Cięcie cesarskie a mikrobiom przewodu pokarmowego

Studium przypadku Otwarty dostęp

Mikrobiom przewodu pokarmowego, inaczej określany mikrobiotą jelitową, to zespół mikroorganizmów zasiedlających układ pokarmowy człowieka. Termin mikrobiom dotyczy całych genomów, a więc zespołu genów wszystkich drobnoustrojów występujących w danej lokalizacji. Ludzkie jelito zawiera 1014 bakterii, co stanowi dziesięciokrotność całkowitej liczby komórek ludzkich. Na wczesnym etapie rozwoju człowieka, czyli już w okresie noworodkowym, tworzenie unikatowej mikroflory jelitowej odgrywa kluczową rolę w procesach dojrzewania układu odpornościowego, w ochronie przed drobnoustrojami patogennymi, jak również w procesach trawienia. Na bogactwo flory bakteryjnej przewodu pokarmowego wpływa wiele czynników, szczególne znaczenie odgrywa sposób zakończenia ciąży. 

Cięcie cesarskie – operacyjny sposób zakończenia ciąży

Cięcie cesarskie zgodnie z Rekomendacjami Polskiego Towarzystwa Ginekologicznego jest operacją położniczą mającą na celu ukończenie ciąży lub porodu, gdy dalsze oczekiwanie na ich naturalne zakończenie stanowi niebezpieczeństwo dla zdrowia i życia matki i/lub dziecka. W rekomendacjach przedstawiono wskazania do cięcia cesarskiego, dzieląc je na pilne, naglące i natychmiastowe, a także pozapołożnicze, takie jak pulmonologiczne, okulistyczne, ortopedyczne, neurologiczne czy kardiologiczne. PTG nie zaleca wykonywania tzw. cięć cesarskich na życzenie pacjentki. Według zaleceń Amerykańskiego Towarzystwa Ginekologów i Położników oraz Europejskiego Towarzystwa Medycyny Perinatalnej cięcia cesarskie ze wskazań medycznych powinny być wykonywane po ukończeniu 
39. tyg. ciąży, optymalnie po rozpoczęciu czynności porodowej. W sytuacji elektywnych cięć cesarskich, zwłaszcza przed ukończeniem 39. tyg. ciąży, zalecana jest ocena dojrzałości płuc płodu oraz prenatalna podaż steroidów. Zgodnie z rekomendacjami WHO jedynie 5–15% porodów powinno kończyć się cięciem cesarskim. Jednak jak wynika z prowadzonych statystyk, zarówno w Polsce, jak i na całym świecie odsetek ten jest dużo wyższy. W ostatnich latach obserwuje się znaczną liberalizację wskazań do wykonania cięcia cesarskiego. Obecnie coraz częściej odchodzi się od „sztywnych” wskazań, często są one wieloprzyczynowe i rozumiane jako świadome działanie stanowiące optymalne rozwiązanie dla matki i płodu. Należy jednak zaznaczyć, iż w położnictwie znieczuleniem z wyboru jest znieczulenie zewnątrzoponowe lub podpajęczynówkowe, natomiast znieczulenie ogólne powinno być zarezerwowane dla sytuacji szczególnych i wskazane jest, żeby nie przekraczało 12% wykonywanych znieczuleń do cięć cesarskich. Noworodki z cięć cesarskich wykonanych w znieczuleniu ogólnym częściej wymagają bowiem zabiegów resuscytacyjnych na sali porodowej, a także mają niższą punktację według skali Apgar w 5. min ż.
Cięcie cesarskie, nie będąc naturalną drogą porodu, wiąże się ze zwiększonym ryzykiem powikłań zarówno dla matki, jak i dla dziecka. Potencjalne powikłania związane z cięciem cesarskim, które należy brać pod uwagę i o których matka powinna być informowana przed zabiegiem, to m.in. zwiększenie zachorowalności i śmiertelności matek, ujemne skutki psychologiczne, wydłużony okres hospitalizacji i rekonwalescencji, często przewlekłe leczenie niedokrwistości, 
ale także potencjalne ryzyko powikłań ze strony noworodka. 
U dzieci urodzonych drogą cięcia cesarskiego zaburzona jest prawidłowa adaptacja do życia pozamacicznego – podjęcie prawidłowej czynności układu oddechowego i krążenia. Adaptacyjne zaburzenia oddychania, wymieniane jako główna przyczyna niewydolności oddechowej noworodków, związane są z nieprawidłowym wchłanianiem płynu płucnego i niewystarczającą ilością surfaktantu. 

