S rozširujúcimi vedomosťami o tom, ako pracuje ľudský organizmus, stále viac sa rozpoznáva dôležitosť komenzálnych mikróbov, ktoré kolonizujú kožu, črevá a slizničné povrchy ľudského tela. (Komenzálne mikroorganizmy sú "spolustravníci", ktorí hostiteľovi neškodia, ale ani priamo neprospievajú). Význam týchto poznatkov by sa mohol zdať len teoretický, ale objavujú sa zreteľné súvislosti s ľudským zdravím a chorobami. Je veľmi pravdepodobné, že aj v praktickej medicíne bude treba viac zohľadňovať vzťahy medzi ľudským telom a jeho mikrobiómom. Výraz mikrobióm označuje súhrn mikroorganizmov a ich genetického materiálu, čo je trochu iné, ako označuje slovo mikrobiota - teda súhrn mikroorganizmov, ktoré osídľujú určitý ekosystém v ľudskom tele. Zvlášť zrejmou sa stáva úloha mikrobiot napríklad pri infekciach, spôsobených Clostridium difficile, zápalových ochoreniach čreva, osídlení multirezistentnými organizmami (odolnými na väčšinu antibiotík), v súvislosti s autoimúnnymi a alergickými ochoreniami, atopickým ekzémom kože či dokonca neuropsychickými chorobami.
Celkový počet buniek mikróbov v ľudskom tele asi desaťnásobne prevyšuje počet buniek ľudského tela. Komenzálnych baktérii a kvasiniek so sebou nosíme niekoľko kilogramov (ich bunky sú väčšinou mnohonásobne menšie, ako bunky ľudského tela). Najviac ich osídľuje zažívací trakt; v zažívacom trakte ich množstvo narastá smerom ku konečníku, najviac ich obýva hrubé črevo a odchádzajúca normálna stolica už obsahuje prevažne baktérie. Zvyknú sa nazývať bakteriálna črevná flóra (lebo tieto stvorenia kedysi pri triedení spadli medzi "rastliny").
Mikrobiálne osídlenie makroorganizmov, teda nielen človeka, sa zrejme vyvíja v spätosti s evolúciou makroorganizmu. Je to nevyhnutnosť pre makroorganizmus, ktorý sa nezaobíde bez metabolických funkcii, ktoré mu zabezpečujú mikroorganizmy.
Koža je považovaná za jednu z bariér medzi vonkajším a vnútorným prostredím organizmu. Jej narušením patogénnymi (choroboplodnými) baktériami vznikajú zjavné zápaly. Menej zrejmá je táto súvislosť s ochoreniami, ktoré sú sprevádzané postupnou zmenou zloženia obvyklého mikrobiálneho osídlenia kože, napríklad s atopickým ekzémom.
Trvalému prísunu baktérii z okolia sú vystavené dýchacie cesty. Sú aj vhodným prostredím pre ich rast - nachádza sa tam kyslík, optimálna teplota aj živiny. Preto je pre človeka výhodné, keď sú jeho dýchacie cesty osídlené neškodnými komenzálnymi druhmi baktérii, ktoré bránia v raste choroboplodným (patogénnym) baktériam. Robia to jednak súperením o zdroje, jednak vylučovaním bakteriocínov - látok charakteru úzkospektrálnych antibiotík, ktoré cielene potláčajú rast istých druhov súperiacich baktérii. Pri chronických chorobách dýchacích ciest - napríklad astme či chronickom zápale priedušiek - sa výrazne mení mikrobiálne osídlenie dýchacích ciest (o akútnych chorobách - tuberkulóze či zápale pľúc ani nehovoriac).
Pre úplnosť, ženy môžu dosť potrápiť aj špecifické zmeny v bakteriálnom osídlení, ktoré muži nepoznajú (ale môžu ich svojim manželkám a milenkám spôsobiť).
Najzaujímavejšie je spolužitie človeka s jeho črevnými mikroorganizmami. Tie sa nielen zúčastňujú trávenia potravy, ale aj majú veľký význam pri ochrane čreva pred nezvanými hosťami. Okrem bakteriocínov a súperenia o potravu tiež kvasnými procesmi znižujú pH črevného obsahu, obsadzujú väzobné miesta na sliznici a dokážu spolupracovať s imunitným systémom. Na jednej strane dokážu aktivovať zápalovú reakciu, na druhej zariadiť toleranciu niektorých antigénov. Tieto schopnosti normálnej črevnej mikrobiálnej flóry vysvetľujú, prečo jej narušenie je spojené so zápalovými, alergickými a autoimunitnými ochoreniami tráviaceho traktu. Zjednodušene povedané, niektoré črevné baktérie dokážu s tráviacim traktom komunikovať a spolupracovať k obojstrannému prospechu, okrem iného aj na eliminácii neprispôsobivých votrelcov.
Mikroorganizmy plnia nezastupiteľné úlohy v procese trávenia potravy. Štiepia rôzne sacharidy, proteíny, vlákninu. Podielajú sa na syntéze vitamínov skupiny B a vitamínu K. Fermentáciou produkujú krátkoreťazcové mastné kyseliny, ktoré majú úlohu v regulácii rastu a diferenciácie buniek črevnej sliznice.
Všetky akútne črevné infekcie sú spojené s rozmnožením patologických mikroorganizmov v čreve (z nich niektoré dokážu človeka aj pripraviť o život - vibrio cholerae, salmonela typhi...). Sú aj črevné ochorenia, prevažne chronické, kde nie je súvislosť s premnožením patogénov zrejmá. O mnohých sa až v nedávnej minulosti sa zistilo, že ich sprevádzajú zmeny v mikrobióme zažívacieho traktu, hlavne hrubého čreva. Avšak stále nie je isté, či táto zmena je vyvolávateľom, alebo len následkom zápalu. Je ale zrejmé, že normalizácia mikrobiómu napomáha ústupu zápalu.
Najjasnejšie je súvislosť dokázaná s rozmnožením baktérie Clostridium difficile. Táto zle rastie na kultivačných pôdach, takže väčšina infekcii v minulosti ostávala mikrobiologickým vyšetrením stolice neodhalená. Okrem toho, môže prebývať aj v tráviacom trakte zdravých ľudí a prípadný nález sám osebe ešte nemusí automaticky znamenať ochorenie. Po nadmernom rozmnožení môže spôsobiť hnačku, ale aj smrtiacu pseudomembranóznu kolitídu - zápal hrubého čreva. Pred vynálezom kolonoskopického vyšetrenia, čo je nejakých 30 rokov, ho priamo videli len patológovia pri pitve, dnes na takúto chorobu môže upozorniť aj nález pri kolonoskopii, ordinovanej pre nevysvetliteľné bolesti brucha a neurčité zažívacie ťažkosti. Dnes je táto infekcia pomerne dobre odhaliteľná aj jednoduchým vyšetrením stolice (zisťuje sa prítomnosť toxínov A a B, ktoré poškodzujú bunky črevnej sliznice). Takže sa už vie, Clostridium difficile spôsobuje väčšinu hnačiek u pacientov v nemocniciach - hlavne u pacientov starých, liečených antibiotikami, po chemoterapii, proste všetkých, ktorí už majú z nejakého dôvodu rozvrátenú črevnú mikrobiálnu flóru. Podľa starších učebníc sa Clostridie hubili antibiotikami najťažšieho kalibru, napríklad vankomycínom, dnes sa vie, že ľahšie prípady sa vyliečia aj samé, prípadne pomocou menej toxických liekov, napríklad rifaximínu. Tvrdošijné ochorenia sú však stále veľký problém. V posledných rokoch tu úspešne vstupuje na scénu transplantácia, a to nie hociaká: transplantácia stolice. Transplantát je pripravený zo stolice zdravého človeka; spôsoby úpravy sú rôzneho stupňa až po bezfarebný, nezapáchajúci filtrát baktérii, ale úspešnosť je približne rovnaká. (Určite pomyslenie na takúto transplantáciu nikomu neprináša príjemné pocity - a to ešte nie sme u starých Číňanov, ktorí na liečenie črevných ťažkostí používali aj "žltú polievku", obsahujúcu - no, hádajte, čo)
