Mikrobiota jelitowa może wpływać na regulację odpowiedzi immunologicznej w płucach, podatność na zakażenia układu oddechowego oraz przebieg przewlekłych i ostrych chorób pulmonologicznych. W opublikowanym 12 października 2026 roku na łamach „Respirology” przeglądzie naukowym badacze z chińskich ośrodków przeanalizowali mechanizmy osi mikrobiom–jelito–płuco w astmie, przewlekłej obturacyjnej chorobie płuc (POChP), mukowiscydozie, rozstrzeniach oskrzeli, zapaleniach płuc i zespole ostrej niewydolności oddechowej (ARDS). Przedstawione dane wskazują na istotne związki między ekologią mikroorganizmów jelitowych a przebiegiem chorób układu oddechowego, jednak większość obserwacji klinicznych nie pozwala jeszcze na ustalenie zależności przyczynowo-skutkowych ani opracowanie zwalidowanych strategii terapeutycznych opartych na modyfikacji mikrobiomu.
Autorzy, ośrodki badawcze i metody przeglądu
Publikacja zatytułowana „The Microbiome–Gut–Lung axis in Respiratory Diseases: From Biological Mechanisms to Clinical Translation” ukazała się w czasopiśmie naukowym Respirology jako zaproszony artykuł przeglądowy (Invited Review). Jej autorami są Yuqiong Yang, Xin Tang, Rongchang Chen i Zhang Wang.
Yuqiong Yang jest związana z The First Affiliated Hospital of Guangzhou Medical University, National Clinical Research Center for Respiratory Disease, Guangzhou Institute of Respiratory Health oraz State Key Laboratory of Respiratory Disease w Guangzhou.
Xin Tang i Zhang Wang reprezentują Guangdong Engineering Research Center of Precision Detection and Modulation of Human Microbiome, Biomedical Research Center, School of Life Sciences oraz State Key Laboratory of Respiratory Disease w South China Normal University w Guangzhou.
Rongchang Chen jest związany z The First Affiliated Hospital of Guangzhou Medical University, a także z Department of Pulmonary and Critical Care Medicine, Shenzhen Institute of Respiratory Diseases, Shenzhen Key Laboratory of Respiratory Diseases i Shenzhen People’s Hospital. Wśród jego afiliacji wskazano również Hetao Institute of Guangzhou National Laboratory w Shenzhen.
Zgodnie z informacjami zamieszczonymi w publikacji Yuqiong Yang i Xin Tang wnieśli równorzędny wkład jako pierwsi autorzy, natomiast Rongchang Chen i Zhang Wang mają równorzędny udział jako autorzy senioralni. Zhang Wang jest autorem korespondencyjnym.
Cel i zakres analizy
Praca stanowi jakościową syntezę dostępnego piśmiennictwa dotyczącego dwukierunkowej komunikacji między mikrobiomem jelitowym a układem oddechowym. Nie przedstawia wyników jednego nowego eksperymentu, badania kohortowego ani randomizowanego badania klinicznego.
Autorzy zestawili informacje pochodzące z badań obserwacyjnych u ludzi, kohort urodzeniowych, analiz metagenomicznych i metabolomicznych, badań obejmujących równoczesne profilowanie mikrobioty jelitowej i dróg oddechowych oraz eksperymentów na modelach zwierzęcych. Uwzględniono również badania interwencyjne dotyczące diet, probiotyków, antybiotyków, transplantacji mikrobioty kałowej i wybranych terapii ukierunkowanych na mikroorganizmy.
Materiał uporządkowano według mechanizmów biologicznych, fenotypów chorób układu oddechowego oraz potencjalnych zastosowań klinicznych. W publikacji nie przedstawiono odrębnego protokołu systematycznego doboru badań ani ilościowej metaanalizy.
Mechanizmy biologiczne osi mikrobiom–jelito–płuco
Centralnym zagadnieniem przeglądu jest koncepcja osi mikrobiom–jelito–płuco (microbiome–gut–lung axis), obejmującej wzajemne oddziaływania mikroorganizmów, nabłonków śluzówkowych, układu odpornościowego oraz metabolitów pochodzenia bakteryjnego.
W przyjętym przez autorów ujęciu mikrobiom odnosi się do społeczności mikroorganizmów zarówno przewodu pokarmowego, jak i układu oddechowego. Oś jelito–płuco opisuje komunikację między tymi przedziałami, która może zachodzić za pośrednictwem metabolitów, składników strukturalnych mikroorganizmów, komórek odpornościowych i ogólnoustrojowych mediatorów zapalenia.
Oddziaływania te nie muszą polegać na bezpośrednim przemieszczaniu się żywych bakterii z jelita do płuc. Istotną rolę mogą odgrywać rozpuszczalne produkty metabolizmu mikroorganizmów oraz przebudowa odpowiedzi immunologicznej w odległych narządach.
Krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe i regulacja odporności
Jedną z najlepiej scharakteryzowanych grup mediatorów osi jelito–płuco są krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe (short-chain fatty acids, SCFA), przede wszystkim octan, propionian i maślan. Powstają one w wyniku metabolizowania przez mikrobiotę jelitową określonych składników pożywienia, w tym fermentowalnego błonnika pokarmowego.
SCFA mogą oddziaływać na komórki gospodarza poprzez receptory sprzężone z białkiem G, między innymi GPR41 i GPR43, oraz poprzez hamowanie aktywności deacetylaz histonowych. Autorzy opisują ich udział w regulacji hematopoezy szpikowej, różnicowania limfocytów T regulatorowych, aktywności komórek dendrytycznych, odpowiedzi wrodzonych komórek limfoidalnych typu 2 (ILC2) oraz mechanizmów związanych z produkcją immunoglobuliny E (IgE).
W eksperymentalnych modelach mysich dieta bogata w błonnik, poprzez zwiększenie dostępności propionianu, wpływała na pulę prekursorów makrofagów i komórek dendrytycznych w szpiku kostnym. Powstające następnie komórki dendrytyczne płuc wykazywały mniejszą zdolność do indukowania odpowiedzi typu Th2, co wiązało się z ograniczeniem alergicznego zapalenia dróg oddechowych.
W innych modelach eksperymentalnych maślan ograniczał odpowiedź zależną od komórek Tfh13 poprzez receptor GPR43, zmniejszając wydzielanie IL-13 i następczą produkcję IgE.
Mechanizm ten stanowi przykład komunikacji jelito–szpik kostny–płuco, w której produkty metabolizmu mikrobioty jelitowej mogą modyfikować powstawanie i funkcję komórek odpornościowych uczestniczących w odpowiedzi płucnej.
Metabolity tryptofanu i kwasy żółciowe
Drugą istotną grupę mediatorów stanowią metabolity tryptofanu, w tym kwas indolo-3-octowy (IAA) i kwas indolo-3-propionowy (IPA), oraz kwasy żółciowe modyfikowane przez mikroorganizmy.
Autorzy zwracają uwagę na zależność efektu biologicznego od kontekstu chorobowego. W modelach eksperymentalnych IAA może ograniczać alergiczne zapalenie dróg oddechowych oraz zaburzenia bariery nabłonkowej poprzez mechanizmy związane z receptorem węglowodorów arylowych (AhR).
Jednocześnie podczas bakteryjnego zapalenia płuc ten sam metabolit może nasilać produkcję reaktywnych form tlenu przez neutrofile. Z jednej strony sprzyja to ograniczaniu rozsiewu bakterii, z drugiej może zwiększać miejscowe uszkodzenie tkanki płucnej.
W przypadku IPA autorzy przywołują badania wskazujące na związek między wczesną ekspozycją na antybiotyki, ograniczeniem populacji bakterii wytwarzających ten metabolit oraz zwiększoną podatnością na alergiczne zapalenie dróg oddechowych w dorosłości. Dane mechanistyczne w tym zakresie pochodzą przede wszystkim z modeli przedklinicznych.
Przykłady te wskazują, że metabolit uznawany za potencjalnie korzystny w jednym fenotypie chorobowym nie musi wywoływać analogicznego efektu w innym. Nie można więc zakładać, że zwiększanie stężenia konkretnego metabolitu mikrobiologicznego będzie uniwersalnie korzystne w różnych chorobach pulmonologicznych.
Składniki strukturalne bakterii i rozpoznawanie immunologiczne
Komunikacja między jelitem a płucami obejmuje również rozpoznawanie składników strukturalnych mikroorganizmów. Do opisywanych mediatorów należą lipopolisacharyd (LPS), peptydoglikan, kwas lipotejchojowy, flagelina oraz β-glukan.
Składniki te mogą aktywować receptory rozpoznające wzorce molekularne, między innymi receptory Toll-podobne (TLR), receptory NOD1 i NOD2 oraz receptor Dectin-1.
W badaniach mechanistycznych na myszach pozbawionych prawidłowej mikrobioty podanie ligandów NOD1 lub NOD2 poprawiało zależną od reaktywnych form tlenu aktywność bakteriobójczą makrofagów pęcherzykowych i ułatwiało wczesną eliminację Klebsiella pneumoniae z dróg oddechowych.
Odmienne efekty obserwowano w modelach zaburzenia równowagi mikrobiologicznej po antybiotykoterapii. Nadmierny rozrost grzybów jelitowych może nasilać aktywację Dectin-1 na makrofagach pęcherzykowych, zwiększać wydzielanie IL-1β i napływ neutrofili, prowadząc do nasilenia zapalenia płuc podczas zakażenia bakteryjnego.
Istotne znaczenie ma także odpowiedź adaptacyjna. Kolonizacja jelita przez Candida albicans może stymulować odpowiedź limfocytów Th17 i zwiększać reaktywność immunologiczną w innych narządach. Efektem może być zarówno wzmocnienie niektórych mechanizmów przeciwdrobnoustrojowych, jak i zwiększenie podatności na alergiczne zapalenie dróg oddechowych.
Dwukierunkowość: wpływ zakażeń płuc na jelita
Przegląd obejmuje również mechanizmy, w których pierwotne zaburzenia dotyczą układu oddechowego, a ich następstwa pojawiają się w przewodzie pokarmowym.
W badaniach przedklinicznych zakażenie wirusem grypy typu A prowadziło do ogólnoustrojowej odpowiedzi zapalnej, zaburzeń integralności bariery jelitowej, zmniejszenia wytwarzania SCFA i zmian struktury mikrobioty jelitowej.
W modelu zakażenia RSV u noworodkowych myszy obserwowano zaburzenie równowagi Th17/Treg w płucach oraz zmiany sygnalizacji zależnej od IL-22, wpływające na środowisko nabłonka jelitowego i skład kolonizujących go mikroorganizmów.
Autorzy omawiają ponadto eksperymentalne dane dotyczące oddziaływania dymu tytoniowego i innych ekspozycji środowiskowych na mikrobiotę jelitową.
Wyniki te wskazują, że zmiany jelitowe obserwowane w chorobach układu oddechowego mogą stanowić zarówno czynnik wpływający na przebieg choroby, jak i następstwo zapalenia płucnego, ekspozycji środowiskowej lub stosowanego leczenia.
Oś jelito–płuco w przewlekłych chorobach układu oddechowego
Astma: wczesne dojrzewanie mikrobioty i odmienne fenotypy zapalne
Astma jest jednym z najlepiej opisanych obszarów badań nad osią jelito–płuco. Autorzy analizują zarówno dane pochodzące z kohort urodzeniowych, jak i obserwacje dotyczące fenotypów zapalenia typu 2 (T2-high), astmy neutrofilowej (T2-low), ciężkiej astmy oraz astmy współwystępującej z otyłością.
W badaniach kohortowych zmiany mikrobioty jelitowej w pierwszych miesiącach życia były związane z późniejszym ryzykiem rozwoju astmy.
W jednym z badań przywołanych w przeglądzie, obejmującym 319 niemowląt, u dzieci z epizodami świszczącego oddechu i atopią stwierdzano w pierwszych 100 dniach życia zmniejszoną obecność bakterii z rodzajów Faecalibacterium, Lachnospira, Veillonella i Rothia. Towarzyszyło temu zmniejszone stężenie octanu w kale oraz zaburzenia metabolizmu jelitowo-wątrobowego.
Eksperymentalne wprowadzenie tych mikroorganizmów do układu mikrobiologicznego myszy ograniczało alergiczne zapalenie dróg oddechowych u potomstwa, dostarczając mechanistycznego uzasadnienia dla obserwacji kohortowych.
W innej kohorcie urodzeniowej, obejmującej 690 dzieci, opóźnione dojrzewanie mikrobioty jelitowej w pierwszym roku życia wiązało się ze zwiększonym ryzykiem astmy w wieku pięciu lat, przy czym związek ten obserwowano szczególnie w kontekście występowania astmy u matki.
W astmie eozynofilowej autorzy opisują zmniejszoną liczebność niektórych bakterii produkujących maślan, w tym Roseburia i Faecalibacterium prausnitzii, oraz związki tych zmian z parametrami zapalenia typu 2.
W ciężkiej astmie obserwowano odmienne profile mikrobioty jelitowej, między innymi zmniejszoną względną liczebność Acidaminococcaceae i zwiększoną Prevotellaceae oraz Veillonellaceae. W przypadku astmy związanej z otyłością opisywano współwystępowanie zmian mikrobiologicznych i ogólnoustrojowej odpowiedzi zapalnej.
Dane dotyczące astmy neutrofilowej i jej powiązań z mikrobiomem jelitowym pozostają mniej kompletne. Autorzy podkreślają również brak dostatecznych badań pozwalających rozstrzygnąć, czy trajektorie dojrzewania mikrobioty mogą przewidywać remisję astmy lub jej utrzymywanie się w kolejnych latach życia.
Istotnym zagadnieniem pozostaje wpływ farmakoterapii. W przywołanym randomizowanym badaniu u dzieci dodanie montelukastu do wziewnych glikokortykosteroidów wiązało się ze zmianami mikrobioty nosa i jelita, zwiększeniem dostępności SCFA oraz poprawą stężenia frakcyjnego tlenku azotu w powietrzu wydychanym (FeNO). Znaczenie kliniczne i przyczynowość tych powiązań wymagają dalszych badań.
POChP: mikrobiota, palenie tytoniu i progresja choroby
W przewlekłej obturacyjnej chorobie płuc omawiane dane koncentrują się na ciężkości choroby, upośledzeniu czynności płuc, zaostrzeniach i rozedmie.
U pacjentów z zaawansowaną POChP opisywano zmiany mikrobioty jelitowej oraz zmniejszone stężenia SCFA w kale. W badaniach osób narażonych na dym tytoniowy obserwowano również zmniejszone stężenia krążących SCFA, a stężenie propionianu w osoczu dodatnio korelowało ze wskaźnikiem FEV1/FVC.
