Wyrostek robaczkowy na straży mikrobioty

Wyrostek robaczkowy to nie tylko potencjalne źródło kłopotów zdrowotnych, lecz także strażnik mikroflory i ważny element naszego układu odpornościowego. Od kilkudziesięciu lat naukowcy odkrywają jego rzeczywistą rolę w utrzymaniu zdrowia i równowagi immunologicznej. 

Adobe

Z medycznego punktu widzenia wyrostek robaczkowy to wąski, ślepo zakończony uchyłek wychodzący z jelita ślepego, czyli pierwszej części jelita grubego. Standardowo ma od 6–10 cm długości (choć opisywano przypadki znacznie dłuższych wyrostków, nawet o długości 20 cm). Nazwa łacińska, appendix vermiformis – podobnie jak polska – odnosi się do jego charakterystycznego, robakowatego kształtu. Charakterystyczne jest też jego bogate unaczynienie, przede wszystkim przez tętnicę wyrostkową (odgałęzienie tętnicy krętniczo-okrężniczej). Ma to istotne znaczenie w przypadku stanu zapalnego, kiedy to blokada dopływu krwi prowadzi do szybkiego uszkodzenia tkanek.

W XIX wieku Karol Darwin zaliczył wyrostek do tzw. narządów szczątkowych, uważając go za pozostałość po przodkach odżywiających się w dużej mierze pokarmem roślinnym, bogatym w celulozę. Jego rola miała wygasnąć, gdy dieta ludzka zaczęła się zmieniać na bardziej urozmaiconą, a młode gałązki „wypadły” z jadłospisu. Przez długie lata to przekonanie utrzymywało się w świecie medycyny. Bez wahania usuwano wyrostek, często również profilaktycznie – zakładano, że pozbycie się go pozwoli uniknąć zapalenia, a przy okazji nie przyniesie żadnych negatywnych konsekwencji. 

Jelitowa mikrobiota a nasza psychika

Naukowcy coraz częściej biorą pod lupę ludzką mikrobiotę jelitową. Przybywa dowodów, że mikroorganizmy zamieszkujące nasze jelita  mogą wpływać na ryzyko depresji, choroby Alzheimera czy lęki i rozwój psychiki u dzieci. Oto garść najnowszych doniesień - na razie cząstkowych, ale poszerzających znacznie naszą wiedzę i wskazujących obszary dalszych badań.

Zapalenie wyrostka (appendicitis) to nadal jedna z najczęstszych przyczyn nagłej interwencji chirurgicznej. Często rozpoczyna się bólem w okolicy pępka, który następnie przemieszcza się do prawego dołu biodrowego. Typowymi objawami są także nudności, gorączka i bolesność przy palpacji (dotykaniu brzucha). W przypadku ostrego zapalenia konieczna jest zwykle szybka operacja, aby uniknąć pęknięcia wyrostka i rozprzestrzenienia się zakażenia w jamie otrzewnowej. 

Co ciekawe, na zapalenie wyrostka robaczkowego częściej zapadają osoby młode – między 10. a 30. rokiem życia. U osób w wieku dojrzałym i starszych stan zapalny bywa mniej typowy i trudniejszy do rozpoznania. W dobie współczesnych metod chirurgicznych i antybiotykoterapii usunięcie wyrostka (tzw. appendektomia) jest zabiegiem stosunkowo bezpiecznym, choć – jak się okazuje – całkowita utrata wyrostka może nieść subtelne konsekwencje dla układu odpornościowego. W ścianach wyrostka robaczkowego obecna jest bowiem duża ilość tkanki limfatycznej, skupionej w grudkach chłonnych, stanowiących część systemu obronnego zwanego GALT (z ang. gut-associated lymphoid tissue). Obecność tej tkanki ma kluczowe znaczenie dla nowych odkryć w zakresie funkcji immunologicznych narządu.

Wyrostek jako „migdałek jelitowy”

Profesor Loren G. Martin z Uniwersytetu Stanowego Oklahomy zwraca uwagę, że koncentracja tkanki limfatycznej w wyrostku sugeruje jego znaczącą rolę immunologiczną. „Analogia do migdałków w gardle jest tutaj bardzo trafna: tak jak migdałki chronią organizm przed patogenami dostającymi się przez drogi oddechowe, tak tkanka limfatyczna wyrostka pomaga zwalczać czynniki chorobotwórcze w obrębie układu pokarmowego” – tłumaczy. 
Dr Wojciech Feleszko, specjalista pediatrii i immunologii, podkreśla rolę komórek M w wyrostku robaczkowym. Komórki te pobierają różne antygeny ze światła jelita (np. antygeny bakteryjne) i przekazują je leżącym głębiej komórkom: makrofagom i komórkom dendrytycznym, które prezentują antygeny limfocytom T. Proces ten jest kluczowy dla kształtowania się tolerancji immunologicznej i zapobiegania rozwojowi wielu chorób autoimmunologicznych, w których organizm myli własne tkanki z wrogiem.

Co istotne, immunologiczna funkcja wyrostka jest szczególnie istotna w początkowych latach życia. Wyrostek robaczkowy tworzy się u płodu w trzecim trymestrze ciąży jako uchyłek wywodzący się z jelita ślepego. W pierwszych latach życia dziecka ilość grudek chłonnych w wyrostku narasta, osiągając swoje maksimum zwykle w wieku nastoletnim. To właśnie w tym okresie rola „szkoleniowa” wyrostka wobec układu immunologicznego jest szczególnie istotna – organizm młodego człowieka intensywnie uczy się rozpoznawania i zwalczania patogenów, a jednocześnie dąży do wytworzenia właściwej tolerancji immunologicznej na nieszkodliwe antygeny (np. składniki diety czy nieszkodliwe bakterie).

