Jak kolega Mihulka s oblibou prohlašuje, u symbióz často není úplně jisté, jestli naši střevní mikrobi otročí pro nás nebo vlastně my pro ně.
Proto o nich pro jistotu v poslední době mluvíme jako o „mikrobiálním orgánu“ nebo o „bioreaktoru“, což nepokrytě prezentuje naše stanovisko. Ony o nás pravděpodobně jako o „eukaryotické chodící skládce“.
Každopádně je není radno podceňovat, jsou dobrými sluhy, ale jak jsme všichni měli možnost zažít, i zlým pánem. Na každou buňku našeho těla máme v sobě 10 mikrobiálních. Většinou jde o dobračiska, které nám pomáhají trávit to, co by jinak odcházelo bez užitku. Mikrobiální ekosystém každého z nás je ale individuální a podle toho, jak je "namíchán" někomu prospívá a někomu škodí. Stále více výzkumných prací dokládá, že sestava nejen vypovídá o střevních onemocněních, ale že je indikátorem kolorektální rakoviny, kardiovaskulárních problémů,...
Dietology nyní zajímá možnost manipulace s touto mikroflórou. Jsou přesvědčeni, že to je správná cesta, jak nemocem předcházet, léčit a jak u zcela zdravých lidí jejich odolnost ještě vylepšit. Zatím jsou vědci s touto snahou na začátku. Nejdříve bude nutné se vyznat ve vzájemných mikrobiálních vztazích - kdo koho má rád a jak se chovají při různých zásazích, například při změně diety. K tomu je potřeba udělat jakousi genomickou inventuru. Komunita živých tvorečků, pro které je náš konečník jejich celým světem, je vskutku gigantická - zatímco člověčí genom má zhruba 200 00 genů, ten „střevní“ je stonásobně větší.
Justin Sonnenburg ze Stanfordovy University v pokusech na zvířatech doložil, že vyřazení, byť jen malého segmentu bakteriálních genů, i když jejich valná většina zůstane stejná, udělá v zažívacím traktu druhovou revoluci. Jeho pokusy ukázaly, že předem lze z takového genetického testu zjistit, jak bude jedinec reagovat na změnu stravy. To otvírá nové pole působnosti prebiotikům, která (v protikladu k probiotikům (což je doplňování do organismu zdravých bakterií), znamenají přidávání nemikrobiálních látek do jídla. Cíl je v obou případech stejný - změnit mikrobiální sestavu ve střevě směrem k těm prospěšným.
Součástí studie je velmi zjednodušený model savčího mikrobiálního ekosystému, sloužil pouze k ověření, zda by šlo předvídat podle hrstky vytypovaných genů. Sonnenburgův tým v něm modelově testoval dva druhy bakterií (oba patří k osadníkům lidských střev). Přenesl je do traktu myší. Šlo o myši chované ve sterilních podmínkách, které ve střevech žádnou mikroflóru nemají. Odbornou hantýrkou se jim říká "germ-free" myši. Šlo o jejich krmení žrádlem bohatým na složité cukry. Přitom jedny z bakterií byly lépe vybaveny na jejich štěpení - měly geny pro tvorbu příslušných enzymů a druhé enzymy ke štěpení sacharidů postrádaly. A jak se dalo předpokládat, ty první se brzo ve střevu staly dominantními.
Bezmikrobní myši jsou živými laboratořemi, ve kterých lze testovat jeden druh bakterií po druhém a tak se postupně dobrat vztahů jaké mezi jednotlivými střevními mikroby panují.
Sacharid, kterým
vědci zmíněné myši krmili, nebyl obyčejný škrob. Šlo o inulin. Je to oligosacharid, nebo polysacharid, který některé rostliny mají místo škrobu. Najdeme ho v čekance, topinamburu, cibuli, česneku, artyčokách,… Má sladkou chuť, ale neštěpí se amylázou, takže živočišný organismus ho neumí využít. Proto se používá jako náhrada cukru pro diabetiky a také jako náhrada tuku v nízkotučných výrobcích. Vědci tuto látku použili záměrně - v lidském i myším střevě se chová jako nestravitelná vláknina. Některé bakterie ho ale svými enzymy štěpit umí.
Vědci sledovali změny v relativním zastoupení těchto dvou bakteriálních druhů a zda na to má vliv výživa chudá a obohacená o inulin. Během dvou týdnů vyšlo najevo, že bakteriální zastoupení ve střevě se rapidně mění a že podle DNA analýzy lze předpovědět, jaké změny v zažívacím traktu nastanou. Tento banální pokus se dvěma kmeny byl jen zahřívacím kolem v němž se ověřovalo k jak významným změnám dochází, jak rychle k nim dochází a zda jejich dynamiku půjde sledovat pomocí molekulárně genetických metod. A protože to jde, National Institutes of Health otevřel peněženku a standfordské pracoviště zahájilo humanizaci bezmikrobních myší. To znamená, že střevní trakt zvířátek začali osídlovat již ne dvěma bakteriálními kmeny, nýbrž plnou sestavou – tou, která se popásá ve střevních kličkách většiny z nás.
Dnes například víme, že bakterie v ústech mohou předpovědět vývoj těhotenství, že podle mikrobů ve střevech lze poznat zhoubné onemocnění, náchylnost k obezitě. Vše nasvědčuje tomu, že zanedlouho vznikne profese genetik dietolog. Nebude nám odebírat krev jak dosud, ale stolici. A tak jako někdo věští z křišťálové koule, tady poslouží kulička hnědá, respektive geny v ní obsažené, zapsané v DNA zhruba tisícovky druhů střevních mikrobů. Vládnou nejen našemu střevnímu traktu a mluví do našeho zdraví víc, než jsme si mysleli, je především v našem zájmu s nimi být zadobře.
Pramen: Cell, 2010; 141 (7): 1241-1252 DOI: 10.1016/j.cell.2010.05.005
Diskuze:
