Buďte hodní na své bakterie!

Jedním z velkých překvapení moderní doby je proto zjištění, že v našem těle přebývá obrovské množství mikrobů, kteří nám zjevně neškodí. Jen bakterie v našem střevě (až 100 trilionů, trilion = 1012, číslo s dvanácti nulami) převyšují údajně počet našich vlastních buněk v poměru 10 : 1 (některé skromnější nové výpočty uvádějí poměr 1,3 : 1). Ovšem jen pokud počítáme kusy – lidské buňky jsou daleko větší a mají větší hmotnost –, váhový poměr je naprosto na naší straně. Někteří považují tuto masu mikrobů váhy asi jednoho kilogramu na jednoho člověka za přídatný lidský orgán, který váží zhruba tolik jako řada orgánů – jen jako orgán nevypadá. Je ale organizovaný – sto největších skupin bakterií má rozličné vzájemně se doplňující biochemické schopnosti a je také specializovaný, přizpůsobený životu na konkrétním místě lidského těla (vyšetřovacími technikami dneška jsou výhradně DNA sekvenční technologie). Začínáme zvolna chápat, že lidstvo se vždy vyvíjelo společně se svými mikroby a – jak nyní vědci zjišťují – tato interakce je zásadní pro naše zdraví. Novorozenci se naočkují první směsí mikroorganismů od matky při přirozeném porodu. Jak ukazují nové výzkumy, tato směs bakterií jim zřejmě poskytuje zdravotní výhodu oproti novorozencům porozeným císařským řezem, kde se po sterilním prostředí nejprve setkávají s mikroby z rukou ošetřujícího personálu. Následně se novorozenci setkávají s bakteriemi prostředí, od lidí i zvířat, kojení a všeho, čeho se dítě dotkne. Věda s překvapením zjišťuje, že to, že si malé děti cpou všechno z okolí do úst, možná není tak úplně náhodné, ale díky větší různorodosti takto získaných bakterií získává dítě výhodu pevnějšího zdraví. Kontakt s vnějším prostředím se odehrává většinou na povrchu sliznic vybavených adaptivním imunitním systémem, který zabraňuje pronikání infekčních a nežádoucích látek do krevní cirkulace (bariérová a antiinfekční funkce) a zároveň mimo jiné nezabije bakterie přítomné na sliznicích (slizniční tolerance). Nejvýznamnější je právě obrovská plocha střevní sliznice, která u dospělého člověka činí asi 200 m2. Imunitní systém pod střevní sliznicí je v lidském těle největší a představuje asi 80 % všech imunokompetentních buněk. Pouze geny bakterií v našem těle (tzv. mikrobiom) představují 100× více genů, než má lidský genom (tedy naše vlastní genetická výbava). Tento soubor genů našich spolupracujících bakterií nám poskytuje možnosti, které se v samotném lidském těle v průběhu evoluce nevyvinuly a zjevně mají pro člověka obrovský význam.

Podle studií na zvířecích modelech lze ukázat tyto benefity pro náš život na příkladu střevní mikroflóry:

• získání jinak nedostupných živin a energie z potravy, syntéza vitaminů – nutriční hodnota potravin není absolutní, ale závisí na trávicí kapacitě konzumenta s výraznou pomocí jeho mikrobiálního spektra;
  
  
• metabolismus léků a cizorodých a dalších látek – zatím málo prozkoumané je individuální ovlivnění metabolismu různých léků, důležitá je detoxikace v potravě požitých karcinogenů, zásadní role např. v metabolismu žlučových kyselin a v dalších metabolických procesech, bez kterých by docházelo k jejich poruchám i ke ztrátám pro tělo důležitých látek;
  
  
• vliv na zrání a aktivitu imunitního systému, např. vzniku alergií – převažující hypotéza nárůstu výskytu alergií v populaci vyspělých států, „hygienická hypotéza“, vysvětluje příčinu rostoucí frekvence alergií zlepšením hygienické péče v časných obdobích života. Snížené vystavení novorozenců a kojenců infekčním agens ovlivňuje zrání imunitního systému, který není stimulován k funkcím, které by normálně podporovaly jeho vyzrávání. Kritický pro „nové nastavení imunity“ je hlavně první rok života. Pokud se toto období promešká, může to vést ke změnám imunitních reakcí na podněty zevního prostředí a vzniku alergických reakcí. Epidemiologické studie potvrzují efekt sníženého výskytu alergií u dětí žijících se staršími sourozenci, na zemědělské farmě (v blízkosti domácích zvířat), které později docházely ještě do jeslí a mateřských škol a prodělávaly střevní infekce. Změny nastavení imunity mohou hrát také roli v rozvoji zánětlivých střevních onemocnění (IBD), např. Crohnovy choroby a dalších. Mají vliv i na odolnost a obranu proti osidlování střeva „škodícími“ mikroby;
  
  
• obnovování buněk střevní výstelky – interakce mikroflóry a imunitního systému má významný efekt na odolnost buněk střeva vůči nádorovým mutacím a na reparaci poškozené slizniční bariéry, obnovování buněk výstelky střeva u pokusných zvířat bez střevní mikroflóry (sterilní) je daleko pomalejší;
  
  
• samoregulace vlastní populace – nikoli člověk, ale bakterie samy ve střevě překvapivě regulují svoji populaci, zaplní případné mezery na sliznici a poté růst přestává. Zabrání tak osídlení volného místa „cizí“ novou bakterií, pro kterou pak není prostor, kde by se mohla uchytit;
  
  
• vliv na obezitu – některé střevní bakterie (mezi nimi i Escherichia coli) údajně produkují hlad potlačující proteiny již zhruba po 20 minutách po požití jídla, ty se vstřebávají do krevního oběhu a ovlivňují tak pocit hladu zpětnou vazbou mezi střevem a mozkem – jak uvádí stále rostoucí počet renomovaných studií. Proteiny produkované bakteriemi po jídle se liší od jejich spektra před jídlem. Některé hypotézy proto už zvažují, že nikoli náš plný žaludek, ale nasycené bakterie („my, bakterie, vám děkujeme, ale už to stačí“) sdělují, že bychom s jídlem už měli přestat a… trochu se prospat – až se vám bude po obědě (třeba v práci) chtít spát, tak za to vy opravdu nemůžete! To vaše bakterie produkují proteiny s takovýmto účinkem! Pokusy na zvířatech s těmito bakteriemi produkovanými proteiny (ClpB) ukazovaly, že hladové myši po injekci těchto proteinů sice i poté jedly, ale s „menší chutí“ a podstatně méně. Logická je následná otázka, proč se někteří lidé přejídají a tloustnou, zda původcem není narušení vztahů (nedostatek zeleniny nebo vlákniny?, narušení regulačních mechanismů již v prvním roce života dítěte?, antibiotika?, antibiotika v jídle?). Zajímavý výzkum již v roce 2006 porovnával mikrobiální spektrum obézních a štíhlých lidí v USA. Obézní lidé měli vyšší podíl bakterií kmene Firmicutes a méně Bacteroidetes než štíhlí. Pokud díky dietě tito lidé zhubli, poměr bakterií se adekvátně upravil. Výzkum v této oblasti je poměrně intenzivní, jde zde i o velké peníze velkého průmyslu založeného na zdravém životním stylu a dietách. Možná tady leží možnost budoucího léčebného ovlivnění obezity;
  
  
• vliv na psychiku – další studie zkoumají vliv narušení kolonií střevních bakterií na psychiku, právě díky jejich produkci aktivních látek, zejména na pocity strachu (anxiozity) a deprese – ale i další duševní poruchy. Naše strava taktéž ovlivňuje složení našich bakterií. Oproti dlouhé řadě generací našich předků současná průmyslově připravená strava už postrádá původní různorodost a není příliš „bio“. Většinou jde o pšeničné výrobky, cukr a rostlinné oleje, kombinované s nízkým podílem vlákniny. Nadužívání antibiotik (u lidí, podávaných někdy jatečním zvířatům) dále redukuje střevní flóru a zabíjí nejen „nepřátelské“, ale i „přátelské“ bakterie. Je doloženo, že dojde-li k vyhlazení bakteriální populace některých druhů, je údajně i s kvalitní stravou a zdravým životním stylem problém „dostat je zpět“. Antibiotika nám skvěle pomohla s řadou infekčních onemocnění, mnozí z nás by zde již bez nich nebyli, ale měla by se používat jen v odůvodněných případech. A víme, že tomu tak úplně není. U řady „nepřátelských“ bakterií nyní zjišťujeme závažné rezistence na antibiotika. Důsledky antibiotické kúry pro střevní bakterie se pokoušejí napravit následná užití probiotik a prebiotik. Probiotika jsou živé mikroorganismy, které v případě aplikace v přiměřeném množství příznivě ovlivňují zdravotní stav, syntetizují některé vitaminy a podporují střevní slizniční imunitu. Jako probiotika se využívají bakterie mléčného kvašení (laktobacily, bifidobakterie), ale i jiné druhy bakterií (enterokoky, některé kmeny E.coli, kvasinky). Prebiotika podporují přímo množení spolupracujících kolonií bakterií ve střevě – patří mezi ně některé jednoduché nestravitelné cukry (např. inulin). Obě tyto skupiny jsou dnes v popředí zájmu. Do této oblasti patří i již zmíněné pokusy o ovlivnění obezity bakteriemi, jejichž podávání by ovlivnilo využití energie z jídla. Kromě stravy ovlivňuje střevní bakteriální spektrum negativně stres – je zde zřejmě spojitost s funkčními gastrointestinálními poruchami, zejména syndromem dráždivého tračníku. Pozitivně naopak působí tělesná aktivita. Obrovský počet bakterií žijících s naším tělem v symbióze vede ke stále častějším pohledům na člověka jako na ekosystém, podléhající obdobným pravidlům jako ekosystémy na podmořském útesu, louce či v deštném pralese. Některé okolnosti týkající se souboru genů našich bakterií jsou zarážející, jako by se v rodinách dědily – spojují generace, ale nikdo zatím nedokázal vystopovat za toto zodpovědné geny. Jev může být zprostředkován více geny, ale vědci nyní zvažují, že možná některé tyto geny nebudou nalezeny mezi těmi lidskými (v lidském genomu). A že nejen geny vajíčka a spermie, ale do jisté míry i soubor bakteriálních genů může být dědičný. Ale nepouštějme se nyní raději příliš daleko a těšme se na další překvapení v této oblasti. Takže až si hrdě odepřete další kousek dezertu, nezapomeňte poděkovat i svým bakteriím. Ve zdravém těle zdravý duch – a zdravé bakterie.

Autor: MUDr. Petr Podroužek, CSc., odborný ředitele EUC Laboratoře s.r.o. www.euclaboratore.cz