Interpretacja tych zależności jest jednak złożona. Palenie tytoniu może jednocześnie wpływać na mikrobiotę jelitową, metabolizm bakterii, stan zapalny, funkcjonowanie nabłonka jelitowego i wzorce żywieniowe. Rozdzielenie wpływu samej POChP od wpływu palenia i innych czynników zakłócających stanowi jedno z podstawowych wyzwań metodologicznych.
W badaniach na myszach transfer mikrobioty kałowej pochodzącej od pacjentów z ciężką POChP nasilał zapalenie dróg oddechowych i zmiany przypominające rozedmę, przebudowę dróg oddechowych oraz nadmierne wydzielanie śluzu.
W innych modelach eksperymentalnych zwiększenie podaży błonnika ograniczało niedobór SCFA i zmniejszało uszkodzenie płuc związane z ekspozycją na dym tytoniowy.
Obserwacje kliniczne wskazują również na związki między określonymi profilami mikrobioty jelitowej a częstością zaostrzeń i pogarszaniem czynności płuc. Nie stanowią one jednak wystarczającej podstawy do traktowania konkretnych drobnoustrojów jelitowych jako zwalidowanych biomarkerów progresji POChP.
Mukowiscydoza: mikrobiota jelitowa, zakażenie Pseudomonas aeruginosa i zapalenie
W mukowiscydozie znaczenie osi jelito–płuco rozpatrywane jest w szczególnie złożonym kontekście. Dysfunkcja CFTR, zewnątrzwydzielnicza niewydolność trzustki, zaburzenia środowiska przewodu pokarmowego oraz powtarzane kursy antybiotykoterapii mogą wpływać zarówno na mikrobiotę jelitową, jak i na przebieg choroby płuc.
Autorzy wskazują, że stosunkowo najmocniejsze dane dotyczą wczesnego okresu życia, ponieważ dostępne są badania podłużne umożliwiające równoczesne obserwowanie dojrzewania społeczności mikroorganizmów w przewodzie pokarmowym i górnych drogach oddechowych.
W badaniach niemowląt z mukowiscydozą obserwowano częściową zgodność zmian mikrobioty jelitowej i mikrobioty górnych dróg oddechowych. Zmniejszona obecność bakterii z rodzaju Parabacteroides w jelitach poprzedzała wykrycie Pseudomonas aeruginosa w drogach oddechowych i była związana z występowaniem wczesnych zaostrzeń.
W badaniu wykorzystującym analizy wieloomiczne opóźnione dojrzewanie mikrobioty jelitowej wiązało się z neutrofilowym zapaleniem dróg oddechowych i obciążeniem bakteriami Pseudomonas.
W kolejnych badaniach stwierdzano zależności między zaburzeniami mikrobioty jelitowej, nasileniem zapalenia jelitowego a parametrami choroby pulmonologicznej. Zmniejszona różnorodność mikrobioty, zwiększone stężenia białka wiążącego kwasy tłuszczowe i kalprotektyny wiązały się z niższymi wartościami FEV1.
Wyższe stężenia kalprotektyny były również związane z przewlekłą kolonizacją dróg oddechowych przez P. aeruginosa i częstymi zaostrzeniami.
U dzieci z mukowiscydozą opisywano zmniejszenie różnorodności mikrobioty jelitowej, wzbogacenie w bakterie z rodzajów Enterobacter i Veillonella oraz zmniejszoną obecność Lachnospira i Alistipes. Wykazywano także zmiany przewidywanych szlaków metabolicznych związanych z SCFA.
W modelach mysich zakażenie płuc przez P. aeruginosa modyfikowało społeczności mikroorganizmów zarówno w płucach, jak i jelitach, co dostarcza eksperymentalnych przesłanek przemawiających za dwukierunkowością oddziaływań.
Autorzy zaznaczają jednak, że współwystępowanie dysbiozy jelitowej i cięższej choroby płuc nie pozwala samo w sobie rozstrzygnąć, czy zmiany mikrobiologiczne przyczyniają się do progresji choroby, czy są jej następstwem.
Rozstrzenia oskrzeli niezwiązane z mukowiscydozą
W rozstrzeniach oskrzeli niezwiązanych z mukowiscydozą najważniejsze obserwacje dotyczą przewlekłego zakażenia P. aeruginosa, neutrofilowego zapalenia dróg oddechowych oraz częstości zaostrzeń.
W badaniach wykorzystujących równoczesne profilowanie mikrobioty plwociny i kału zidentyfikowano powiązania między obecnością Pseudomonas w drogach oddechowych a bakteriami Bacteroides i grzybami Saccharomyces w jelitach. Uzyskane profile korelowały z ciężkością choroby i częstością zaostrzeń.
Szczególnie interesującym przykładem jest mechanizm obejmujący bakterię Eggerthella lenta oraz kwas tauroursodeoksycholowy (TUDCA).
W badaniach mechanistycznych metabolit ten wiązał się z osłabieniem aktywności przeciwbakteryjnej neutrofili poprzez hamowanie sygnalizacji AMPK i zmniejszenie dostępności ATP.
Eksperymenty z transplantacją mikrobioty i kolonizacją wybranym mikroorganizmem wskazywały, że E. lenta może nasilać zakażenie płuc w modelach mysich.
W badaniach przekrojowych pacjenci z częstymi zaostrzeniami i niskim wskaźnikiem masy ciała (BMI) wykazywali zmniejszoną różnorodność mikrobioty jelitowej oraz niedobór niektórych bakterii związanych z produkcją SCFA, między innymi Prevotella, Coprococcus i Butyricimonas.
Autorzy omawiają także obserwowane powiązania rozstrzeni oskrzeli z nieswoistymi chorobami zapalnymi jelit i chorobami płuc wywołanymi przez prątki niegruźlicze, przy czym mechanizmy tych zależności nie zostały dostatecznie poznane.
Znaczenie osi jelito–płuco w zapaleniu płuc, sepsie i ARDS
Pozaszpitalne i szpitalne zapalenie płuc
W pozaszpitalnym zapaleniu płuc (community-acquired pneumonia, CAP) opisywano zmniejszoną różnorodność mikrobioty jelitowej oraz niedobór bakterii związanych z wytwarzaniem SCFA.
Badania metagenomiczne i metabolomiczne wykazywały zmniejszoną względną liczebność bakterii z rodzajów Faecalibacterium, Ruminococcus i Eubacterium, a także zaburzenia profilu wtórnych kwasów żółciowych. Obserwowano równocześnie podwyższone stężenia mediatorów ogólnoustrojowego zapalenia.
W niektórych badaniach większa obecność Faecalibacterium w jelitach korelowała z krótszym czasem hospitalizacji, natomiast eksperymenty na myszach wskazywały na ochronne działanie wcześniejszego podania F. prausnitzii w zakażeniu K. pneumoniae.
Autorzy zwracają jednak uwagę, że w ciężkim pozaszpitalnym zapaleniu płuc profil mikrobioty dróg oddechowych wykazywał silniejszą wartość prognostyczną niż profil mikrobioty jelitowej.
W szpitalnym zapaleniu płuc, zwłaszcza zapaleniu płuc związanemu z wentylacją mechaniczną (ventilator-associated pneumonia, VAP), dodatkowe znaczenie mają ekspozycja na antybiotyki, stan krytyczny i zaburzenia mikrobioty obejmujące wiele przedziałów organizmu.
W badaniach pacjentów przyjmowanych na oddziały intensywnej terapii wyjściowe profile mikrobioty jelitowej wiązały się z późniejszym występowaniem VAP. Analizy podłużne wskazywały przy tym, że zmiany społeczności mikroorganizmów w drogach oddechowych mogą być bardziej nasilone niż równoległe zaburzenia mikrobioty jelitowej.
Sepsa i zespół ostrej niewydolności oddechowej
W sepsie i związanym z nią zespole ostrej niewydolności oddechowej (acute respiratory distress syndrome, ARDS) interakcje między jelitem a płucami obejmują zaburzenia integralności barier nabłonkowych, ogólnoustrojową aktywację zapalną, zmiany odporności przeciwdrobnoustrojowej i powstawanie wtórnych zakażeń.
W badaniach próbek popłuczyn oskrzelowo-pęcherzykowych pacjentów z ARDS związanym z sepsą wykrywano zwiększoną obecność taksonów bakteryjnych typowych dla środowiska jelitowego, między innymi Bacteroides, Enterobacteriaceae i Lachnospiraceae.
Jednak samo wykrycie bakterii kojarzonych z mikrobiotą jelitową w materiale z dolnych dróg oddechowych nie stanowi wystarczającego dowodu bezpośredniego przemieszczania się określonych szczepów z jelita do płuc.
W badaniach chorych wentylowanych mechanicznie identyfikowano profile mikrobiologiczne związane z ciężkością choroby i rokowaniem. Zmniejszona różnorodność mikrobioty płucnej oraz przewaga określonych grup bakterii korelowały z gorszymi wynikami klinicznymi.
W badaniach jelitowych stwierdzano także związki nadmiernego wzrostu Enterobacteriaceae z zaburzeniami odporności wrodzonej oraz ryzykiem zakażeń szpitalnych. Opisywano ponadto indeksy mikrobiologiczne powiązane ze śmiertelnością 28-dniową.
Kwas azelainowy i wygaszanie zapalenia w modelach eksperymentalnych
W części mechanistycznej autorzy przywołują badanie dotyczące wpływu diety ketogenicznej na mikrobiotę jelitową i przebieg uszkodzenia płuc w sepsie.
W modelach przedklinicznych dieta ta sprzyjała zwiększeniu obecności bakterii Limosilactobacillus reuteri i Lactiplantibacillus plantarum. Mikroorganizmy te uczestniczyły w przemianach kwasu oleinowego prowadzących do powstawania kwasu azelainowego.
