Mikrobióm Čo dokážu črevné baktérie skutočne - spektrum vedy
Mikrobióm: čo môžu skutočne robiť črevné baktérie
Výskum v oblasti gastrointestinálneho sveta a jeho obyvateľov zažíva rozmach už asi desať rokov: investuje sa čoraz viac finančných prostriedkov na výskum, články sa objavujú v špičkových odborných časopisoch a mikrobióm je tiež populárnou témou v médiách. Podľa toho je takmer každá civilizačná choroba - cukrovka, obezita, alergie, rakovina hrubého čreva, obličkové kamene, syndróm dráždivého čreva, depresia, ale aj autizmus - dôsledkom nerovnováhy v črevnej flóre. Odporúčania týkajúce sa probiotík alebo doplnkov výživy vhodných pre črevá kolujú a sú v ponuke zodpovedajúce príručky a kuchárske knihy. Niektorí odsudzujú pôrody cisárskym rezom, balené mlieko pre kojencov alebo antibiotiká - to všetko môže zmeniť zloženie baktérií žijúcich v čreve. Pomôcť by mala terapia stolice, ktorú už na amerických klinikách inzerujú ako terapiu cukrovky a obezity.
Mnoho vecí sa však zdá stále veľmi polovičatých. Aj vedci v oblasti mikrobiómu varujú svoj vlastný cech pred príliš euforickými a unáhlenými závermi: Podľa Dirka Hallera z Mníchovskej technickej univerzity je protikladov jednoducho príliš veľa. Toľko výsledkov sa nedá replikovať. Zistené účinky sú často veľmi malé, štúdie na ľuďoch sú zriedkavé a 60 percent baktérií nie je tiež známych. Epidemiológ William Hanage z Harvardskej lekárskej fakulty tiež v roku 2014 varoval: „Ošiaľ je nebezpečný pre pacientov, ktorí márne hľadajú šťastie v určitých liečebných metódach.“ Okrem výskumníkov majú zodpovednosť za ochranu pred preháňaním aj tlačové kancelárie a zástupcovia médií. a teda ďalej nepodporovať mikrobiomániu.
„Mnoho kolegov je dnes trochu horlivých“ (Dirk Haller)
Je predsa isté, že črevné baktérie ovplyvňujú ich hostiteľa, teda človeka. Podporujú vstrebávanie živín do krvi urýchlením transportu cez bunky čreva a optimalizáciou metabolizmu tukov a žlčových kyselín. Okrem toho baktérie hrubého čreva štiepia časť potravinovej vlákniny, ktorú by človek inak nedokázal použiť, na mastné kyseliny s krátkym reťazcom, ako je kyselina maslová - asi 30 percent metabolických produktov v krvi je mikrobiálneho pôvodu. Baktérie navyše pomáhajú pri vývoji imunitného systému a menia nezrelé T bunky na zrelé. A robia toxíny a patogény neškodnými. Na oplátku im ľudia ponúkajú príjemné miesto na život v dobre naladenom prostredí s zvyčajne dostatkom potravy - dokonalá symbióza.
To, že určité baktérie vás tiež štíhle a chránia pred cukrovkou, je v súčasnosti obzvlášť populárnym tvrdením. Výskumu mikrobiómov sa venuje najmä bežné ochorenie na cukrovku, pretože podľa niektorých štúdií môže byť cukrovka a obezita spojené s menej rozmanitým črevným prostredím. Tí, ktorí majú nadváhu, majú napríklad v črevách oveľa viac Firmicutes v porovnaní s druhmi Bakteroidetes. Štúdiová situácia je však v tomto prípade rozporuplná: Niektorí vedci zistili tieto rozdiely, iní to však nedokázali, napríklad Andreas Schwiertz z roku 2010 z Inštitútu pre mikroekológiu v Herborne.
Príčina alebo následok zmenenej črevnej flóry?
Je tiež otázne, keď sa znížená rozmanitosť stane patologickou alebo predstavuje iba prispôsobenie zmeneným životným podmienkam. „Čo presne je zdravý mikrobióm, je v skutočnosti do veľkej miery nejasné,“ komentovala mikrobiológka Elisabeth Bik zo Stanfordskej univerzity v recenzii z roku 2016. Je pravda, že kultúry lovcov a zberačov v Južnej Amerike a Afrike vo všeobecnosti prechovávajú odlišných a oveľa rozmanitejších intestinálnych obyvateľov ako ľudia v priemyselných krajinách, a zároveň v skutočnosti menej trpia civilizačnými chorobami. Ale: Aj zdraví ľudia v bohatých krajinách majú zníženú mikrobiálnu biodiverzitu. Niektorí dokonca vo svojich črevách nosia potenciálne choroboplodné zárodky, ako napríklad Clostridium difficile, bez toho, aby ochoreli. A tehotné ženy v treťom trimestri majú podobný mikrobióm ako ľudia s metabolickým syndrómom. Vedci napriek tomu často hovoria o dysbióze, teda o narušení črevnej flóry.
