A vékonybél meglepően nagy hatása az egészségünkre

Fordította: Czárán Judit

Eddig azt hittük, itt csak a tápanyagok felszívódása történik

 

 

Source: www.Freepik.com

A vékonybél működése sokáig rejtély volt a tudomány számára, s csak most kezdjük felfedezni, milyen fontos szerepet játszik az étvágyunkban, az anyagcserénkben és a mikrobiomunkban - és azt is, hogy miként gondoskodhatunk róla jobban

Az amerikai humorista Christopher Morley egyszer azt mondta az emberi testről, hogy az egy "zseniális hordozható vízvezetékrendszer". Nem tévedett: belső anatómiánk nagy része a szív- és érrendszertől kezdve a nyirokrendszeren át a belekig és a húgyutakig valójában folyadékmozgatásra szolgál.

Ennek a vízvezetékrendszernek talán a leglenyűgözőbb darabja a gyomor-bélrendszer, amely a szájban kezdődik, és körülbelül 8 méterrel lejjebb a végbélnyílásban végződik. A kettő között található a nyelőcső, a gyomor, a vékony- és a vastagbél, valamint a végbél. Ezek együttesen lenyűgöző munkát végeznek a táplálék feldolgozásában, a tápanyagok élelmiszerekből történő kivonásában, valamint a hulladék "csomagolására", és eltávolítására.

De a gyomor- és bélrendszer ennél sokkal többről szól. Tudjuk például, hogy a vastagbélben lévő mikrobiom kulcsszerepet játszik az egészség megőrzésében, illetve a betegségek kialakulásában, ezért manapság óriási az érdeklődés az egészséges mikrobiom fenntartása iránt. Most viszont a vékonybél került reflektorfénybe, amely - miután évtizedekig megbújt a vastagbél árnyékában -, végre feltárja titkait. Kiderült, hogy a táplálék feldolgozásán túl a vékonybélnek más fontos funkciói is vannak, többek között az anyagcsere egészségének fenntartásában. Lehet, hogy itt az ideje, hogy elkezdjünk törődni a vékonybelünkkel is? És ha igen, hogyan tehetjük ezt meg?

Ez a szervünk csak abban az értelemben "vékony", hogy az átmérője mindössze 3 centiméter, szemben a vastagbél legvastagabb részének 6 centiméteres vagy annál is nagyobb átmérőjével. Hosszát tekintve viszont messze nem kicsi, átlagosan körülbelül 5 méter hosszú, és úgy tekeredik fel a hasüregben, mint egy rakoncátlan kerti tömlő. Funkcionálisan három, egymástól elkülönülő szakaszra oszlik: a nyombélre (duodenum), az éhbélre (jejunum) és az csípőbélre (íleum).

A vékonybélben történik a fehérjék, szénhidrátok és zsírok megemésztése és felszívódása. Ezek a folyamatok viszonylag gyorsan, 3-6 óra alatt lezajlanak, miután a tápanyagok mintegy 90 százaléka kivonásra került. A maradék - főként víz és emészthetetlen rostok - a vastagbélbe kerülnek, ahol további 48-72 órán át tartózkodnak (1).

Ez az, amit már évtizedek óta tudunk. A vékonybél azonban sokáig bosszantóan ellenállt a további vizsgálatoknak, mivel ez a testünknek a gyomor és a vastagbél között található megközelíthetetlen részén helyezkedik el. Az előbbi kettő viszonylag könnyen vizsgálható a szondákkal vett minták, illetve a vastagbél esetében a széklet segítségével.

A vékonybélbe azonban mindig is nehéz volt lejutni, illetve onnan bármit is kinyerni. "Ezért azzal egyáltalán nem is foglalkoztak" - mondja Gary Frost, aki az Imperial College London munkatársaként az emésztést tanulmányozza.

