Μετά από την ανακάλυψή της, ρόλος της μικροχλωρίδας στην υγεία και τις ασθένειες έχει επισημανθεί από πολυάριθμες μελέτες. Ανάλογα με τις εντοπισμένες περιοχές, η μικροχλωρίδα μπορεί να ταξινομηθεί σε εντερική, στοματική, αναπνευστική και δερματική μικροχλωρίδα. Οι μικροβιακές κοινότητες βρίσκονται σε συμβίωση με τον ξενιστή, συμβάλλοντας στην ομοιόσταση και στη ρύθμιση της ανοσολογικής λειτουργίας.
Η μικροχλωρίδα είναι πολύπλοκα συστήματα που αποτελούνται από τρισεκατομμύρια μικροοργανισμούς. Με προηγμένες τεχνολογίες αλληλούχισης και βιοπληροφορικής, το μεγαλύτερο μέρος της έρευνας που σχετίζεται με τη μικροχλωρίδα επικεντρώνεται στη σχέση μεταξύ των αλλαγών στη σύνθεση της μικροχλωρίδας και των διαφόρων καταστάσεων και ασθενειών. Όταν υποβάλλονται σε εξωτερικές αλλαγές, η ισορροπία της κοινότητας μικροβίων μπορεί να επηρεαστεί, οδηγώντας σε δυσλειτουργία των σωματικών λειτουργιών και ασθενειών. Μέχρι σήμερα, αυξανόμενα στοιχεία έχουν επιβεβαιώσει ότι η μικροχλωρίδα σχετίζεται με την ανάπτυξη καρδιαγγειακών νοσημάτων, αναπνευστικών ασθενειών, διαβήτη, IBD, εγκεφαλικών διαταραχών, κ.α. [Signal Transduction and Targeted Therapy volume 7, Article number: 135 (2022)].
1.1. Μεταβολισμός και Παχυσαρκία
Ενώ η μικροχλωρίδα περνάει από μια φυσιολογική διακύμανση μετά την ηλικία, όταν λαμβάνεται υπόψη ένας πληθυσμός μιας συγκεκριμένης ηλικιακής ομάδας, το μικροβίωμα του εντέρου των ατόμων με διαφορετικούς δείκτες μάζας σώματος (ΔΜΣ) διαφέρουν επίσης μεταξύ τους και οι ανισορροπίες του μεταβολισμού, συμπεριλαμβανομένου του λιποβαρούς, του υπερβολικού βάρους και της παχυσαρκίας, συνήθως συνδέονται με ένα λιγότερο υγιές μικροβίωμα.
1.2. Καρδιαγγειακά νοσήματα
Τα καρδιαγγειακά νοσήματα είναι η κύρια αιτία νοσηρότητας και θνησιμότητας παγκοσμίως, συμπεριλαμβανομένης της στεφανιαίας νόσου, της εγκεφαλοαγγειακής νόσου, της περιφερικής αρτηριακής νόσου κ.λπ. Ενώ οι γενικοί παράγοντες κινδύνου περιλαμβάνουν την αθηροσκλήρωση, την υπέρταση, την παχυσαρκία, τον διαβήτη, τη δυσλιπιδαιμία και τις ψυχικές ασθένειες, αυξανόμενα στοιχεία έχουν δείξει ότι η μικροχλωρίδα παίζει ρόλο στη διατήρηση της καρδιαγγειακής υγείας και η δυσλειτουργία της μπορεί να συμβάλει στην CVDs. Δεν προκαλεί έκπληξη το γεγονός ότι η μικροχλωρίδα του εντέρου, θεωρείται το μεγαλύτερο ενδοκρινικό όργανο στο σώμα, μπορεί να επηρεάσει το καρδιαγγειακό σύστημα και να συμβάλει στην καρδιαγγειακή νόσο. Η μικροχλωρίδα του εντέρου εμπλέκεται στο μεταβολισμό της χολίνης, της φωσφατιδυλοχολίνης και της καρνιτίνης, οι οποίες τελικά παράγουν N-οξείδιο τριμεθυλαμίνης (TMAO). Το TMAO έχει προταθεί όχι μόνο για τη ρύθμιση της ισορροπίας της χοληστερόλης και των επιπέδων των χολικών οξέων, αλλά συνδέεται επίσης με την πρώιμη αθηροσκλήρωση και τον υψηλό μακροπρόθεσμο κίνδυνο θνησιμότητας των καρδιαγγειακών νοσημάτων.
Η μικροχλωρίδα του εντέρου είναι ικανή να μεταβολίζει πολυσακχαρίτες και πρωτεΐνες σε λιπαρά οξέα βραχείας αλυσίδας (SCFA), μια άλλη κατηγορία μεταβολιτών που συνδέεται με καρδιαγγειακά νοσήματα. Τα περισσότερα SCFA είναι τα οξικά, τα βουτυρικά ή τα προπιονικά. Ένα μεγάλο ποσοστό οξικών αλάτων υποβάλλεται σε λιπογένεση στον λιπώδη ιστό και οξειδώνεται στους μυς, με μερικά να μετατρέπονται σε βουτυρικά από βακτήρια. Τα βουτυρικά εμπλέκονται στη μεσολάβηση της ακεραιότητας του εντερικού φραγμού και προτείνεται να έχουν άμεσες ευεργετικές επιδράσεις στα εντερικά επιθηλιακά κύτταρα.