Wpływ rozwiązania ciąży na zasiedlanie drobnoustrojami

W czasie porodu naturalnego możliwy jest kontakt z florą bakteryjną pochodzącą zarówno z układu rodnego, jak i przewodu pokarmowego matki. Mikrobiom dzieci z porodów naturalnych jest bardzo podobny do mikrobiomu pochodzącego z pochwy ich mam. Noworodek urodzony przez cesarskie cięcie nie ma możliwości kontaktu z matczyną florą, a kolonizacja drobnoustrojami ma charakter przypadkowy. Kontakt „skóra do skóry” najczęściej nie jest możliwy bezpośrednio po porodzie, do pierwszego kontaktu zachęcany jest ojciec. Poprzez bliski kontakt klatki piersiowej z odsłoniętą skórą noworodka, następuje zasiedlanie mikroflorą skóry ojca. Często jednak niestety dochodzi dodatkowo do kolonizacji szczepami szpitalnymi. 
W badaniu oceniającym profil mikrobiologiczny kału noworodków i niemowląt urodzonych drogami natury i cięciem cesarskim stwierdzono, że u niemowląt urodzonych przez cięcie cesarskie kolonizacja Bacteroides sp. nie występowała przed 2. m.ż. Stopień kolonizacji tymi bakteriami w 6. m.ż. stanowił połowę tego, co stwierdzano u noworodków urodzonych siłami natury. Również u noworodków urodzonych drogami natury kolonizacja bakteriami Lactobacillus i Bifidobacterium jest większa niż w grupie urodzonych cięciem cesarskim. Jednoznacznie można stwierdzić, że słabe zróżnicowanie mikrobioty przewodu pokarmowego w okresie pierwszych trzech miesięcy życia dziecka wynika z zakończenia ciąży drogą cięcia cesarskiego. Pozytywny efekt zdrowotny przypisywany jest bakteriom Lactobacillus i Bifidobacterium. Natomiast niemowlęta urodzone cięciem cesarskim, w pierwszych tygodniach życia, kolonizują się głównie bakteriami Enterococcus, Klebsiella, Streptococcus, Haemophilius i Veillonella.
Mniejsza różnorodność mikrobiologiczna obserwowana od urodzenia do 90. d.ż. może współistnieć z osłabieniem układu odpornościowego, a także gorszym stanem zdrowia niemowląt. Jako efekt zmian następujących w mikrobiocie przewodu pokarmowego we wczesnym okresie życia, wiele danych wskazuje, że cięcie cesarskie stanowi czynnik ryzyka rozwoju schorzeń immunologicznych w dzieciństwie, w tym atopowych i alergicznych, astmy, zapalnych przewodu pokarmowego i schorzeń metabolicznych. W okresie między 91. a 360. d.ż. w dwóch badaniach wskazywano na znacząco niższą liczbę Bifidobacterium i Bacteroides u niemowląt pochodzących z cięć cesarskich, natomiast tylko w jednym badaniu zaobserwowano znaczący wzrost niesklasyfikowanych bakterii z grupy Enterobacteriaceae i Clostridiales. Jednakże nie stwierdzono różnic 
w 6. i 12. m.ż. dotyczących kolonizacji Bacteroides. Podobnie kolonizacja Lactobacillus w 6. m.ż. niemowląt nie była zależna od sposobu zakończenia ciąży. 

