niższy poziom gatunków Lactobacillus i Bifidobacterium oraz znacznie wyższy poziom Escherichia coli i Enterococcus w porównaniu z grupą kontrolną (która spożywała 22,6 mg/kg fluoru). W badaniu na myszach, 12-tygodniowa ekspozycja na fluor (na poziomie modelującym narażenie ludzi na działanie wody miejskiej [4 ppm] i produktów stomatologicznych [2.25 micrograms per day]) zmieniły mikrobiotę jamy ustnej poprzez selektywną eliminację taksonów kwasotwórczych (w tym Parabacteroides distasonis, Bacteroides uniformis i niesklasyfikowany gatunek Bacteroides), ale nie wpłynęły negatywnie na mikrobiotę jelitową.

EPA obecnie zatwierdza poziom fluoru w wodzie do 4 mg/L, natomiast Department of Health and Human Services zaleca górną granicę 0,7 mg/L (obniżoną w 2011 roku z zakresu 0,7 do 1,2 mg/L), ze względu na fluorozę zębów, czyli stan, w którym nadmiar związków fluoru powoduje przebarwienia i plamistość zębów. Jeśli jednak używamy fluoryzowanej pasty do zębów, picie niefluoryzowanej wody wydaje się nie stanowić zagrożenia dla zdrowia jamy ustnej. Obecnie większość krajów rozwiniętych (w tym Japonia i większość Europy Zachodniej) nie stosuje fluoryzacji wody.

Podczas gdy niedrogi filtr wody z węglem aktywnym (charcoal) może usunąć chlor, chloraminę i fluor z wody wodociągowej, niestety te powszechne systemy filtracji wody nie mogą usunąć pozostałości pestycydów.

Podsumowując, możesz pomóc wspierać swój mikrobiom jelitowy, pozostając nawodnionym poprzez picie głównie filtrowanej wody, która jest lekko kwaśna do neutralnego pH, najlepiej z dodanymi elektrolitami i innymi rozpuszczonymi minerałami.

CZYTAJ WIĘCEJ

Najpopularniejsze