So zmenami v zložení črevnej bakteriálnej flóry sú spojené aj chronické zápalové ochorenia čreva a syndróm dráždivého čreva. Posledne menované je v USA najčastejšie diagnostikovaným črevným ochorením a dávalo sa do súvislosti aj s chronickým stresom. Vo viere, že dokážu upraviť zloženie črevnej flóry, podávajú sa takýmto pacientom tzv. probiotiká, čo sú väčšinou prípravky, obsahujúce životaschopné baktérie rodu Lactobacillus a Bifidobacterium. V skutočnosti ich preukázateľný pozitívny účinok je minimálny. Je to asi tým, že normálny mikrobióm zažívacieho traktu je tvorený až stovkami druhov baktérii, medzi ktorými sú početne zastúpené aj Bacteroides, Clostridium, Fusobacterium, Eubacterium, Ruminococcus, Peptococcus, Peptostreptococcus a Escherichia. Tiež množstvo baktérii v kapsli probiotika je pomerne mizivé - pre porovnanie, pri transplantácii stolice sa aplikuje 200 až 500 mililitrov "transplantátu", obsahujúceho prevažne baktérie.
Že črevný mikrobióm dokážu poriadne zdecimovať aj opakovane užívané širokospektrálne antibiotiká a v niektorých prípadoch sa sám nedokáže po takomto masakre správne obnoviť, je ľahko pochopiteľné. Menej pochopiteľná je súvislosť zmien mikrobiómu a alergických ochorení. Existuje "hygienická" hypotéza, že vystavenie organizmu mikróbom počas detstva je dôležité pre dokončenie vývoja imunitného systému, okrem iného aj vývoj imunotolerancie. Zjednodušene, ak sa dieťa stretáva s množstvom cudzorodých látok, imunitný systém sa naučí tolerovať tie neškodné a neskôr na ne nereaguje prehnane. Tejto teórii zodpovedá aj skutočnosť, že deti v rozvojových krajinách zvyknú hostiť aj niekoľko druhov črevných parazitov, zato sa u nich takmer nevyskytujú alergie. Hoci je u alergikov mikrobióm zmenený, liečba bežnými probiotikami býva neúspešná, zrejme z vyššie uvedených dôvodov.
A nakoniec, zmenený mikrobióm sa zistil aj u ľudí s obezitou a dokonca aj s neuropsychickými ochoreniami. Zatiaľ čo pri obezite sa tuší súvislosť medzi zmenami v druhovom zložení mikrobiálnej flóry a zmeneným metabolizmom, pri neuropsychických ochoreniach sa uvažuje o porušenej bariére medzi krvou a mozgovomiešnou tekutinou (vrodene alebo následkom zápalu), ktorou prenikajú antigény či bakteriálne metabolity a proteíny s vlastnosťami neuroaktívnych mediátorov. Úloha črevných baktérii pri posledne menovaných ochoreniach nie je len čisto hypotetická, ale čiastočne pozorovaniami potvrdená, čo vedie aj k ďalším úvahám, kam všade ešte môžu siahať dlhé prsty (či metabolity) obyvateľov nášho tráviaceho traktu.
Je možné, že sme ešte len na stope chorôb ďalšieho dôležitého orgánu ľudského tela, sídliaceho (prevažne) v našich črevách, ktorého význam dosiaľ nebol docenený
Objev, který má předpoklad změnit naše zemědělství k nepoznání
Autor: Josef Pazdera (27.05.2016)
Diskuze:
