Mikrobiom – náš bohatý vnitřní vesmír
Střevní mikrobiom je tvořen mikroorganismy (viry, bakteriemi, archei, houbami, prvoky) sídlícími v lidském střevě. Dominantními a nejvíce prostudovanými jsou zde však bakterie. Odhaduje se, že jich je více, než buněk celého našeho těla, jejich hmotnost je až 0,5 kg. Střevní mikroflóra obsahuje asi 600 druhů a přes 1000 bakteriálních kmenů (99% těchto bakterií však pochází z 30–40 nejběžnějších druhů), na gram stolice připadá přibližně 10¹² bakterií (asi 60%). Jejich genetická informace má až 140krát více genů, než mají naše vlastní buňky. Podle vědců spolu bakterie komunikují pomocí elektrochemických signálů stejně jako nervové buňky. Některé z nich s námi žijí ve vzájemně výhodném soužití (mutualisté, symbionti), jiné nás víceméně využívají (útočiště a potrava), ale neškodí nám (komenzálové) a další jsou pro nás škodlivé, způsobují nám mnohé potíže a nemoci (parazité, patogenní organismy). Toto rozdělení však není zcela přesné, neboť mnohé bakterie mohou svůj vztah k nám měnit v závislosti na podmínkách, ve kterých se právě nalézají a hranice mezi jednotlivými skupinami jsou neostré.
Složení střevní mikroflóry se v lidském těle po narození postupně vyvíjí (někdy se uvádí přítomnost některých kmenů už v prenatálním období). Střevo se začíná osídlovat už v průběhu porodu a velký význam má kojení. Kolem 3 let života se společenství bakterií ustálí díky složitým imunitním reakcím, typu stravy, způsobu života, dědičným dispozicím. Přesto toto komplikované a velmi specifické společenství neustále reaguje na měnící se podmínky - na naši stravu, pohyb, emoce, věk, léky, alkohol, kouření a další věci. Bakterie spolu žijí v jakémsi ozbrojeném příměří. Jeho smyslem je vytvořit rovnováhu, jejíž nastolení prospívá i nám – v tomto případě nás nejen neohrožují, ale dokonce jsou nezbytné pro naše zdraví. Kromě trávení se podílí na vývoji imunitního systému, zamezují růstu patogenních druhů, produkují některé vitamíny a zasahují do mnoha tělních funkcí. Rozmanitost střevního mikrobiomu hraje roli při rozvoji obezity (mikrobiota totiž ovlivňují využití energie z potravin), zánětlivých, nádorových, metabolických, psychických, alergických, autoimunitních i kardiovaskulárních onemocnění.
Klíčový je pro naše zdraví kontakt mikrobiot s imunitním systémem a trávicí trakt je orgánem, ve kterém dochází k jejich nejvýznamnější a nejkomplexnější interakci. Není proto náhodou, že přes 70 procent imunitních buněk sídlí právě ve střevech. Mikrobiom podmiňuje imunologickou rovnováhu, umožňuje efektivní imunitní reakce a brání kolonizaci patogenními mikroorganizmy. Imunitní systém ve střevních stěnách pak hlídá, aby se skrze tyto stěny nedostaly látky a mikroorganismy, které se nikam dál dostat nemají (bariérová funkce střevní sliznice). Neobvyklá šíře účinků mikrobioty na organizmus hostitele je způsobena částečně přímo, produkcí bioaktivních molekul, a částečně nepřímo, modulací buněčné a humorální odpovědi imunitního systému hostitele. Mikroorganismy jsou vlastně výcvikovým střediskem pro všechny složky našeho imunitního systému. Ten má ve vztahu k mikrobům nelehkou úlohu. Vzhledem k masivní kolonizaci organizmu musí jednak tlumit imunitní odpověď proti nepatogenním a současně spustit rychlou ochrannou odpověď proti patogenním mikrobům. Pokud dojde k porušení této rovnováhy, vzniknou onemocnění zánětlivá, autoimunitní anebo infekční.
Velmi zajímavá je komunikace střevního mikrobiomu s naším mozkem. Jejím prostřednictvím mikroflóra střeva ovlivňuje naši náladu a psychické funkce (například proces rozhodování, vnímání bolesti a stresu, spánek) - bakterie totiž produkují různé neuroaktivní látky (mluví se o ose mikrobiom–střevo–mozek). Velmi komplikovaný postup trávení potravy a vstřebávání živin, souhra všech zapojených orgánů, vyžaduje víc než 100 miliónů nervových buněk, které se nacházejí ve stěně trávicí trubice po celé její délce. Je jich asi tolik, kolik jich je v míše. Toto seskupení neuronů dostalo název - enterická nervová soustava (ENS) a je napojeno i na slinivku, žlučník, játra a další orgány. Spojení s mozkem probíhá přímými nervovými spoji (hlavně autonomním nervovým systémem, bloudivý nerv) a také prostřednictvím neurotransmiterů (hormony, transportní látky). Nervové buňky dovedou přijímat stimuly od mikroorganismů a jejich produktů a přenášet je do mozku. Zhruba 90 % informací jde z břicha do hlavy a přibližně 10 % obráceným směrem. Je jisté, že naše emoce ovlivňují například naše chutě, tedy i složení jídelníčku a následně složení mikrobiomu v našich střevech. A zřejmě i naopak, určitý mikrobiom vyvolává chutě na některé potraviny (ty, kterými se příslušné bakterie živí) a tím pádem i určité emoce. Ostatně není náhodou, že lidé, kteří mají dostatek pohybu a optimální jídelníček, mívají ve výborné kondici také mikrobiom, který jim pomáhá udržovat ideální váhu, bývají většinou dobře naladění a málo marodí.
Střevo a jeho extrémně složitý ekosystém (druhové složení, rozmanitost a stabilita) mají podstatný vliv na délku i kvalitu našeho života Má tedy smysl otázka, zda lze tento ekosystém upravit. Do jisté míry lze skutečně složení našeho střevního mikrobiomu ovlivňovat a to jak pozitivně, tak negativně. Významný negativní vliv je u antibiotické léčby, rovnováhu poškozuje především nezdravá strava, stres, kouření, alkohol, přemíra čistoty (snížení pestrosti mikrobiomu, nedostatek stimulů pro imunitní systém), chemické látky (herbcidy, pesticidy) a některé léky. Vedle vhodné stravy (ovoce, zelenina, bílé maso, kysané mléčné výrobky apod.), pohybu a úpravy životního stylu lze pozitivně ovlivnit mikrobiotu přímo, tj. podáváním probiotických bakterií (živé mikro-organismy, které, pokud jsou podány v dostatečném množství, vykazují zdraví prospěšné účinky). Probiotické bakterie jsou přítomné v některých potravinách (jogurty, sýry, kefír, kysané zelí atd.), potravinových doplňcích nebo v lékové podobě. Jejich přenos až do střev při perorálním užití je však u některých výrobků diskutabilní stejně jako množství, které by mělo léčebné účinky. Imunomodulační aktivita řady probiotických bakterií není dostatečně prozkoumána. Proto se zdá, že probiotika mají účinky především preventivní. Nejnovějším směrem ve využití probiotických bakterií k léčbě chorob je možnost přípravy a aplikace rekombinantních kmenů bakterií, které produkují biologicky aktivní molekuly, např. cytokiny s protizánětlivým účinkem. Mikrobiom lze modulovat také prebiotiky. Jsou to těžko stravitelné látky, které jsou ve střevě zdrojem živin pro prospěšné bakterie a tím podporují jejich zastoupení v mikrobiomu (většinou sacharidy, např. inulin, celulóza). Podobné účinky má i mateřské mléko, které obsahuje velké množství prebiotických sacharidů. Složení mikrobiomu se v závislosti na potravě mění rychle (změny jsou patrné už za 24 hodin), ale stejně rychle se vrací zpět při návratu k původní stravě. Tyto látky musí být proto užívány opakovaně. Symbiotika jsou potraviny mající charakter prebiotik i probiotik současně. Měnit střevní mikrobiom při léčbě chorob, které jsou spojeny s jeho určitým typem (ulcerózní kolitida, diabetus 2. typu, obezita, psychické choroby, autismus, Crohnova choroba) lze i transplantací střevní (fekální) mikroflóry (přenos střevní mikrobioty od zdravých dárců). Terapeutická účinnost však u těchto chorob nebyla zatím jednoznačně prokázána a je ve fázi zkoušek.
Mezi potravinové doplňky, u kterých se na základě provedených výzkumů ukázalo, že látky v něm obsažené ovlivňují množstevní zastoupení některých potenciálně škodlivých kmenů bakterií v mikrobiotě trávicího traktu a tím harmonizují její složení, patří Juvenil. Tento preparát obsahuje především dietární nukleotidy, které jsou nezbytné k dělení všech buněk, tedy i střevních a imunitních. Pro představu je možné uvést, že během 24 hodin se u dospělého člověka odbourá a je nahrazeno kolem 300g střevních buněk. Nukleotidy jsou také třeba při rozvíjející se imunitní odpovědi v důsledku množení imunitních buněk a při jejich diferenciaci do subpopulací. Při podávání Juvenilu bylo skutečně prokázáno významné posílení buněčné imunity (vybuzení slizniční imunitní odpovědi).
*mikrobiota =mikroorganismy – dříve mikroflóra, mikrobiom=soubor jejich genů, tyto pojmy se často nerozlišují, proto jsou volně použity i v tomto článku
V článku byly použity informace z prací Prof. MUDr. Heleny Tláskalové-Hogenové, DrSc., MUDr. Miloslava Kverky, Ph.D., Mudr. Michaela Gehrsona a PharmDr. Margity Slimákové a RNDr. Petra Šímy, CSc.
autor RNDr. Ivana Matěnová
