Prevenție și terapie prin modularea microbiomului. Ce impact au alimentele fermentate?

Microbiomul, constituit din trilioane de bacterii, virusuri și fungi, este un determinant important al sănătății umane. Deoarece microorganismele intestinale sunt implicate direct în procesarea componentelor dietei care ajung nedigerate în intestin, iar prin căile biochimice realizate la acest nivel se generează diverși metaboliți, impactul alimentelor asupra organismului uman este mediat adesea de microbiom. Alimentația poate favoriza sau inhiba multiplicarea anumitor specii de microorganisme, astfel modificând benefic sau nu compoziția microbiomului. Totodată, microbiomul poate procesa componentele alimentelor și să genereze metaboliți cu efect pozitiv sau negativ asupra funcționării organismului. 

Iată care sunt principalele concluzii ale unui review publicat în Cell Host and Microbe despre relația dintre alimentație și microbiom:

• suplimentele alimentare precum prebioticele, sinbioticele și probioticele favorizează dezvoltarea unui microbiom sănătos
• alimentele fermentate, precum iaurtul, sunt benefice pentru microbiomul intestinal, deoarece conțin microorganisme vii
• fibrele din alimentație contribuie la îmbunătățirea microbiomului intestinal, deoarece acționează ca prebiotice
• alimentele de origine vegetală, inclusiv cele care conțin proteine, precum nucile, se asociază cu efecte pozitive la nivelul microbiomului
• alimentele procesate și aditivii alimentari se asociază cu alterarea în sens negativ a microbiomului intestinal
• carnea roșie și carnea procesată se asociază cu producția de metaboliți toxici, inclusiv oncogeni, la nivelul microbiomului, mai ales în cazul cărnii procesate
• consumul excesiv de sare are efecte negative mediate de microbiomul intestinal 

Astfel, prin intermediul studiului microbiomului, au fost aduse noi dovezi care indică de ce anumite pattern-uri alimentare sunt asociate cu o stare generală de sănătate favorabilă și altele nu, descoperirile fiind în concordanță cu recomandările actuale legate de dietă, deși acestea nu au fost elaborate prin prisma microbiomului. 

Modularea terapeutică a microbiomului și terapiile bazate pe microbiom

Deoarece anumite profiluri ale microorganismelor intestinale se asociază cu riscul redus de boală și protejarea stării de sănătate, au fost dezvoltate o serie de metode prin care compoziția microbiomului poate fi modulată în sens pozitiv, în plus față de modificarea stilului de viață și a dietei, precum și terapii derivate din microbiom. Acestea includ, conform unui review publicat în Journal of Personalized Medicine și unui review publicat în Gastrointestinal Disorders:

• Administrarea de probiotice
• Administrarea de prebiotice
• Administrarea de sinbiotice
• Administrarea de postbiotice
• Transplantul de microbiotă fecală
• Terapia antimicrobiană țintită

Probioticele sunt microorganisme vii care, administrate în cantități adecvate, sunt benefice pentru sănătatea umană. Prebioticele sunt substanțe care promovează selectiv creșterea microorganismelor benefice din intestin, prin asigurarea unui mediu favorabil pentru dezvoltarea acestora. Sinbioticele sunt combinații de probiotice și prebiotice care au avantaje sinergice, deoarece componenta prebiotică oferă un substrat specific care susține creșterea și activitatea tulpinilor probiotice.

În plus, au fost dezvoltate postbiotice, care reprezintă produși metabolici ai bacteriilor benefice care prezintă diverse efecte de promovare a sănătății, precum activitatea antimicrobiană împotriva agenților patogeni, modularea răspunsului imun și îmbunătățirea funcțiilor barierei intestinale. 

Transplantul de microbiotă fecală este un tratament de succes al infecțiilor recurente cu Clostridium difficile, care apar adesea în contextul unor disbioze profunde și care sunt dificil de tratat. Mai recent, au fost dezvoltați produși terapeutici pe bază de microbiotă fecală, precum Rebyota, care combină efectele pozitive ale transplantului de microbiotă fecală cu o metodă mai comodă de administrare. 

Dacă transplantul de microbiotă fecală, produșii terapeutici derivați din aceasta și antibioticele țintite sunt soluții terapeutice cu indicații în afecțiuni specifice, probioticele, sinbioticele și prebiotice sunt adesea utilizate și de persoane aparent sănătoase, care nu au un diagnostic. Conform ghidurilor World Gastroenterology Organisation, nu există un consens cu privire la administrarea acestora, întrucât produsele existente pe piață conțin tulpini microbiene și/sau substanțe prebiotice diferite. Astfel, dacă utilizăm probiotice, prebiotice sau sinbiotice fără prescripție medicală, trebuie urmate instrucțiunile din prospectul fiecărui produs. Adesea, probiotice sunt recomandate la persoanele care au urmat terapie cu antibiotice și la cele care prezintă probleme digestive, precum tulburările de tranzit, dar nu numai. În cazul unei afecțiuni, acestea se administrează conform indicațiilor medicului, deoarece pot exista recomandări specifice elaborate de organizațiile internaționale de profil pentru boala respectivă. 

Alimentele fermentate – sursă importantă de probiotice benefice sănătății

Alimentele fermentate reprezintă acele alimente sau băuturi obținute prin creșterea microbiană controlată și acțiunea enzimatică asupra componentelor alimentare. Diverse alimente fermentate conțin microorganisme active similare genetic cu tulpinile utilizate ca probiotice. Acestea participă la transformarea substraturilor și producerea de produși finali bioactivi și biodisponibili, care participă la procesele fiziologice normale din organismul uman și previn dezvoltarea bolilor. În plus, alimentele fermentate conțin compuși care modulează compoziția microbiomului intestinal.

Procesele de fermentare a alimentelor pot fi clasificate în funcție de metaboliții principali și microorganismele implicate: alcool și dioxid de carbon (drojdii), acid acetic (Acetobacter), acid lactic (bacterii lactice aparținând unor genuri precum Leuconostoc, Lactobacillus și Streptococcus), acid propionic (Propionibacterium freudenreichii), amoniac și acizi grași (Bacillus, mucegaiuri). De obicei, fermentarea alimentelor este realizată de microbiota prezentă în mod natural în ingredientele brute sau obținută prin transferul microbiomului din produse fermentate anterior.

Conform unui studiu publicat în Nutrients, există diferențe importante în ceea ce privește distribuția și popularitatea diferitelor alimente fermentate. Spre exemplu, în Asia de Est și de Sud și în regiunile sudice ale Indiei, leguminoasele fermentate, în special soia, precum și legumele, peștele și carnea fermentate sunt componente comune ale dietei. În Asia de Vest, India de Nord, Europa și America de Nord, cerealele fermentate, inclusiv grâul, orzul și ovăzul, sunt folosite pentru pâine, iar produsele lactate și din carne fermentate sunt mai frecvente. În Africa și America de Sud, semințele fermentate, inclusiv sorg, porumb, mei, manioc și leguminoasele, sunt o componentă importantă a dietei, precum și laptele fermentat și produsele din carne.

În România, sunt consumate numeroase alimente fermentate. Cercetătorii de la Institutul de Biologie București – Academia Română au izolat și caracterizat tulpini bacteriene cu rol probiotic din alimente vegetale fermentate din România, precum castraveții murați, varza murată, morcovii murați, gogonelele murate, conopida murată și combinații ale acestora. Alimentele au fost preparate în gospodării, iar rezultatele studiului au indicat o fermentare de bună calitate a acestor alimente și prezența bacteriilor lactice, care au rol de probiotic, în toate cele 20 de tipuri de alimente vegetale fermentate studiate.

Lactatele din România, precum laptele crud, laptele fermentat, smântână și brânză obținute în gospodării, mănăstiri și de producători locali au fost caracterizate din punct de vedere al bacteriilor benefice conținute, într-un studiu publicat în Systematic and Applied Microbiology. Un alt studiu din România a investigat proprietățile antimicrobiene ale bacteriilor lactice din lactate fermentate, precum iaurtul, kefirul și sana, arătând că unele dintre tulpinile prezente în produsele comerciale pot inhiba multiplicarea patogenilor Candida albicans și Salmonella enteritidis. De asemenea, există studii care au arătat că socata și borșul din România sunt băuturi care se obțin prin procese de fermentare  realizate de către lactobacili, bifidobacterii sau drojdii, care generează diverși compuși bioactivi favorabili pentru sănătatea umană. 

La nivel internațional, există studii complexe care au evaluat impactul alimentelor fermentate asupra sănătății. Conform rezultatelor unul studiu clinic randomizat publicat în Frontiers in Microbiology, consumul de kefir a crescut abundența bacteriilor benefice la nivelul microbiomului intestinal, care produc metaboliți implicați în îmbunătățirea barierei intestinale, facilitarea absorbției nutrienților și menținerea homeostaziei intestinale.

Bucătăria asiatică este caracterizată de consumul de alimente fermentate specifice, cu multiple beneficii asupra sănătății. Spre exemplu, alimentul fermentat de origine coreeană kimchi conține varză, usturoi, ghimbir și ardei roșu, care sunt metabolizate în compuși bioactivi în timpul fermentației, ceea ce îmbunătățește sănătatea intestinală, reglează metabolismul și crește numărul bacteriilor intestinale benefice. Un studiu clinic randomizat a demonstrat că aportul de kimchi reduce semnificativ țesutul adipos corporal și îmbunătățește indicatorii metabolici legați de obezitate la persoanele supraponderale.

De asemenea, natto, un aliment tradițional japonez din soia fermentată, favorizează un profil benefic al microbiomului intestinal și reduce nivelul de colesterol total, trigliceride, colesterol LDL, glicemia și crește nivelul de colesterol HDL, conform unui studiu pe șoareci de laborator cu hiperlipidemie.