Autor: dr. med. Andrija Karačić
Popularnost GFD i njezina primjena
Bezglutenska prehrana (engl. gluten free diet, GFD) je jedna od najpopularnijih posebnih prehrana širom svijeta. Od posebne prehrane namijenjene liječenju celijakije, GFD danas je postala naširoko korištena u nizu zdravstvenih stanja. Sve više osoba, pa čak i samoinicijativno primjenjuje GFD u najrazličitije svrhe: od regulacije tjelesne mase, pa do poboljšanja probavnih tegoba. Popularnost GFD nezaustavljivo raste iz godine u godinu, slično kao i slučaju low-carb i low-FODMAP prehrane. Ako sagledamo broj osoba kojih se pridržava ovoj prehrani, manjina otpada na pacijente s poremećajima povezanim s glutenom (Catassi i sur., 2013).
Što je zapravo GFD?
Bezglutenska prehrana definirana je kao posebni prehrambeni režim koji potpuno isključuje gluten, odnosno proteinske frakcije koje se prirodno nalaze u nekim žitaricama – pšenici (gliadin), ječmu (hordein), raži (sekalin) i u manjoj mjeri u zobi (avenin), ako zob nije posebno označena kao bezglutenska. Gluten je važna prehrambena sastavnica gore navedenih žitarica. No, u pojedinaca s genetskom predispozicijom, konzumacija glutena dovodi do razvoja celijakije, autoimune bolesti, koja zahvaća oko 1-3% pretežito europske populacije.
Što se eliminira i kako se zamjenjuje?
Pošto se GFD temelji na restrikciji unosa prehrambenih proizvoda od žitarica koji sadrže gluten, u praksi osobe na GFD isključuju proizvode koji sadrže ili su kontaminirani glutenom, primarno kruh, tjestenine, peciva, pivo i mnoge prerađene namirnice koje mogu sadržavati tragove glutena kao aditiva ili stabilizatora. Kao zamjene za navedene prehrambene proizvode, dostupne su takozvane bezglutenske inačice ovih proizvoda koje moraju sadržavati manje od 20mg glutena po kilogramu proizvoda kako bi zadovoljile smjernice Svjetske zdravstvene organizacije (WHO) i Europske unije.
Tko je sve na GFD i zašto?
Bezglutenska prehrana je razvijena kao dijetoterapija za pacijente oboljele od celijakije te poremećaje povezane s unosom glutena kao što su alergije na pšenicu i necelijakijska osjetljivost na gluten (NCGS) kad unos glutena izaziva tegobe bez imunološkog oštećenja tankog crijeva, koja se često preklapa sa simptomima iritabilnog kolona. Cilj primjene GFD kod ovih bolesnika je potpuna eliminacija glutena, kako bi se ili umirili autoimuni procesi u crijevima, smanjila kronična upala, oporavila crijevna barijera i povratila funkcija probavnog živčanog sustava. Kod celijakije se GFD mora provoditi doživotno: već i vrlo male količine glutena, ispod 50 mg dnevno, mogu izazvati posljedice na razini tkiva i simptomatologije.
GFD i mikrobiom: istraživačka pitanja
S obzirom na mnoga otvorena klinička i patofiziološka pitanja, ali i porast popularnosti ovog oblika prehrane, GFD je postala predmet intenzivnog istraživanja. Jedno od otvorenih pitanja je kako GFD, odnosno restrikcija ili čak potpuna eliminacija glutena u prehrani utječe na crijevni mikrobiom: njegovu raznolikost, sastav, funkcionalnost i metabolom.
Metodologija istraživanja
Iako je teško dati jednoznačan odgovor na ovo pitanje na temelju dosadašnjih spoznaja, pregledom dostupnih istraživanja uočava se kako se učinak GFD na crijevni mikrobiom razlikuje kod zdravih osoba i onih koji boluje od celijakije. Provedeno je više istraživanja u kojem je istraživano kako primjena GFD utječe na crijevni mikrobiom, kako kod osoba s celijakijom, tako i kod zdravih pojedinaca. No, bitno je napomenuti kako su sva istraživanja provedena na malim uzorcima od maksimalno nekoliko desetaka ispitanika i tijekom kraćeg vremenskog razdoblja od tek nekoliko tjedana.