W wieku dorosłym stopniowo zmniejsza się liczba grudek chłonnych w wyrostku, co tłumaczy, dlaczego dorośli ludzie mogą żyć bez wyraźnych problemów nawet po appendektomii.

Rezerwuar dobrych bakterii

Analiza składu mikrobiomu jelitowego oraz badania immunologiczne, m.in. te autorstwa zespołu kierowanego przez prof. R. Randala Bollingera i prof. Williama Parkera (Duke University Medical Center), wykazały, że wyrostek pełni funkcję rezerwuaru pożytecznych bakterii i wspiera reakcje obronne organizmu. Badania opublikowane w Journal of Theoretical Biology (2007) ukazały mechanizm, w którym wyrostek może wspomagać odnowę mikroflory jelitowej po przejściu ostrej infekcji pokarmowej. To był moment przełomowy w postrzeganiu tego narządu.

Profesor Parker, który poświęcił się w pracy naukowej właśnie badaniu wyrostka, określa tę funkcję mianem „istotnego magazynu dobrych mikroorganizmów”. Podkreśla, że w chwilach kryzysu – takich jak ciężka biegunka czy antybiotykoterapia – wyrostek może stanowić bezpieczne schronienie dla pożytecznych bakterii, zdolnych ponownie skolonizować jelito grube, gdy zagrożenie ustąpi. 

W czasopiśmie Clinical Gastroenterology and Hepatology opublikowano badania, w których dowiedziono, że u osób posiadających wyrostek flora bakteryjna jelit po epizodach chorób infekcyjnych szybciej powraca do stanu równowagi. Ta zdolność szybkiej regeneracji mikroflory może odgrywać kluczową rolę w profilaktyce chorób przewlekłych oraz różnorodnych zaburzeń metabolicznych. 

Mikroflora bierze też udział w procesach trawiennych, syntezie witamin (m.in. K i niektórych witamin z grupy B), produkcji krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych (ważnych dla odżywiania komórek jelita), a także wspiera dojrzewanie i regulację układu odpornościowego.

Wyrostek mają i inne ssaki

Jednym z argumentów za istotną rolą wyrostka jest też fakt, że wyewoluował on niezależnie u różnych gatunków ssaków. Odnotowano jego obecność m.in. u niektórych małp, gryzoni (np. u świnek morskich, szynszyli), a także u królików czy wombatów. Współczesne badania biologów ewolucyjnych wskazują, że tak częste, niezależne „wynalezienie” narządu o podobnej budowie i funkcji nie byłoby możliwe, gdyby nie miał on istotnego znaczenia dla przetrwania gatunku.
Dr Wojciech Feleszko podkreśla, że ta wielokrotna ewolucja wyrostka robaczkowego stanowi ważny argument za jego rolą adaptacyjną. 

Wyrostek – kontekst ogólnoustrojowy

W śluzówce wyrostka robaczkowego naukowcy już w 1974 roku odkryli m.in. melatoninę, kojarzoną z regulacją rytmu snu i czuwania. Wiadomo, że melatonina wykazuje silne właściwości przeciwutleniające i przeciwzapalne, co może oznaczać, iż wyrostek ma jeszcze szersze działanie ochronne dla organizmu. Współcześnie prowadzone badania sugerują, że melatonina obecna w tkance wyrostka może uczestniczyć w lokalnej obronie przed stanami zapalnymi, jak również wpływać na regulację niektórych procesów metabolicznych, takich jak metabolizm węglowodanów czy lipidów. Choć temat roli melatoniny w wyrostku wciąż wymaga badań, odkrycie to, zdaniem ekspertów, skłania do szerszego postrzegania wyrostka – także w kontekście ogólnoustrojowym.

W ostatnich latach coraz częściej pojawiają się również tezy łączące rolę wyrostka robaczkowego z rozwojem chorób autoimmunologicznych i zapalnych. Badania epidemiologiczne (m.in. analiza opublikowana w „Gut”, jednym z czołowych czasopism gastroenterologicznych) wykazały, że pacjenci po appendektomii mogą rzadziej zapadać na wrzodziejące zapalenie jelita grubego (ulcerative colitis), ale z drugiej strony obserwuje się u nich nieznacznie wyższe ryzyko wystąpienia choroby Crohna. Mechanizmy tych zależności nie są do końca wyjaśnione, jednak sugeruje się, że zmiana balansu mikrobioty i modyfikacja lokalnych reakcji odpornościowych w jelicie mogą aktywować lub wygaszać pewne procesy zapalne.

Co prawda większość ludzi po appendektomii nie doświadcza poważnych problemów zdrowotnych i prowadzi zupełnie normalne życie, ale dzieje się tak dlatego, że ludzki organizm dysponuje wieloma systemami kompensacyjnymi. W razie utraty jednego źródła pożytecznych bakterii (w postaci wyrostka) inne segmenty jelita mogą częściowo przejąć tę rolę. Niemniej jednak od około dwóch dekad mówi się, że zachowanie wyrostka robaczkowego – o ile nie ma ku temu przeciwwskazań – może przyczyniać się do lepszego balansu mikroflory i zapobiegać zaburzeniom immunologicznym w przyszłości.