Wpływ innych czynników na mikrobiotę jelitową

Drugim ważnym czynnikiem po sposobie porodu, determinującym rozwój mikrobiomu noworodka, jest sposób karmienia. Naturalny pokarm – mleko mamy – jest najlepszym źródłem pożywienia dzięki unikatowemu i niepowtarzalnemu składowi, zawierającemu żywe komórki, wiele bioaktywnych związków oraz gatunkowo swoiste białko łatwo przyswajalne dla człowieka. Pokarm matki dodatkowo jest synbiotykiem, co oznacza, że posiada probiotyki – 
korzystne drobnoustroje, jak i prebiotyki – oligosacharydy będące pożywką dla bakterii. Dzięki oligosacharydom możliwy jest wzrost pożądanych bakterii, w tym z rodzaju Bifidobacterium. Wykazano związek między stężeniem sIgA a ilością Bifidobacteria, a także zależność stężenia interleukiny-6 (IL-6) od kolonizacji Bacteroides fragilis w przewodzie pokarmowym, w pierwszym miesiącu życia dziecka. Genotypowanie szczepów bakterii wyizolowanych z próbek mleka kobiecego oraz kału niemowląt wykazało zgodność tych drobnoustrojów, co wskazuje na bardzo istotną rolę karmienia piersią w pierwszej kolonizacji jelit niemowląt. Mleko kobiece pochodzące z profesjonalnego banku mleka jest drugim, po mleku własnej matki, pokarmem z wyboru do stosowania u noworodków i niemowląt. Pomimo braku w mleku dawczyń jakichkolwiek drobnoustrojów (co jest wynikiem przeprowadzenia procesu pasteryzacji), mleko wciąż zawiera prebiotyki o działaniu bifidogennym. Wykazano jednak, że cięcie cesarskie jest czynnikiem ryzyka krótszego czasu karmienia piersią. Karmienie mieszanką związane jest z mniejszą różnorod-
nością mikrobiologiczną, większą ilością Clostridium difficile i mniejszą Bifidobacteria. 
Natomiast większa ilość Bifidobacterium występowała u niemowląt karmionych piersią. Stwierdzono także znaczące zmiany w mikrobiocie przewodu pokarmowego między 9. a 18. m.ż., kiedy odstawiano karmienie piersią i wprowadzano żywność uzupełniającą, co indukowało dominację Clostridium i Bacteroides. Mleko ludzkie poza prebiotykami stymulującymi wzrost Bifidobacterium i Lactobacillus zawiera wiele elementów biologicznie czynnych, wpływających na rozwój układu odpornościowego niemowlęcia. W sposób szczególny wpływa na rozwój niedojrzałego układu odpornościowego przewodu pokarmowego. Zatem noworodki urodzone cięciem cesarskim nie uzyskują stymulacji fizjologicznej flory bakteryjnej przewodu pokarmowego mlekiem własnej matki. Właściwa kolonizacja niemowlęcia w 1. r.ż., w tym kolonizacja bakteryjna przewodu pokarmowego, współistnieje z ochroną i immunologiczną homeostazą organizmu. Mikrobiom stymuluje programowanie odpornościowe błon śluzowych. Działanie ochronne mleka kobiecego zmniejsza ryzyko wystąpienia m.in. martwiczego zapalenia jelit (NEC), sepsy oraz wielu innych powikłań w trakcie hospitalizacji.
Poza rodzajem porodu oraz sposobem karmienia, znaczącą rolę przypisuje się stosowaniu leków, zwłaszcza antybiotyków. Matkom przygotowywanym do cięcia cesarskiego częściej podaje się antybiotyki przed porodem, w jego trakcie i po porodzie, które mogą niekorzystnie wpływać na różnorodność mikrobioty przewodu pokarmowego noworodka i niemowlęcia. Wcześniejsze badania wyraźnie wskazywały, że antybiotykoterapia jest potencjalnym czynnikiem wpływającym na skład mikrobioty przewodu pokarmowego niemowlęcia. Postnatalna antybiotykoterapia związana jest z kolonizacją Clostridium leptum i mniejszą ilością Bifidobacterium i Bacteroides. Veillonellaceae i Enterobacteriaceae występują w większych ilościach u niemowląt pochodzących z cięć cesarskich w porównaniu z urodzonymi drogą naturalną. Mniejsza ilość Bifidobacteria i Bacteroides oraz większa ilość Clostridia i Lactobacilli u noworodków urodzonych cięciem cesarskim obserwowane w niektórych badaniach należy tłumaczyć antybiotykoterapią. Brak kontaktu z mikrobiotą dróg rodnych matki może stanowić przyczynę kolonizacji Firmicutesphylum i mniejszej ilości Bacteroides wśród dzieci pochodzących z cięć cesarskich. Wcześniejsze badania wskazywały na możliwość transmisji genu Bacteroides z przewodu pokarmowego matki w trakcie porodu, natomiast obecność genomu Clostridium wśród urodzonych cięciem cesarskim była atrybutem infekcji nabytych.
Coraz częściej pojawiają się publikacje o oddziaływaniu mikroorganizmów już w łonie matki. Flora mikrobiologiczna matki najprawdopodobniej wpływa na późniejszy skład mikroflory jelitowej dziecka.

Rola mikrobioty jelitowej

Na homeostazę ludzkiego organizmu ma wpływ mikrobiota rozumiana jako skomplikowany ekosystem, który liczebnością genów znacznie przewyższa genom człowieka, co daje bardzo duży potencjał metaboliczny. Prawidłowy skład flory bakteryjnej warunkuje odpowiednie funkcjonowanie całego organizmu. Dlatego w aspekcie współczesnej medycyny coraz większą uwagę skupia się na czynnikach wpływających na utrzymanie odpowiedniej mikrobioty jelitowej. Mikroorganizmy zasiedlające organizm noworodka podczas porodu są jednocześnie pierwszymi antygenami, z którymi styka się układ odpornościowy, stymulując jego aktywację i dalszy rozwój. Mikrobiota odpowiedzialna jest za aktywację i koordynację układu odpornościowego oraz wpływa na funkcjonowanie metaboliczne oraz troficzne. W skład mikrobioty wchodzą bakterie ochronne zaliczane do rodzajów Lactobacillus, Bifidobactererium, Bacteroides, które zabezpieczają przed kolonizacją przez patogenne mikroorganizmy. Ponadto wytwarzając toksyny i kwasy organiczne oraz obniżając pH w procesach fermentacji, działają bakteriobójczo oraz bakteriostatycznie na wiele drobnoustrojów chorobotwórczych. Przedstawiciele rodzajów Enterobacteriaceae oraz Lactobacillus wytwarzają laktazę, tym samym współuczestniczą w trawieniu laktozy, co stanowi bardzo istotny element w żywieniu niemowląt, dla których mleko jest podstawowym pokarmem. 

Stan mikroflory jelitowej w aspekcie rozwoju chorób

Pierwotna kolonizacja przewodu pokarmowego determinuje dalszy rozwój i funkcjonowanie człowieka. Zaburzona sukcesja mikroorganizmów może przekładać się na szereg chorób w wieku późniejszym. Dzieci urodzone przez cesarskie cięcie częściej zapadają na choroby alergiczne, w tym astmę, atopowe zapalenie skóry, cukrzycę typu I oraz otyłość, a także inne choroby cywilizacyjne. Przyczyny występowania takiej tendencji nie są do końca znane. Jedna z hipotez zakłada, że dzieci urodzone drogą cięcia cesarskiego nie otrzymują korzystnych mikroorganizmów z dróg rodnych matki, jak ma to miejsce w trakcie porodu naturalnego. Znaczenie mikroflory jelitowej rozpatrywane jest także w kontekście wielu innych chorób, wliczając choroby z grupy autoagresji, jak również zaburzeń neurorozwojowych oraz psychiatrycznych. 
Jedną z przyczyn wystąpienia martwiczego zapalenia jelit (NEC) u noworodków urodzonych przedwcześnie z małą urodzeniową masą ciała jest dysbioza jelitowa. W przebiegu NEC obserwuje się istotne zmiany w składzie mikrobioty jelitowej. Sugeruje się, że to nie pojedyncze mikooganizmy, a zachwianie całkowitej równowagi mikrobiotycznej wpływa w zasadniczy sposób na pojawienie się NEC. 

Ryc. 1. Wpływ sposobu zakończenia ciąży na mikrobiotę jelitową czlowieka

Niezmiernie ważnym okresem w tworzeniu się mechanizmów związanych z funkcjonowaniem układu odpornościowego jako wypadkową prawidłowej mikrobioty jest okres kilku pierwszych lat życia dziecka. Okres noworodkowy jest decydujący dla prawidłowego rozwoju mikrobioty w jelicie i przekłada się między innymi na rozwój tolerancji immunologicznej, angiogenezę oraz odpowiedź na stres. W kolejnych zaś latach życia główną rolę przypisuje się diecie oraz warunkom życia. Zmniejszenie bioróżnorodności mikroflory jelitowej w pierwszych dwóch miesiącach życia było związane z większym odsetkiem występowania alergii w pierwszych latach życia dziecka. Według przeprowadzonych badań mimo predyspozycji genetycznej ze strony obojga rodziców, wczesna kolonizacja noworodków pałeczkami Lactobacillus działa ochronnie i zmniejsza ryzyko alergii u dziecka. Wszelkie zmiany w składzie mikrobioty już od momentu narodzin mogą skutkować długofalowymi konsekwencjami.

Ocena stanu mikrobioty

W ostatnich latach obserwuje się bardzo znaczący wzrost zapadalności na zaburzenia ze spektrum autyzmu. Mikrobiota jelitowa przez oddziaływanie na drodze osi jelitowo-mózgowej (sygnalizacji biochemicznej zachodzącej pomiędzy przewodem pokarmowym i układem nerwowym, często z udziałem mikroflory jelitowej) ma wpływ na zachowanie człowieka. Zaburzenia ze spektrum autyzmu są z natury wieloczynnikowe, a mikrobiota jelitowa może mieć znaczący udział w patogenezie i utrzymywaniu się objawów chorobowych. U pacjentów z rozpoznanymi zaburzeniami ze spektrum autyzmu prowadzi się badania mające na celu ocenę stanu mikroflory jelitowej i tym samym wdrożenia celowanego leczenia probiotycznego, jako wspomagania terapii behawioralnej. Mikrobiota jelitowa może również być wykładnikiem progresji choroby, a nawet markerem oceny zaburzeń stanu fizjologicznego jeszcze przed wystąpieniem objawów. Z badań wynika, iż oprócz przerostu pojedynczych grup bakterii rejestruje się zarówno redukcję bioróżnorodności, jak i redukcję poszczególnych szczepów wchodzących w skład mikrobioty fizjologicznej.

Wspomaganie rozwoju mikrobiomu przewodu pokarmowego

W celu wspomagania i utrzymania prawidłowej mikobioty można wdrożyć terapię probiotykami i prebiotykami. Istotnym czynnikiem jest także dieta, zwłaszcza bogata w błonnik. Probiotyki pełnią funkcję ochronną zarówno przed infekcjami, w tym biegunkami, redukując ich częstość oraz nasilenie, zmniejszając ryzyko NEC i pojawienia się egzemy oraz atopowego zapale­nia skóry. W związku z tym zasadne wydaje się stosowanie probiotyków u noworodków i niemowląt. W przypadku tej grupy pa­cjentów niezmiernie istotne jest rekompensowanie wszelkich zmian mogących wystąpić w procesie ko­lonizacji jelit na skutek czynników zakłócających jego prawidłowy przebieg, np. antybiotykoterapii, wcześniactwa czy również porodu drogą cięcia cesarskiego. Podaż probiotyków nie tylko noworodkom, lecz także ich matkom jeszcze przed porodem może istotnie wpływać na skład mikroflory jelit ich dzieci, co również zostało potwierdzone prowadzonymi badaniami naukowymi. ­

Bibliografia załączona do artykułu dostępna w redakcji.

Przypisy

    POZNAJ PUBLIKACJE Z NASZEJ KSIĘGARNI