Metabolit pochodzenia jelitowego docierał do płuc i wpływał na mechanizmy wygaszania odpowiedzi zapalnej, między innymi poprzez nasilenie apoptozy neutrofili, usuwanie obumierających komórek przez makrofagi oraz szlaki związane z PPAR-γ i makrofagami pęcherzykowymi wykazującymi ekspresję MerTK.
Mechanizm ten wiązał się ze zmniejszeniem ostrego uszkodzenia płuc w warunkach eksperymentalnych.
Nie stanowi to jednak potwierdzenia korzyści klinicznych diety ketogenicznej u pacjentów z sepsą lub ARDS. Autorzy wskazują, że w niewielkim badaniu klinicznym dieta ketogeniczna okazała się wykonalną interwencją, ale nie przyniosła istotnej poprawy przeżycia.
Możliwości zastosowania osi jelito–płuco w praktyce klinicznej
Jednym z najważniejszych zagadnień poruszanych przez autorów jest przejście od identyfikowania związków mikrobiologicznych do opracowania klinicznie użytecznych biomarkerów i interwencji terapeutycznych.
W tym kontekście rozważają oni możliwość wykorzystania charakterystycznych profili mikrobioty i jej metabolitów jako potencjalnych cech podatnych na leczenie (treatable traits). Ich identyfikacja miałaby umożliwić bardziej precyzyjne różnicowanie pacjentów o pozornie podobnym obrazie klinicznym.
Modulatory CFTR i zmiany mikrobioty w mukowiscydozie
Istotny fragment przeglądu dotyczy leczenia modulatorami CFTR, w szczególności terapii skojarzonej eleksakaftorem, tezakaftorem i iwakaftorem.
Autorzy przywołują badania wskazujące, że leczenie to wiąże się ze zmniejszeniem stężeń markerów zapalenia jelitowego, w tym kalprotektyny w kale, oraz zmianami składu mikrobioty jelitowej.
Dane podłużne sugerują jednocześnie, że społeczności mikroorganizmów w drogach oddechowych mogą zmieniać się wcześniej niż społeczności jelitowe po rozpoczęciu leczenia modulatorami CFTR.
Przebudowa mikrobioty nie oznacza jednak pełnego powrotu do profilu obserwowanego u zdrowych osób. Autorzy wskazują również, że ogólna poprawa objawów żołądkowo-jelitowych w analizowanych danych była niewielka.
Powstaje zatem pytanie, czy równoczesne oznaczanie parametrów zapalenia jelitowego i profili mikrobioty obu przedziałów mogłoby w przyszłości uzupełniać ocenę odpowiedzi na leczenie. Możliwość takiego zastosowania pozostaje jednak przedmiotem badań.
Antybiotyki, makrolidy i konsekwencje ekologiczne leczenia
Antybiotykoterapia jest kolejnym przykładem interwencji wpływającej na oś jelito–płuco.
Makrolidy stosowane długotrwale mogą wywierać działanie przeciwbakteryjne i immunomodulacyjne w układzie oddechowym, ale równocześnie modyfikować mikrobiotę jelitową, ograniczać populacje bakterii komensalnych i sprzyjać selekcji drobnoustrojów opornych.
Autorzy omawiają badania erytromycyny i azytromycyny, w których obserwowano zmiany mikrobiologiczne w drogach oddechowych i przewodzie pokarmowym. Zwracają jednak uwagę, że równoczesne występowanie tych zmian nie dowodzi, iż przebudowa jednego środowiska bezpośrednio wywołała zmianę w drugim.
Odrębne zagadnienie stanowią antybiotyki wziewne, umożliwiające uzyskiwanie wysokich stężeń leku w drogach oddechowych przy ograniczonej ekspozycji ogólnoustrojowej. W publikacji wskazano ich zastosowanie w przewlekłym zakażeniu P. aeruginosa u osób z mukowiscydozą oraz w wybranych przypadkach rozstrzeni oskrzeli niezwiązanych z mukowiscydozą.
Pomimo ograniczonego wchłaniania ogólnoustrojowego dostępne dane nie pozwalają jeszcze na pełną ocenę długoterminowego wpływu antybiotyków wziewnych na mikrobiotę jelitową.
Dieta, błonnik pokarmowy i metabolity bakteryjne
Interwencje dietetyczne są rozważane jako potencjalny sposób pośredniego oddziaływania na odporność płucną poprzez modyfikowanie dostępności substratów dla bakterii jelitowych i wytwarzania SCFA.
W modelach eksperymentalnych zwiększona podaż błonnika ograniczała niektóre zmiany zapalne związane z astmą i ekspozycją na dym tytoniowy.
Jednak badania kliniczne u ludzi przynosiły niejednorodne rezultaty. Autorzy przywołują siedmiodniową interwencję z inuliną, w której analiza post hoc wskazywała na zmniejszenie liczby eozynofilów w plwocinie, oraz badanie krzyżowe, w którym zwiększenie SCFA po zastosowaniu oligosacharydów nie przełożyło się na istotną poprawę wyników dotyczących astmy względem placebo.