Az utóbbi időben azonban ezt már nem egészen így gondoljuk. Körülbelül 20 évvel ezelőtt világossá vált, hogy a vékonybélnek is van mikrobiomja, bár annak leírása sokáig kihívást jelentett. A legtöbb minta hirtelen elhunyt emberek boncolásából származott, vagy olyanok testéből, akiknek a vastagbelét a rákkezelés részeként eltávolították. Ezek közül azonban egyik sem volt reprezentatívnak tekinthető a tágabb baktérium populációra nézve. 2023-ban azonban a davis-i Kaliforniai Egyetem Oliver Fiehn által vezetett kutatócsoportja olyan lenyelhető szondákat fejlesztett ki, amelyekkel egészséges embereknél is hozzáférhetővé vált a vékonybél tartalma.

Ezzel párhuzamosan a kutatók, köztük Frost, olyan technikákat dolgoztak ki, amelyek segítségével pár órára csöveket tudtak elhelyezni a vékonybél meghatározott pontjain, lehetővé téve ezzel az adatgyűjtést, miközben az emésztőrendszer végzi a dolgát. Ezzel a két módszerrel a szakemberek bepillantást nyerhettek a bélrendszer eddig kevéssé ismert régióiba, és világossá vált számukra, hogy a vékonybél nem csupán egy hosszú cső, amely az étel feldolgozására szolgál, hanem egy olyan rendkívül dinamikus szerv, amely részt vesz az anyagcsere szabályozásában és az egészséges bélmikrobiom fenntartásában.

Egy első kísérletsorozatban Fiehn és csapata 15 önkéntesnek egyenként négy különböző kapszulát adott be. A nagyjából egy nagyméretű vitamintabletta nagyságú és formájú kapszulákat olyan anyaggal vonták be, amely egy adott pH-értéken feloldódik, és aktivál egy gyűjtőhólyagot, amely egy egyirányú szelepen keresztül mintegy 0.4 ml folyadékot szív magába. Mivel a vékonybél pH-ja fokozatosan emelkedik a nyombélben lévő 4-es értéktől az ileumban lévő 8-as értékig, a szondákat úgy lehet programozni, hogy meghatározott helyeken kinyíljanak, és "pillanatfelvételeket" készítsenek a béltartalomról. Ezeket a kapszulákat később a székletből nyerik ki.

Fiehn csapata úgy programozta a kapszulákat, hogy a vékonybél három szakaszából és a vastagbél első szakaszából vegyenek mintát. A béltartalom elemzése kimutatta, hogy a vékonybél mikrobiomja annak hossza mentén rendkívül változatos, és nagyon különbözik a vastagbélben található mikrobiomtól (2).

A vékonybél mikrobiomja

Ezek a kísérletek szolgáltatták az első végleges bizonyítékot arra, hogy eddig alábecsültük a vékonybelet, bár sok minden továbbra is homályos maradt. "Még mindig rengeteg mindent nem tudunk a vékonybél mikrobiomjáról" - mondja Andrew Macpherson a Berni Egyetem kutatója, aki nemrég "terra incognitának" nevezte a területet (3). Fiehn csapatának munkája azonban fontos kiindulópont a teljes bélmikrobiom feltérképezéséhez, mondja Frost. "Mi részekre osztjuk a dolgokat, és azokat egyenként vizsgáljuk meg, de ezek a részek csak azért működnek egy bizonyos módon, mert kapcsolatban állnak egymással" - magyarázza.

Más vizsgálatokból az derül ki, hogy a vékonybél nemcsak a hossza mentén, hanem időben is nagyon változatos, és egy eddig ismeretlen, 24 órás ciklusban működik.

Miután a gyomor a nap folyamán utoljára kiürül, és a táplálékot a bélben továbbító izmok perisztaltikus hullámzása megszűnik, a vékony- és vastagbél közötti ileocecalis billentyű bezárul, és a részben megemésztett táplálék, a chyme (bélpép) az íleumban gyűlik össze.

Tehát, míg a gyomor, a nyombél és az éhbél egész éjszaka üres és inaktív, addig az ileum tele van és dolgozik. "Kicsit úgy kezd viselkedni, mint egy kis gyomor" - mondja Frost. Amikor az éjszakai koplalás megszűnik és a perisztaltika újraindul, a billentyű kinyílik, és a tápcsatorna tartalma a vastagbélbe ürül.

Még nem tudjuk, hogy ez mit jelent pontosan azok számára, akik rendszertelen időpontokban táplálkoznak és alszanak, például azért, mert több műszakban dolgoznak. Arra sincs egyértelmű magyarázatunk, hogy miért tartja vissza az íleum a gyomorpépet éjszakára - mondja Frost (4). Talán azért, hogy több ideje legyen elnyelni az értékes erőforrásnak számító epesavakat, amelyek a zsírok emulgeálásához választódnak ki a nyombélbe, és amelyeket a szervezet szeretne újrahasznosítani.

De az is lehet, hogy a dolognak a rostok megemésztéséhez van köze. Definíció szerint ezek a tápláléknak azon részei, amelyeket az emberi enzimek nem tudnak lebontani, és amelyeket ezért a bélmikrobiomunkra bízunk, hogy birkózzon meg velük ő. Sokáig mindenki úgy gondolta, hogy a rostok kémiailag érintetlenül haladnak át a vékonybélen, de az új vizsgálati módszereknek köszönhetően ma már tudjuk, hogy ez nem igaz. "Ez egyike azoknak a régi elképzeléseknek, amelyek ma már tarthatatlanok. A rostok a vékonybélben végig emésztési folyamaton mennek keresztül" - állítja Karen Madsen, mikrobiom kutató a kanadai Edmontonban található Alberta Egyetemről.

A mikroszkopikus élet kicsiben kezdődik: a nyombélben mindössze 1000 mikrobasejt van egy milliliternyi bélpépre vetítve (5), ami 10 nagyságrenddel kevesebb, mint amennyi a vastagbélben található. A sűrűségük azonban a vékonybélben lefele haladva egyre nő, és az íleumban eléri a 100 millió mikrobiális sejtet milliliterenként.

Legalábbis időnként. Az íleum mikrobiomja ugyanis képes pillanatok alatt robbanásszerűen felvirágozni, a bélpépben lévő tápanyagkészletek hatására.

Amikor azonban az ileocecalis billentyű (vagy Bauhin-billentyű) újra kinyílik, ezek a mikrobák többnyire a vastagbélbe távoznak, ezért a számuk hirtelen lecsökken. A vastagbélben való sorsukról nem tudunk biztosat, de valószínűleg elhalnak: Az íleális környezet ugyanis nagyon különbözik a vastagbélben levő környezettől, magasabb a pH-értéke és az oxigénszintje, és az íleum mikrobiomjának az összetétele is nagyon más.

E mikroorganizmusok többsége a szájüregi mikrobiomból származik, mondja Frost, úgyhogy lehet, hogy a vékonybél-mikrobiom onnan töltődik fel nap mint nap. De Macpherson szerint valószínűleg a vastagbél mikrobáiból is beszivárog a vékonybélbe valamennyi. "A vékonybél a vastagbél mellett a bolygó legsűrűbben lakott mikrobiális közössége, amely potenciálisan a vastagbélből is újratelepülhet, de nem igazán tudjuk, hogy ez milyen mértékben történik meg valójában" - mondja.

A szivárgó bél szindróma

Frost szerint az a tény, hogy a vékonybélben lévő mikrobák képesek megemészteni a rostokat, valószínűleg élettani jelentőséggel bír - bár még nem világos, hogy pontosan hogyan. Tudjuk, hogy a vastagbélben a rostok mikrobiális erjesztése során rövid szénláncú zsírsavak (SCFA-k) keletkeznek - ezek a molekulák egy speciális osztályát képezik -, amelyek a vastagbélben maradnak, illetve felszívódnak a véráramba, ami az egész szervezetre pozitív hatással van.