1.3. Διαβήτης τύπου 1
Στον διαβήτη τύπου 1, η μικροχλωρίδα είναι ένα ελκυστικό ερευνητικό πεδίο λόγω της στενής σχέσης της με τη χρόνια φλεγμονή και την ανοσολογική απόκριση. Η σύνθεση της στοματικής μικροχλωρίδας και της μικροχλωρίδας κοπράνων φαίνεται να είναι διακριτή σε ασθενείς με διαβήτη τύπου 1 σε πολλαπλές μελέτες. Οι Groot et al. διαπίστωσαν ότι η Christensenella και τα Bifidobacteria εμπλουτίστηκαν σε δείγματα κοπράνων. Δεδομένου ότι η μικροχλωρίδα εμπλέκεται στην έναρξη της χρόνιας φλεγμονής, δεν προκαλεί έκπληξη το γεγονός ότι η δυσλειτουργία της μπορεί να συμβάλει στον διαβήτη τύπου 1. Οι Higuchi et al. ανέφεραν ότι τα επίπεδα της IL-6 στο πλάσμα ήταν σημαντικά υψηλότερα σε ασθενείς με διαβήτη τύπου 1 από ό, τι σε υγιείς μάρτυρες, γεγονός που συσχετίστηκε με την αφθονία των Ruminococcaceae και Ruminococcus.
1.4 Διαβήτης τύπου 2
Όσον αφορά τον διαβήτη τύπου 2 (T2DM), η μικροχλωρίδα του εντέρου έχει συνδεθεί με την ανάπτυξη ασθενειών. Πολυάριθμες μελέτες έχουν επιβεβαιώσει ότι η σύνθεση της εντερικής μικροχλωρίδας μεταβάλλεται σε ασθενείς με διαβήτη τύπου 2 (ΣΔ). Οι Larsen et al. ανέφεραν ότι η αφθονία των Firmicutes και Clostridia μειώθηκε σημαντικά σε ασθενείς με διαβήτη τύπου 2 σε σύγκριση με την ομάδα ελέγχου. Επιπλέον, οι αναλογίες των Bacteroidetes προς Firmicutes, ομάδα Bacteroides-Prevotella προς C. coccoides-E. Η ομάδα του ορθού συσχετίστηκε θετικά με το επίπεδο γλυκόζης στο αίμα. Οι Almugadam et al. έδειξαν ότι η αφθονία των βακτηρίων Facalibacterium και Roseburia που παράγουν SCFA μειώθηκε σημαντικά σε ασθενείς με διαβήτη τύπου 2. Η στοματική μικροχλωρίδα μπορεί επίσης να διαδραματίσει ρόλο στον διαβήτη τύπου 2 (T2DM). Τα στοματικά βακτήρια μπορούν να μετατοπιστούν στο έντερο, αλλάζοντας τη σύνθεση της μικροχλωρίδας του εντέρου και ενδεχομένως μεσολαβώντας στην ανοσολογική απόκριση. Αρκετές μελέτες έχουν εντοπίσει σημαντικές μεταβολές στη σύνθεση της στοματικής μικροχλωρίδας μεταξύ ασθενών με διαβήτη τύπου 2 και υγιών μαρτύρων.
1.5. Αναπνευστικές νόσοι
Οι αναπνευστικές νόσοι είναι μια ομάδα ασθενειών που επηρεάζουν τους πνεύμονες και άλλα μέρη του αναπνευστικού συστήματος και περιλαμβάνουν χρόνιες παθήσεις (άσθμα και χρόνια αποφρακτική πνευμονοπάθεια (ΧΑΠ), πνευμονική ίνωση) και πνευμονία. Εκτεταμένες μελέτες έχουν δείξει ότι η μικροχλωρίδα του στόματος, των πνευμόνων και του εντέρου σχετίζεται με την ανάπτυξη αναπνευστικών ασθενειών.
1.6. Εντερικοί νόσοι
Μελέτες έχουν δείξει ότι η μικροχλωρίδα του εντέρου συνδέεται σε μεγάλο βαθμό με την ανάπτυξη της IBD. Μηχανιστικά, η μικροβιακή δυσβίωση συνδέεται με την IBD μέσω της επίδρασής της στη φλεγμονή καθώς και στον εντερικό φραγμό. Όπως περιγράφηκε προηγουμένως, η δυσβίωση μικροβίων μπορεί να προκαλέσει χρόνια φλεγμονή, η οποία σχετίζεται με την ανάπτυξη πολλαπλών ασθενειών όπως ο ο διαβήτης και οι καρδιακές παθήσεις κ.α. Είναι σημαντικό, ότι η μικροχλωρίδα μπορεί να αλληλεπιδράσει με τον εντερικό φραγμό και να οδηγήσει σε IBD. Για παράδειγμα, οι Kleessen et al. ανέφεραν ότι η βακτηριακή εισβολή του βλεννογόνου ανιχνεύθηκε περισσότερο σε ασθενείς με IBD παρά σε υγιείς μάρτυρες. Αναφέρθηκε επίσης ότι η αφθονία του προσκολλημένου-επεμβατικού E. coli αυξήθηκε σημαντικά σε ασθενείς με νόσο του Crohn (CD), γεγονός που υποδηλώνει ότι τα παθογόνα βακτήρια μπορεί να επηρεάσουν τη διαπερατότητα του εντέρου, τη σύνθεση της μικροχλωρίδας του εντέρου και τελικά να προκαλέσουν εντερική φλεγμονή.