Utjecaj GFD na raznolikost mikrobioma
Najvažnija odrednica crijevnog mikrobioma je njegova raznolikost, odnosno broj različitih crijevnih bakterija unutar probavnog eko-sustava u smislu bogatstva mikrobioma, kao i njihova ujednačenost. Učinak GFD na raznolikost crijevnog mikrobioma ovisi o tome radi li se o zdravoj osobi ili osobi s poremećajem povezanim s unosom glutena, odnosno celijakijom. Kod zdravih osoba po pitanju raznolikosti ne dolazi do dramatičnih promjena: iako često dolazi do umjerenog pomaka ovisnog o početnom sastavu, ukupna raznolikost ostaje stabilna. Kod osoba s celijakijom pak, najčešće se prati povećanje raznolikosti te sastav mikrobioma po pitanju raznolikosti postaje sličniji onom zdravih osoba. Smatra se kako GFD povećava raznolikost samo kod osoba s celijakijom, jer je njihov mikrobiom zbog bolesti inicijalno značajno neraznolikiji nego kod zdravih osoba.
Razlike u utjecaju GFD na mikrobiom zdravih i oboljelih
Ako sagledamo udjele pojedinačnih skupina bakterije, GFD ima specifične učinke na više njih. Kod zdravih osoba i oboljelih od celijakije se nakon prelaska GFD ili prehranu s niskim udjelom glutena u više istraživanja prati smanjenje udjela roda Bifidobacterium iz koljena Actinobacteria. Radi se o korisnim, protuupalnim bakterijama koje se u crijevima bave razgradnjom složenih ugljikohidrata, njihovom fermentacijom i posljedičnim stvaranjem važnih metabolita. Isto tako se u više istraživanja na zdravim i kod celijakije prati i smanjenje udjela obitelji Lachnospiraceae, a kod zdravih i obitelji Ruminococcaceae, također korisnih bakterija koje fermentacijom proizvode važne protuupalne metabolite. Kod zdravih se u nekim studijama čak prati i smanjenje udjela protuupalnih, probiotskih bakterija iz rodova Lactobacillus, i vrsta Akkermanisa muciniphila te Faecalibacterium prausnitzii.
Gubitak korisnih bakterija i uloga vlakana u GFD
Više autora gubitke ovih bakterija pripisuju promjenama u vrsti unešenih vlakana u sklopu GFD, a ne direktno eliminaciji glutena, jer se na GFD vlakna unose iz alternativnih biljnih izvora, a ne žitarica. No, ove promjene objašnjavaju blagotvorne učinke GFD-a kod osoba s probavnim tegobama, pogotovo sindromom iritabilnog kolona (Vazquez-Roque i sur., 2013): smanjenjem udjela bakterija koje se bave fermentacijom složenih ugljikohidrata, ali i unosa ugljikohidrata iz žitarica samih, dolazi do smanjenja fermentacijske aktivnosti u crijevima, koja kod ovih bolesnika izaziva probavne tegobe u vidu nadutosti, abdominalne distenzije i bolova.
Koje bakterije GFD povećava kod zdravih i oboljelih?
Ako gledamo bakterije čije udjele GFD povećava, postoje značajne razlike između zdravih i oboljelih od celijakije. Kod oboljelih, GFD dovodi do porasta udjela roda Bacteroides, a ponekad i koljena Bacteroidetes kojem on pripada. Kod zdravih osoba, potpuna eliminacija (GFD) ili restrikcija (low-gluten diet) unosa glutena uglavnom povećava udjele bakterija iz udjela Clostridiaceae i Coriobacteriaceae. Radi se o oportunim bakterijama koje se bave sekundarnom fermentacijom, koje vjerojatno popunjavaju nišu oslobođenu smanjenjem udjela gore navedenih bakterija uslijed nedostatka unosa vlakana iz žitarica potrebnih za njihov rast. Uz to postoji hipoteza kako bezglutenski prehrambeni proizvodi, koji se koriste kao zamjene glutenskim namirnicama, sadrže više udjele masti i rafiniranih šećera što dodatno negativno utječe na crijevni mikrobiom.
Kako GFD mijenja funkcionalnost mikrobioma i metabolom
Mijenjajući sastav mikrobioma, GFD mijenja i njegovu funkcionalnost, odnosno crijevni metabolom, skup metabolita proizvedenih od strane crijevnog mikrobioma. U istraživanjima kratkoročne primjene GFD tako su zabilježene značajne promjene u udjelima metaboličkih puteva povezanih s razgradnjom i transportom složenih ugljikohidrata, poput arabinoze i škroba, kako kod zdravih, tako i kod pojedinaca s celijakijom. Problematična promjena u metabolomu je smanjena proizvodnja butirata, koja je opisana u više istraživanja. No, više studija je potvrdilo kako uslijed GFD ne dolazi do značajnih promjena u koncentracijama izlučenih kratkolančanih masnih kiselina u stolici ili pak u krvi, uključujući butirat. Pored promjena u metabolizmu butirata, opisane su u pojedinim istraživanjima i promjene po pitanju metabolizma triptofana, masnih kiselina i sekundarnih žučnih soli. Kod celijakije je bitno naglasiti se prate specifične razlike u metabolomu i nakon uvođenja GFD, što je očito povezano s patofiziologijom same bolesti.