W konsekwencji nie ma podstaw, aby na podstawie samych efektów metabolicznych przewidywać określoną skuteczność kliniczną interwencji dietetycznych we wszystkich fenotypach chorób układu oddechowego.
Probiotyki i transplantacja mikrobioty kałowej
Przegląd omawia również strategie mające na celu odbudowę ekosystemu mikroorganizmów jelitowych.
W niektórych badaniach pediatrycznych dotyczących astmy stosowanie określonych preparatów probiotycznych wiązało się ze zmniejszeniem częstości zaostrzeń. Metaanalizy wykazywały jednak niejednorodność rezultatów, co uniemożliwia uogólnianie obserwowanych korzyści na wszystkie preparaty i grupy pacjentów.
W mukowiscydozie wstępne dane sugerowały możliwość zmniejszenia stężenia kalprotektyny w kale podczas stosowania probiotyków, ale ich wpływ na zaostrzenia płucne pozostaje niepewny.
Szczególnie istotne są zagadnienia bezpieczeństwa u chorych w stanie krytycznym.
W badaniu PROSPECT stosowanie Lactobacillus rhamnosus GG nie prowadziło do istotnego zmniejszenia częstości VAP w porównaniu z placebo. Autorzy przeglądu omawiają także przypadki, w których badania sekwencjonowania całogenomowego wiązały izolaty bakterii wykrywanych we krwi ze szczepami probiotycznymi.
Dane te przemawiają przeciw rutynowemu stosowaniu probiotyków w celu zapobiegania VAP i uzasadniają szczególną ostrożność u pacjentów w stanie krytycznym, w tym osób z cewnikami naczyniowymi.
Transplantacja mikrobioty kałowej (faecal microbiota transplantation, FMT) pozostaje kolejną badaną strategią. W przywołanym badaniu kontrolowanym z pozorowaną interwencją FMT nie zmniejszyła kolonizacji drobnoustrojami wielolekoopornymi.
Autorzy wskazują również na opisane powikłanie związane z bakteriemią wywołaną przez pochodzący od dawcy szczep Escherichia coli wytwarzający β-laktamazy o rozszerzonym spektrum działania (ESBL).
W świetle omawianych danych nie ma podstaw do rutynowego rekomendowania FMT jako metody leczenia chorób układu oddechowego bez odpowiednich badań oceniających pulmonologiczne punkty końcowe.
Fagoterapia i bezpośrednie modyfikowanie mikrobioty płucnej
Poza interwencjami jelitowymi autorzy przedstawiają rozwiązania ukierunkowane bezpośrednio na mikroorganizmy obecne w drogach oddechowych.
W modelach przedklinicznych badano między innymi podawanie żywych bakterii o potencjalnych właściwościach terapeutycznych drogą inhalacyjną oraz wykorzystanie genetycznie modyfikowanych mikroorganizmów przeciw zakażeniu P. aeruginosa.
W przeglądzie uwzględniono również badanie u ludzi dotyczące nebulizowanego preparatu fagowego BX004-A, zawierającego mieszaninę trzech bakteriofagów ukierunkowanych na P. aeruginosa.
W badaniu pierwszego podania u ludzi, obejmującym dorosłych z mukowiscydozą, preparat był dobrze tolerowany, wykazywał możliwość skutecznego dostarczenia do dolnych dróg oddechowych oraz sygnał potencjalnego zmniejszenia obciążenia P. aeruginosa w plwocinie.
Jest to jednak wczesny etap oceny klinicznej. Przedstawione wyniki nie są równoznaczne z wykazaniem skuteczności w ograniczaniu zaostrzeń lub spowalnianiu progresji choroby.
Mikrobiom jako źródło biomarkerów
Autorzy wskazują trzy potencjalne kierunki wykorzystania danych mikrobiologicznych i metabolicznych w pulmonologii:
- ocenę ryzyka rozwoju choroby oraz identyfikację pacjentów szczególnie narażonych na niekorzystny przebieg;
- stratyfikację pacjentów i dobór leczenia na podstawie biologicznie istotnych cech choroby;
- monitorowanie odpowiedzi na leczenie, progresji choroby i długoterminowych skutków ekologicznych farmakoterapii.
Do analizowanych kandydatów należą określone profile mikrobioty jelitowej i płucnej, metabolity bakteryjne, zmiany wytwarzania SCFA oraz markery zapalenia jelitowego.
W przypadku astmy rozważane jest wykorzystanie wczesnych profili mikrobioty do przewidywania ryzyka choroby. W POChP i rozstrzeniach oskrzeli analizuje się ich związki z ciężkością obturacji, częstością zaostrzeń i pogarszaniem czynności płuc.
W mukowiscydozie szczególne zainteresowanie budzi łączenie oznaczeń markerów zapalenia jelitowego z obserwacją mikrobioty dróg oddechowych podczas terapii modulatorami CFTR.