Az emberi anyagcsere nem képes rövid szénláncú zsírsavakat szintetizálni, ezért a szervezet a baktériumok által előállított SCFA-kat használja számos biológiai funkció ellátására. Ezek egyike épen tartani a vastagbél falát, és ezáltal akadályozni, hogy a baktériumok áttörjék azt és gyulladást okozzanak a szervezetben. Az úgynevezett szivárgó bél szindrómára egyre többen mutatnak rá, mint az alacsony szintű, de rendkívül káros gyulladás lehetséges okára, amely a kor előrehaladtával jelenik meg a szervezetünkben, és amely közvetlen oka az olyan anyagcsere-betegségeknek, mint az elhízás és a 2-es típusú cukorbetegség (6).

Frost szerint ugyanez vonatkozhat az íleumra is (7). "A vékonybél barrierfunkciója valószínűleg kritikus jelentőségű a humán patológiában. A sok gyulladásos válasz, amelyeket az emberi szervezetben tapasztalunk, valószínűleg ugyanúgy köthető a vékonybélhez is, mint a vastagbélhez."

Kutatásai kimutatták, hogy a mikrobiális erjedés termékei, beleértve az SCFA-kat is, éjjel felhalmozódnak az íleumban, majd a böjt felfüggesztése után "leesnek, mint a kő". Szerinte biológiai hatásuk ismeretlen, de valószínűsíthető, hogy az íleum azért tartja vissza a bélpépet, hogy regenerálja a falát, amely vékonyabb, mint a vastagbélé, és kevesebb nyálkával van bevonva (8), ezért sebezhetőbb a bakteriális behatolókkal szemben. "A vékonybél falának nyálkahártyája rendkívül vékony, és a molekulák áthatolása rajta minden bizonnyal sokkal hatékonyabb, mint a vastagbél esetében" - mondja Macpherson. Szerinte a nyombélnek és az éhbélnek is van mikrobiomja, és ezek is részt vehetnek a barrier funkció fenntartásában.

Ebben a tekintetben a jejunum nemrégiben szintén nagy meglepetést okozott. Fő funkciója a tápanyagok felszívása a véráramba. Kiderült azonban, hogy a tápanyagokat, különösen a glükózt, az ellenkező irányba is szállítja.

Ogawa Wataru, a japán Kobe Egyetem munkatársa és kollégái a metformin hatásmechanizmusát vizsgálták, amely egy rendkívül hatékony, de biológiailag rejtélyes gyógyszer, amely segít a 2-es típusú cukorbetegeknek a vércukorszint szabályozásában. Meglepetésükre kiderült, hogy a 2-es típusú cukorbetegek jelentős mennyiségű glükózt választanak ki az éhgyomrukba, de metformin szedésével ez a mennyiség akár négyszeresére is növelhető. Ez részben megmagyarázhatja a gyógyszer hatását, mivel a glükóz kiválasztása a véráramból csökkenti a vércukorszintet (9).

A kutatók azonban a 2-es típusú cukorbetegségben nem szenvedő személyeknél is találtak ilyen glükózáramlást, ami azt mutatja, hogy ez az emberi fiziológia normális része. A glükózt a jejunumban és az íleumban lévő mikrobák emésztik meg. Ogawa úgy véli, hogy a glükóz táplálja a bélmikrobákat, amelyek viszont elősegítik az SCFA-k termelődését.

Az egészséges vékonybélfal fenntartásának fontosságára újabb bizonyítékot szolgáltat a 2-es típusú cukorbetegség egy másik kezelési módja. A nyombélnyálkahártya felszínének megújítása során a nyombél legbelső részének a felszínét egy endoszkópos eljárás során hővel kezelik (10), hogy a nyálkahártya lecsupaszodjon. A nyálkahártya később gyorsan regenerálódik, ami figyelemre méltó hatással van az anyagcserére. Egy 2022-es tanulmány szerint az eljáráson átesett, inzulinfüggő 2-es típusú cukorbetegségben szenvedő emberek 69 százaléka, akiket cukorbetegség elleni gyógyszerekkel is kezeltek, teljesen fel tudott hagyni az inzulin használatával (11).

A bélfelszín megújításának gyökerei a gyomor-bypass műtétben keresendők, amely magában foglalja a gyomor kis tasak méretűre való csökkentését és bekötik a vékonybél alsó felébe, ami azt jelenti, hogy alig jut táplálék a gyomorba, a nyombélbe és a jejunum felső részébe. Ettől az érintett fogyni kezd, mivel ténylegesen nem tud sokat enni. De a műtét mélyreható és szinte azonnali hatással van az anyagcserére is: a legtöbb 2-es típusú olyan cukorbeteg szervezete, aki átesik a műtéten, gyorsan visszatér a normális vércukorszabályozáshoz, még az előtt, hogy a fogyás bekövetkezne. Hogy ennek mi az oka, egyelőre nem ismert.

Az étvágycsökkentő

A bélfelszín megújítását úgy fejlesztették ki, hogy a gyomor-bypass metabolikus hatásait utánozza anélkül, hogy a gyomor-bélcsatornát radikálisan átalakítaná. "Ma már tudjuk, hogy a nyombélnek óriási szerepe van az anyagcsere-betegségekben, mert a bélfelszín megújítása nagyon egyértelműen jótékony hatású" - állítja Madsen, bár elismeri, hogy ennek mögöttes mechanizmusa továbbra is ismeretlen.

A vékonybél az anyagcserét a PYY és a GLP-1 étvágycsökkentő hormonok felszabadításán keresztül is szabályozza, amelyeket az íleum választ ki táplálék, különösen rostok jelenlétében (12). Úgy gondolták, hogy ezek a hormonok kizárólag a vastagbélben szabadulnak fel, de a legújabb kutatások kimutatták, hogy ez már az íleumban elkezdődik. Valójában, mondja Frost, az íleum perceken belül elkezdi kiválasztani ezeket a hormonokat, miután az ételt megesszük, ami akár egy órával azelőtt is lehet, hogy a táplálék a vékonybélbe kerülne. Hogy milyen jelzés alapján, az egyelőre nem ismert: lehet, hogy a gyomor által az ételre válaszul felszabaduló hormon, vagy valamilyen agyból érkező jel szállítja az információt. Ennek kiderítése az elhízás új, étvágycsökkentő terápiáihoz vezethet, mondja Frost.

Ám a közelmúltbeli felfedezéseknek ez a sokasága valószínűleg csak a felszínt karcolja. "Ha egyszer olyan helyekre is bejutunk, ahová eddig nem sikerült, akkor egy teljesen új világ tárulhat elénk" - mondja Frost. Fiehn csapata például több vizsgálatot is végzett a szondáival, és újabb eredmények vannak készülőben. Frost arra összpontosít, hogy miként lehet optimalizálni az étvágycsökkentő hormonok felszabadulását az íleumban, valamint arra, hogy mi jellemzi a nyombél gyér mikrobiomját. "Néhány ezzel kapcsolatos megfigyelést még nem tudunk értelmezni, de a kutatásunk remélhetőleg a szervezetünk működésének jobb megértéséhez vezet majd, és ezáltal megelőzhetővé válik számos egészségügyi problémánk" - mondja.

Addig is, mondja Frost, célszerű lenne elkezdenünk a vékonybelünk mikrobiomjának ápolását. Az abban élő baktériumok különösen két rostmolekulát kedvelnek, a sztachiózt és a raffinózt, amelyek a hüvelyesekben találhatók meg nagyobb mennyiségben. "Ezek a rostok rendkívül fontosak a vékonybél mikrobiomja számára" - mondja. Szóval legfőbb ideje, hogy elkezdjünk törődni a hordozható vízvezetékrendszerünk eme sokáig elhanyagolt szakaszával.

 

 

Tetszett a cikk? Még nem regisztrált? Iratkozzon fel hírlevelemre!

Feliratkozás hírlevélre