A gyomor biotópja Egészség
Frissítve: 19.01.21 - 23.10
Mikrográf baktériumok.
Mikrobák milliárdjai népesítik be az emberi testet - a baktériumok armada különösen a vastagbélben található. Az, hogy melyik ökoszisztémát alakítja ott, az étlaptól is függ.
Jana Schlüttertől
Az ember soha nincs egyedül. Akár a számítógépnél, akár a padon ül, a sivatagban bolyong, vagy metrózik: több mint 100 milliárd átszálló ember kíséri. A baktériumok kolonizálják a bőrét, az orrát, a száját és a nyálkahártyáit - emberi sejtenként körülbelül tíz mikroba található. A vastagbél különösen népszerű folt a Homo sapiens bolygón. Több mint 400 faj telepedett ide, mert az étel ingyenes.
Bármit is eszik az ember, egyszerre táplálja a mikrobáit. Jó okkal. Nem tudtunk boldogulni az aprók nélkül. Enzimjeik kalibrálják az immunrendszert, lebontják az emészthetetlen ételeket, vitaminokat és még sok minden mást hoznak létre. James Lewis és munkatársai a Pennsylvaniai Egyetemről, a Science folyóiratban nemrégiben megjelentek, szinte valósághűnek hangzik: Étrendünktől függ, hogy melyik ökoszisztéma telepedik le a belekben.
De a mikrobiológusok és genetikusok számára a bél kevésbé állatkert régi barátokkal, mint egy meglepetésekkel teli esőerdő. Igaz, hogy Theodor Escherich gyermekorvos és bakteriológus a 19. század végén a csecsemők székletéből izolálta a róla elnevezett Escherichia coli baktériumot. De sok más fajt nem lehet tenyészteni és vizsgálni a Petri-csészében. Így sokáig árnyékos létük volt a feltárásuk.
Csak amióta a tudósok megtanulták a székletből, a bőrből vagy a nyálból kivonni a DNS-fragmenseket, és elkülöníteni az emberi DNS-t a mikroorganizmusoktól, volt esélyük a mikrobiális biodiverzitás felkutatására. Az olyan projektek, mint az Egyesült Államok Nemzeti Egészségügyi Intézetének Human Microbiome Project, most katalogizálják, mi él bennünk és bennünk - és miért.
Az 1990-es évek közepén a három-négymillió bázispár szekvenálása, amelyek gyűrűbe vannak rendezve, amelyet minden baktérium tartalmaz, egy évig tartott, míg a nagy áteresztőképességű technológiák ezt már délután megtehetik. A metagenomika a megjelent terület neve: Már nem csak a mintegy 23 000 emberi gént vizsgálják, hanem a mikrobáikat is.
Az első eredmények zavaróak voltak: a kutatók nemcsak teljesen különböző baktériumok kombinációit találták a test különböző részein. A belekben vagy a szájüregben található biológiai sokféleség szintén jelentősen különbözött emberenként. Az egyetlen közös nevező az volt, hogy minden embernek van egy alapvető mikrobioma, azaz baktériumgénje - típusuktól függetlenül -, amelyek az ember számára létfontosságú feladatokat vállalnak. A többiek személyenként eltérőnek tűntek.
A heidelbergi Európai Molekuláris Biológiai Laboratórium tudósai még jobban meglepődtek, amikor 22 európaiak bélbaktériuma DNS-ét elemezték és mintákat kerestek: Az összes mikrobát szépen három különböző ökoszisztémába sorolták, akár Bacteroides, Prevotella vagy ruminococcus A fajok domináltak. Még akkor is, amikor a kutatók hozzáadták 13 japán és négy amerikai adatait, a csoportosításban semmi sem változott.
Ahogy Peer Bork és munkatársai nemrégiben a Nature folyóiratban írták, az ökoszisztémának semmi köze nem volt életkorhoz, nemhez, származáshoz (és így az étlaphoz), egészséghez vagy betegséghez. A besorolás véletlenszerűnek tűnt, hasonlóan ahhoz, ahogyan az embereknek vércsoportja van. Még akkor is, ha fokozatosan több embert vontak be a vizsgálatba, semmi sem változott.
Az egyik tézis, amelyet a kutatók azóta tesztelnek, a bakteriális ökoszisztéma és a vércsoport közötti kapcsolat. A másik három különösen fontos kémiai jelátviteli utat érint. De talán ez is egybeesés. Lehetséges, hogy az első baktérium, amely az anyatej első kortyjával vagy a nagy testvér csókjával bekerül a csecsemő testébe a szülőcsatornában, egyfajta kidobó, és csak azt engedi követni, aki nekik megfelel.
Az amerikai-brazil konzorcium, amelyet James Lewis vezetett a Science folyóiratban, ellentmond a véletlen tézisnek.
Első lépésként csapata 98 egészséges amerikai férfi és nő étkezési szokásait vizsgálta meg, és mindegyikük székletmintáiból elemezte a baktériumok DNS-ét. A három ökoszisztéma közül kettőt képesek észlelni, az úgynevezett enterotípusokat. Úgy tűnt, hogy csak a ruminococcusok által uralt ökoszisztéma van alárendelve a Bacteroides-nak.
Összefüggést találtak az étrend és az ökoszisztéma között is. Azok, akik sok fehérjét és állati zsírt fogyasztottak, mint az iparosodott nemzeteknél gyakran előfordulnak, inkább a Bacteroides csoportba tartoztak. Azok, akik a vegetáriánusokhoz hasonlóan több szénhidrátot és rostot fogyasztottak, valószínűleg Prevotella ökoszisztémával rendelkeztek a belükben.
Második lépésben a tudósok megpróbálták megváltoztatni a mikrobiota összetételét a belekben tíz vizsgálati személynél speciális étrend alkalmazásával: az egyik csoport tíz napig olyan adagokat kapott, amelyek sok zsírt és kevés rostot tartalmaztak; a másik magas rosttartalmú és alacsony zsírtartalmú. Valójában a bélbaktériumok összetétele már 24 óra elteltével jelentősen megváltozott. Azonban minden tesztalany az egész tíz napig enterotípusában maradt, így bélök ökoszisztémája csak annak határain belül változott.
"Ha egyáltalán, ez az ökoszisztéma csak az étrend hosszú távú megváltoztatásával változtatható meg" - mondja Lewis. Ha a jövőben kiderül, hogy az ökoszisztéma egy típusa nagyobb valószínűséggel társul olyan betegségekkel, mint a Crohn-kór vagy az elhízás, akkor a rövid távú étrendnek nincs hatása.
Michael Blaut, a Potsdam-Rehbrückei Német Táplálkozási Intézet mikrobiológusa túl messzire megy: "Még ha a módszerek is nagyon összetettek, a táplálkozás és az ökoszisztéma kapcsolata egyelőre csak összefüggés" - mondja. Most meg kell bizonyítani az ok-okozati összefüggéseket az állatmodellek fáradságos részletekbe menő munkájában.
"A szerzők nem is próbálták megmagyarázni, hogy a Bacteroides miért korrelál a magas zsírtartalmú étrenddel, a Prevotella pedig a magas szénhidráttartalmú étrenddel" - mondja Blaut. „Nagyon sok tennivaló van még.” Sokkal izgalmasabbnak és hasznosabbnak tartja, hogy megtudja, mit tesz értünk az általunk élő mikroorganizmusok 10–20 millió génje.
Mivel a mikroorganizmusok ránk gyakorolt befolyását még mindig alábecsülik. Az elhízástól a cukorbetegségig, az arterioszklerózistól az influenzáig, az autizmustól a depresszióig - ezekre a betegségekre vonatkozóan vannak hipotézisek arról, hogy a bélbaktériumok miként vehetnek részt fejlődésükben vagy kontrolljukban.
Javier Bravo, a University College York-ból, például nemrégiben közvetlen kapcsolatot mutatott ki a bélbaktériumok és az agy működése között egerekben. Ha az egerek probiotikus Lactobacillus rhamnosus-szal ettek ételt, agykémiájuk megváltozott: több Gaba-receptor növekedett, amelyeknek nyugtató funkciójuk is van, az agyi régiókban a tanulás, a memória és az érzelmi kontroll érdekében.