1.7. Νευροεκφυλιστικές διαταραχές
Οι νευροψυχιατρικές και νευροεκφυλιστικές διαταραχές του εγκεφάλου, μαζί με πολλές άλλες συννοσηρότητες, ήταν γνωστό ότι ευθύνονται για την πρόκληση σημαντικής θνησιμότητας σε διαφορετικά υποσύνολα πληθυσμού. Εκτεταμένες έρευνες κατά τη διάρκεια των ετών έχουν δείξει ότι εμπλέκουν το ρόλο της μικροβιακής ποικιλομορφίας στις διαταραχές του εγκεφάλου ρυθμίζοντας τους παράγοντες που συνδέονται με την ανάπτυξη αυτών των διαταραχών. Ένα παράδειγμα είναι τα δεδομένα από μια μελέτη μετα-ανάλυσης που δείχνει ότι η κατάθλιψη είναι υπεύθυνη για την αύξηση του σχετικού κινδύνου θνησιμότητας από όλες τις αιτίες, συγκεκριμένα περίπου 1,86 φορές περισσότερο από τους μη καταθλιπτικούς ασθενείς. Η υπερκινητικότητα του άξονα HPA που προκαλείται από μικροχλωρίδα και η φλεγμονή φαίνεται επίσης να σχετίζονται με την πρόκληση κατάθλιψης.
Τον τελευταίο καιρό, συσσωρεύονται στοιχεία από διάφορες μελέτες που τονίζουν τη σημασία της μικροχλωρίδας του εντέρου στην εξέλιξη διαφόρων νευρολογικών διαταραχών όπως η νόσος Alzheimer (AD), το αγγειακό εγκεφαλικό επεισόδιο (CVS), η νόσος του Parkinson (PD) και η σχιζοφρένεια κ.λπ. Είναι προφανές ότι τα μικρόβια του εντέρου εμπλέκονται στη ρύθμιση της λειτουργίας του εγκεφάλου μέσω της επίδρασής της στην έμφυτη ανοσία του ξενιστή.
Μετά από δεκαετίες έρευνας, καθιερώσαμε σταδιακά έναν νέο ρόλο της μικροχλωρίδας στην υγεία και τις ασθένειες. Είναι πλέον επιβεβαιωμένο ότι η μικροχλωρίδα μπορεί να επηρεάσει σχεδόν όλες τις πτυχές του ξενιστή, ενώ η δυσβίωσή της σχετίζεται με ένα ευρύ φάσμα ασθενειών. Χάρη στις προηγμένες τεχνολογίες έρευνας, είμαστε σε θέση να εξετάσουμε προσεκτικά πώς η μικροχλωρίδα διατηρεί την ανθρώπινη υγεία και συμβάλλει στην παθογένεια. Ωστόσο, η μελέτη της μικροχλωρίδας επικεντρώνεται κυρίως στο βακτηριακό συστατικό. Ο ρόλος των μυκήτων, των ιών και άλλων μικροβίων στην υγεία και τις ασθένειες παραμένει σε μεγάλο βαθμό ασαφής. Επιπλέον, ενώ η δυσβίωση της μικροχλωρίδας παρατηρείται συχνά σε καταστάσεις ασθενειών, ο αιτιολογικός ρόλος της μικροχλωρίδας δεν έχει ακόμη καθοριστεί. Ως εκ τούτου, εξακολουθούν να υπάρχουν πολλά ερωτήματα που πρέπει να απαντηθούν σε αυτόν τον τομέα. Η μεγαλύτερη κατανόηση αυτής της σχέσης ξενιστή-μικροβιώματος επέτρεψε την ανάπτυξη θεραπείας με βάση τη μικροχλωρίδα, όπως η FMT και η διαμόρφωση βακτηρίων. Αυτές οι στρατηγικές βρίσκονται σε καλό δρόμο για την επίτευξη του βέλτιστου κλινικού αποτελέσματος στη θεραπεία της λοίμωξης από C. difficile, του διαβήτη, της φλεγμονώδους νόσου του εντέρου κ.λπ. Συνοπτικά, είμαστε πλέον σε καλύτερη θέση να θεραπεύσουμε ασθένειες και να προωθήσουμε την υγεία μέσω χειραγώγησης των μικροβιακών συμβιωτικών.
