Žijeme pod taktovkou mikroorganismů

Žijí na povrchu nebo uvnitř našeho těla, jsou pouhým okem neviditelní, ale přitom doslova řídí náš život. Ovlivňují naše zdraví, chování i psychiku. Odborníci jim dali společný název mikrobiota a souhrnu jejich genů mikrobiom. V Mikrobiologickém ústavu AV ČR studují jejich složení, působení i možnosti jejich případného ovlivnění v náš prospěch už desítky let – přesto, jak sami přiznávají, cesta bude ještě dlouhá.

Naši nosní sliznici, ústní dutinu, pokožku, dýchací cesty, močový a pohlavní systém a především střeva osídlili bakterie, viry, kvasinky a jiné mikroskopické houby, jednobuněční prvoci a další mikroorganismy. Může jich být celkem až sto miliard a zhruba tisíc druhů! Tvoří mikrobiotu žijící s námi v symbióze. Na jedné straně je velice robustní, na druhé straně velmi citlivě reaguje na různé vlivy životního prostředí, na naši stravu a léky. Jakmile se naruší její rovnováha, ihned pocítíme následky – imunitní, zažívací, kožní a dokonce neuropsychiatrické problémy. Proto je zásadní, aby se zjistilo, jak mikrobiota funguje a jak by bylo možné obnovit její rovnováhu.

„Základní otázka je, co je příčina a co následek. Jestli narušení mikrobioty vede ke vzniku nemoci, nebo jestli prvotní je choroba, která následně změní mikrobiotu,“ říká Helena Tlaskalová z Mikrobiologického ústavu AV ČR.



Střevo jako důležitá součást imunitního systému
Biologicky aktivní látky, které mikroorganismy v našem těle uvolňují, nutí imunitní systém k odpovědi (např. k vytváření specifických protilátek), čímž přímo ovlivňují jeho činnost. „V některých případech je právě chybná interakce mezi imunitním systémem a mikrobiotou příčinou vzniku závažných onemocnění,“ vysvětluje Daniel Sánchez ze stejného pracoviště. Jedním z cílů badatelů je proto hlouběji objasnit mechanismy, jimiž zásahy do mikrobioty ovlivňují imunitní systém.

Miloslav Kverka a jeho kolegové studují, jak změny ve střevě (vyvolané dietou, antibiotiky či přenosem mikrobů) ovlivní reakci imunitního systému a následně vnímavost organismu k zánětu. Zajímají je především nespecifické střevní záněty, jejichž přesná příčina není známá, studují i kožní záněty psoriatického typu, autoimunitní chorobu oka nebo spolupracují na myším modelu roztroušené sklerózy. Poškození střevní mikrobioty se podílí rovněž na rozvoji celiakie, ale může souviset i s nádorovými onemocněními.

Dialog střeva s mozkem
Vliv mikroorganismů osidlujících naše tělo se nevyhýbá ani mozku a psychice. Petra Procházková a její spolupracovníci z Mikrobiologického ústavu AV ČR se proto spolu s Hanou Papežovou z Psychiatrické kliniky 1. lékařské fakulty Univerzity Karlovy pustili do výzkumu, jestli existuje souvislost mezi narušením mikrobioty a mentální anorexií. „Ptáme se, jestli je u anorektiček nějak změněná ve srovnání se zdravými lidmi a jestli po dvouměsíční nemocniční léčbě, kdy tyto dívky podstupují jak nutriční terapii, tak psychoterapii, dojde k příznivějším změnám v jejich mikrobiotě.“

Největším přáním mikrobiologů je najít skupiny bakterií, jejichž podáním by se dívkám s anorexií zlepšilo nejen složení mikrobioty, ale i psychický stav, protože často trpí depresemi a mohou mít i sebevražedné sklony.

V současnosti podle Heleny Tlaskalové silně hýbe vědeckým světem právě úloha mikrobioty ve vztahu k mozku, zejména ve světle psychiatrických problémů. Jelikož střevní bakterie produkují též rozmanité neurotransmitery včetně velkého množství serotoninu, vědci přirozeně předpokládají, že narušení střevní mikrobioty může ovlivnit různé procesy v mozku, a tím i myšlení. „Z některých pokusů z různých pracovišť se zdá, že přenos mikrobioty z lidí trpících depresivní poruchu do bezmikrobních myší způsobí změnu chování i těch myší.“

 

 

 

Zobrazit příspěvek na Instagramu

🔬🔵🔴⚫ Jsou jich #biliony. Najdeme je nejen ve střevech, ale i všude možně po těle. #Bakterie, #viry, #kvasinky, #prvoci a další tvoří dohromady tzv. #mikrobiom. A ačkoli tyto #organismy okem nevidíme, jsou pro náš #život naprosto určující a doslova nás ovládají. Jak to dělají? 🗞 O tom si přečtěte v novém čísle časopisu A / Věda a výzkum. Najdete ho na webu avcr.cz 📰 #avcr #akademievedcr #veda #vyzkum #věda #strevo #telo #medicina #casopis #mikro #virus #antivirus #medicina #novinky #čr #česko

Příspěvek sdílený Akademie věd ČR (@akademievedcr), Čen 20, 2019 v 2:22 PDT

Podmiňuje střevní mikrobiota i alergie?
Další sféra, do níž zasahují změny ve složení mikroorganismů v našem těle, se pojí s nárůstem výskytu alergických onemocnění. Mikrobiologové z pracoviště v Novém Hrádku se pomocí svých unikátních bezmikrobních myší snaží odhalit, jestli a nakolik specifické bakterie dokážou zmírnit přecitlivělost (odborně řečeno alergickou senzibilizaci) nebo úplně zabránit vývoji alergické reakce. „Ukázali jsme například, že specifický izolát bakterie Faecalibacterium prausnitzii dokázal zabránit vzniku střevního zánětu,“ líčí Martin Schwarzer.

O bezmikrobních myších, které v Novém Hrádku chovají, se ví, že jsou všeobecně citlivější na alergeny a protilátková odpověď je u nich výraznější. Výzkumy však přinesly nečekaný poznatek: „Přestože mají sterilní potravu, pití i podestýlku, mohou se i ve sterilní potravě vyskytovat zbytky mrtvých bakterií. A my jsme zjistili, že čím ‚špinavější‘ je potrava, čím více reziduí mrtvých bakterií obsahuje, tím nižší senzibilizaci potom myšky prokazují.“ A naopak – čím ‚čistší‘ strava se jim podává, takže do styku s mrtvými bakteriemi nepřijdou vůbec nebo jen minimálně, tím vyšší alergickou reakci vyvíjejí. Zdá se tedy, že opět přibývá další argument odborníkům, kteří varují starostlivé rodiče před snahou udělat pro děti domov téměř sterilně čistý a zlikvidovat co nejvíc bakterií, aby s nimi náhodou nepřišly do styku. Zjevně by pro ně byl přínosnější opak…

Transplantace cizích střevních mikrobů
Mnoho nadějí se vkládá do poměrně nového léčebného postupu zvaného fekální bakterioterapie (transplantace), což je přenos stolice (a tedy mikrobity) od zdravého dárce do střeva nemocného. Mikrobiologové doufají v možnost ovlivnit mikrobiom příznivým směrem. Jsou si nicméně zároveň dobře vědomi, že je třeba velké opatrnosti při výběru dárce.

Mikrobiota pro zdraví
Stále víc se ukazuje, že mikrobiota – nebo souhrn všech jejích genů označovaný jako mikrobiom – je v podstatě velmi šikovný a účinný prostředek, který nám poskytla příroda, abychom se lépe adaptovali na měnící se podmínky kolem nás. A vše nasvědčuje tomu, že pokud ho vědci dokážou dostatečně detailně poznat a cíleně ovlivňovat, dají nám do rukou velmi účinný nástroj k boji s celou řadou chorob – fyzických i psychických. Ještě však musíme být trpěliví. Stále chybí řada důležitých základních poznatků o vzájemném působení mezi mikroby a jejich hostitelem, o tom, co je příčina, co následek, za jakých podmínek je vzájemné soužití bezproblémové. Teprve od vyřešení této klíčové otázky se bude odvíjet, jestli vůbec a jak bude možné mikrobiomu široce využívat k léčebným účelům.

Více se k tématu dočtete také v časopise A / Věda a výzkum.



Připravila: Jana Olivová, Divize vnějších vztahů SSČ AV ČR
Foto: Shutterstock

Přečtěte si také

• Jak buňky reagují na stres? Tým zpřesnil popis vzniku protistresového proteinu
• I v oddělení biologie nádorů může být sranda, říká Veronika Vymetálková
• Vědci z Akademie věd popsali, jak fungují molekulární nůžky na stříhání RNA
• Vědci odhalili mutace, které spouštějí leukémii. Jejich objev může pomoci léčbě
• Změny v DNA a karcinogenní účinky: I to může odhalit toxikologický inkubátor
• Ječmen „live“: Češi jako první na světě umí živě sledovat dělení jeho buněk
• Ohrožená ňadra: vědci popsali rizikové varianty genu způsobujícího karcinom prsu
• Enzym „ptakopysk“ pomůže s vývojem nových účinnějších antibiotik
• Buňka je polívka se spoustou ingrediencí, říká Roman Pleskot
• Žralok malohlavý zná recept na dlouhověkost, dožívá se více než 400 let