Autorzy podkreślają jednak, że zintegrowane sygnatury mikrobiologiczne osi jelito–płuco nie zostały dotychczas wystarczająco zwalidowane do rutynowego wykorzystania w stratyfikacji pacjentów i podejmowaniu decyzji terapeutycznych.
Ograniczenia dowodów i kierunki dalszych badań
Pomimo coraz liczniejszych danych dotyczących osi mikrobiom–jelito–płuco autorzy identyfikują kilka zasadniczych problemów ograniczających możliwość zastosowania tej wiedzy w praktyce klinicznej.
Trudności w ustalaniu przyczynowości
Najważniejszym ograniczeniem jest odróżnienie rzeczywistego oddziaływania między narządami od równoległych zmian wywoływanych wspólnymi czynnikami.
Dieta, palenie tytoniu, antybiotykoterapia, stosowanie glikokortykosteroidów, stopień zaawansowania choroby i inne ekspozycje mogą jednocześnie modyfikować mikrobiotę jelitową oraz przebieg choroby układu oddechowego.
W badaniach obserwacyjnych trudne pozostaje także ustalenie kierunku zależności. Dysbioza jelitowa może poprzedzać pogorszenie choroby płuc, ale sama choroba lub jej leczenie mogą również prowadzić do zaburzeń mikrobiologicznych w przewodzie pokarmowym.
Interpretację dodatkowo komplikuje udział mikrobioty jamy ustnej w kształtowaniu społeczności mikroorganizmów dolnych dróg oddechowych. Dlatego wykazanie podobieństwa mikrobiologicznego jelita i płuc nie musi oznaczać bezpośredniej transmisji między tymi narządami.
Potrzeba podłużnych badań wieloprzedziałowych
Autorzy wskazują potrzebę badań wykorzystujących równoczesne i powtarzane pobieranie próbek z przewodu pokarmowego, jamy ustnej, dróg oddechowych oraz krwi.
Takie badania powinny łączyć profilowanie mikrobiologiczne na poziomie szczepów z metabolomiką, immunofenotypowaniem, oceną funkcji bariery nabłonkowej i dokładną charakterystyką kliniczną pacjentów.
Nie wystarczy wykazać, że interwencja zmieniła względną liczebność określonej bakterii. Konieczne jest ustalenie, czy zmiana ta wpływa na istotne klinicznie punkty końcowe, takie jak przebieg zaostrzeń, czynność płuc, zapotrzebowanie na hospitalizację lub przeżycie.
Istotne będzie również określenie trwałości efektów po zakończeniu interwencji, zarówno w odniesieniu do składu mikrobioty, jak i funkcji metabolicznych oraz odpowiedzi immunologicznej.
Wnioski autorów
W podsumowaniu Yuqiong Yang, Xin Tang, Rongchang Chen i Zhang Wang proponują model, w którym znaczenie osi jelito–płuco zmienia się w zależności od etapu choroby.
We wczesnym okresie życia zaburzenia mikrobioty jelitowej mogą wpływać na podatność układu oddechowego na zakażenia i zapalenie alergiczne. W utrwalonej chorobie przewlekłej zmiany zapalne w drogach oddechowych mogą z kolei modyfikować środowisko jelitowe, tworząc mechanizm wzajemnego wzmacniania zaburzeń mikrobiologicznych i immunologicznych.
Podczas zaostrzeń oba kierunki komunikacji mogą uczestniczyć w nasilaniu odpowiedzi zapalnej.
Autorzy przedstawiają ten model jako biologicznie uzasadnioną koncepcję wymagającą dalszego testowania, a nie jako ostatecznie potwierdzony mechanizm przyczynowy dla wszystkich chorób układu oddechowego.
Przegląd opublikowany w Respirology pokazuje, że badania nad mikrobiomem jelitowym mogą w przyszłości uzupełniać tradycyjne, skoncentrowane na płucach modele patofizjologii chorób układu oddechowego. Warunkiem ich klinicznego wykorzystania pozostaje jednak przeprowadzenie odpowiednio zaprojektowanych badań prospektywnych i interwencyjnych, które wykażą nie tylko zmianę mikrobiologiczną lub immunologiczną, lecz także mierzalną korzyść dla pacjenta.
Źródła i materiały
Publikacja naukowa: Yang Y., Tang X., Chen R., Wang Z. The Microbiome–Gut–Lung axis in Respiratory Diseases: From Biological Mechanisms to Clinical Translation. Respirology. Pierwsza publikacja: 12 października 2026 r. Typ publikacji: Invited Review.
26 października 2026, 18:30 · za 12 dniUprawnienia i obowiązki pracownika z orzeczeniem o niepełnosprawnościFundacja Oddech Życia zaprasza na bezpłatny webinar „Uprawnienia i obowiązki pracownika z orzeczeniem o niepełnosprawności”, który odbędzie się w poniedziałek, 26 października 2026 roku, o godzinie 18:30. Spotkanie poprowadzi Magdalena…Sprawdź szczegóły 