Jesu li učinci GFD-a pozitivni ili negativni?
Sudeći po trenutnim znanstvenim dokazima, može se zaključiti kako su učinci GFD na crijevni mikrobiom kod oboljelih od celijakije i poremećaja s unosom glutena pozitivni, uključujući i neke oblike sindroma iritabilnog kolona: oporavlja se raznolikost i funkcionalnost crijevnog mikrobioma. Kod zdravih osoba pak, opisani su i određene problematične promjene, kao što su gubitak korisnih, probiotskih, i protuupalnih bakterija i smanjena fermentacijska aktivnosti i posljedična smanjena proizvodnja butirata.
Preporuke za optimizaciju GFD-a
Uzimajući u obzir dostupne spoznaje o GFD i crijevnom mikrobiomu, otvara se prostor za dodatne intervencije uz GFD kako bi se optimizirao njezin učinak na crijevni mikrobiom. Prehrambeno se preporuča unos vlakana iz alternativnih izvora poput pseudožitarica kao što su heljda, kvinoja, amarant i grahunarki, kako bi se nadomjestio unos vlakana iz žitarica. Uz to se preporuča suplementacija probioticima, primarno iz roda Bifidobacterium, ali i Lactobacillus koji potiču proizvodnju kratkolančanih masnih kiselina, kako bi se nadoknadio njihov gubitak. Dodatna terapijska opcija je nadomještanje smanjene endogene proizvodnje butirata kroz suplementaciju natrijeva ili nekog drugog oblika butirata. Važno je napomenuti kako nam nedostaju studije na velikim populacijama od nekoliko stotina i tisuća osoba koje se dugoročno pridržavaju GFD-u. Moguće je kako dolazi do dugoročne prilagodbe mikrobioma na GFD, koja još nije primjereno dokumentirana u dostupnim istraživanjima. Uz to je ozbiljan nedostatak što se većina istraživanja temelji na analizama mikrobioma iz uzoraka stolice, a ne uzorcima iz tankog crijeva, jer se tamo odvija apsorpcija glutena, ali i autoimuni procesi u sklopu celijakije.
Zaključna razmatranja
Bezglutenska prehrana definitivno mijenja raznolikost, sastav i funkcionalnost crijevnog mikrobioma. No, te promjene je potrebno tumačiti u kontekstu zdravstvenog stanja pojedinca, kao i kompletnog prehrambenog obrasca. Kod zdravih osoba promjene su blaže, i vjerojatno posredovane promjenama u unosu prehrambenih vlakana, a kod celijakije su promjene pozitivne, u smislu obnove mikrobioma i vjerojatno povezane s patofizioloških mehanizmima bolesti. I kod jednih i drugih se intervencijama koje ciljaju crijevni mikrobiom, učinak GFD na crijevni mikrobiom može optimizirati.
O autoru
Dr. med. Andrija Karačić osnivač je prvog Centra za crijevni mikrobiom (CCM) u Hrvatskoj, koji je posvećen razumijevanju i optimizaciji crijevnog mikrobioma kroz multidisciplinarni pristup medicine, biotehnologije i nutricionizma. Diplomirao je na Medicinskom fakultetu Sveučilišta u Zagrebu te svoje iskustvo nadograđivao u Hrvatskoj i inozemstvu.
Aktivno sudjeluje u edukaciji i podizanju svijesti o povezanosti mikrobioma i zdravlja probavnog sustava, a bio je i predavač na Prvom znanstveno-stručnom simpoziju o celijakiji u Mostaru, gdje je istaknuo važnost mikrobioma kod osoba na bezglutenskoj prehrani.
Ovaj je članak napisan posebno za Udrugu „Gluten free” i njezine čitatelje, kao oblik stručne podrške i doprinosa boljem razumijevanju promjena koje bezglutenska prehrana može imati na crijevni mikrobiom.
Zahvaljujemo dr. Karačiću na podršci i suradnji u širenju znanja o zdravlju osoba s celijakijom.