A tu prichádza na rad ďalší problém. Ak sa zmenila rozmanitosť, je to príčina alebo následok choroby? Na príklade cukrovky to skúmal Kristoffer Forslund, výskumný pracovník v Európskom laboratóriu molekulárnej biológie v Heidelbergu, v štúdii z roku 2015 so 784 testovanými osobami. Tu sa u vyšetrovaných pacientov s cukrovkou ukázalo, že ich typické zmeny v črevnej flóre boli úplne dôsledkom antidiabetika metformínu a nie ich choroby: Diabetici, ktorí nedostávali metformín, mali črevnú flóru ako zdraví komparátori. V prípade chronických zápalových ochorení čriev, ako je Crohnova choroba a ulcerózna kolitída, sa dokázalo, že črevná flóra je citlivá na zmeny. Avšak títo pacienti tiež zvyčajne jedia inak ako zdraví ľudia a často užívajú lieky dlho. Takže „nie je jasné, či zmenená črevná flóra spôsobuje ochorenie alebo je dôsledkom diéty alebo liekov,“ hovorí Elisabeth Bik.
„Čo je to vlastne zdravý mikrobióm je vlastne do veľkej miery nejasný“ (Elisabeth Bik)
Spojenie zistené v epidemiologických štúdiách jednoducho nestačí. Ak črevné baktérie spôsobujú ochorenie, musia byť známe aj mechanizmy. Toto sa tiež dôsledne skúma, najmä u myší bez zárodkov. Existuje napríklad teória, že niektoré črevné baktérie štiepia vlákninu v čreve obzvlášť dobre, že jednoduché cukry čoraz viac manévrujú cez črevnú stenu alebo pomáhajú vytvárať tukové usadeniny. Vďaka tomu všetkému uniká do hostiteľa viac energie, čo vás akoby zbavuje tuku, zatiaľ čo zoštíhľujúce baktérie majú podporovať tvorbu hormónov sýtosti. Iní sa domnievajú, že zápalové mechanizmy a strata črevných bariér môžu byť príčinou obezity a cukrovky. Je to tak preto, lebo toxické bakteriálne fragmenty sa dostanú do krvi perforovaným črevom, čo vedie k mini-zápalom a k obmedzeniu citlivosti na inzulín. Vedec Patrice Cani z Université catholique de Louvain to ukázal vo veľmi uznávanej štúdii na myšiach z roku 2007. Tieto výsledky však nebolo možné potvrdiť v iných laboratóriách. Ako presne má črevo spôsobiť, že budete tuční a diabetici, stále nie je jasné.
Mnoho ľudí si navyše kladie otázku, či sú myši vôbec vhodné ako modely. Harvardský vedec Hanage je skeptický: „Myši bez choroboplodných zárodkov nie sú zdravé a nemusia nevyhnutne odrážať to, čo sa stane, keď majú myši normálnu flóru.“ Bakteriálna flóra myší je navyše zložená odlišne, pretože je prispôsobená iným biotopom. Haller sa na druhej strane domnieva, že na preskúmanie základných mechanizmov sú potrebné štúdie na myšiach. Štúdie však musia byť premyslené a interpretované veľmi opatrne a musia byť replikovateľné. Ale ešte nie sú. Vedci z Max Planck poukázali na to, prečo by to tak mohlo byť v roku 2016: Laboratórne zvieratá a ich vnútorné fungovanie reagujú odlišne na zmeny v závislosti od ich životných podmienok. Napríklad v prípade prejedania sa zvýšil priechodnosť čriev iba stánok so špinavými zvieratami, ale nie čistý výbeh.
Transplantovaná stolica
Zdá sa však, že jeden z naposledy úspešných zásahov podčiarkuje úlohu mikrobiómu ako príčiny chorôb: transplantácia stolice z človeka na človeka. Používa sa napríklad u pacientov so závažnou infekciou Clostridium difficile a vykazuje tiež počiatočné úspechy pri chronickom zápalovom ochorení čriev (IBD) a syndróme dráždivého čreva. „V prípade IBD sú tiež jednoznačné epidemiologické štúdie a pokusy na myšiach, ktoré naznačujú úlohu mikróbov,“ vysvetľuje Haller. To isté platí pre syndróm dráždivého čreva, cukrovku 1. typu a rakovinu hrubého čreva. Napríklad niekoľko štúdií ukázalo, že rakovina hrubého čreva vedie k špeciálne reorganizovanému mikrobiómu. V budúcnosti by sa to dalo použiť ako diagnostický nástroj, ktorý by bol presnejší ako v súčasnosti bežný hemokultový test a mohol by sa vyhnúť invazívnym zásahom. Ak však spojíte dôkazy o obezite a cukrovke, budú tenšie. Haller je presvedčený, že mikrobióm hrá pri vývoji týchto metabolických porúch pomerne malú úlohu.