Hogyan hatnak ránk a bélbaktériumok; gyógyszertári magazin
Milliárd baktérium él az emberi bélben - a mikrobiomban. Állítólag megelőzi a betegségeket, megakadályozza az elhízást és meghatározza a hangulatot. Valóban lehet?
Emésztőrendszer: A bélben lévő billió baktériumot régóta alábecsülik
Örök sötétségben élnek, szabad szemmel láthatatlanok, nem éppen étvágygerjesztők - és jelenleg az egyik legforróbb kutatási objektum: az emberi emésztőrendszer mikroorganizmusai. Sok tudós úgy gondolja, hogy fontos szerepet játszanak a jövő orvostudományában. Fel akarják használni őket az emberek egészségesebbé tételére - a bélflóra összetételének megváltoztatásával.
Egyetlen gramm béltartalom több élőlénynek ad otthont, mint a földi emberek - főleg baktériumok, de vírusok és gombák is. Összesen körülbelül 100 billió baktériumsejt telepedik le a belekben. A mikrobiom az, amit a kutatók ma a mikrobáknak hívnak. Amikor az ezredforduló táján Dirk Haller, a müncheni műszaki egyetem professzora elkezdett foglalkozni az apró szobatársakkal, a "mikrobiom" kifejezés nem is létezett; éppúgy, mint a bélflóra iránt érdeklődő tudósok. "Úgy gondolták, hogy egyszerűen egy csomó baktériumra van szükségünk az emésztéshez, de aminek egyébként semmi köze nincs a testünk funkcióihoz" - számol be a Táplálkozási és Immunológiai Osztály vezetője.
A bél mikrobiómájáról a 2000-es évek közepe óta valódi kutatási hype folyik. Haller szerint egy új kutatási technológia váltotta ki. Ez a nagy áteresztőképességű szekvenálás néven ismert folyamat először teszi lehetővé a bélflóra hatalmas sokféleségének gyors és pontos elemzését. Az emberi emésztőrendszerben már több ezer baktériumfajtát azonosítottak. Van egy mikroorganizmus kombináció, amely mindenkiben közös. A mikrobiom személyenként változik.
Szuper orgona különféle feladatokkal
A bélbaktériumokról régóta ismert, hogy elősegítik az emésztést. Enzimeket állítanak elő, amelyek az egyébként nem használható élelmiszer-összetevőket - például étkezési rostokat - olyan összetevőkre bontják, amelyekbe a szervezet képes felszívódni. Most már egyértelmű: a mikrobák az immunrendszer edzőpartnereiként is működnek, és így biztosítják a test védekező képességének megfelelő fejlődését. Puszta tömegük megakadályozza a kórokozók terjedését az emésztőrendszerben. Az ép bélflóra szintén fontos a bélsor működéséhez. Ez szabályozza, hogy mely anyagok kerülnek a testből a belekbe és fordítva.
A feladatok annyira változatosak, hogy a mikrobiómát ma gyakran "szerven belüli szervnek" vagy akár "szuperorgannak" nevezik. Ezenkívül folyamatosan növekszik azoknak a betegségeknek a listája, amelyekben a bél kolonizációja valamilyen módon szerepet játszik. A csúcson krónikus gyulladásos bélbetegségek, túlsúly (elhízás), cukorbetegség, de olyan neurológiai betegségek is találhatók, mint például a sclerosis multiplex. Még a rendellenességek, például a depresszió és az autizmus kialakulásában is, a bélflóra legalább szerepet játszik. Egyes kutatók már arra tippelnek, hogy mikortól lehet gyógyítani a betegségeket a mikrobióm beavatkozásával.
Tyúk vagy tojás?
A bélbaktériumokat körülvevő hype mint lehetséges gyógymód azonban kritikát is okoz. "A mikrobiómakutatás egészséges adag szkepticizmust igényel" - figyelmeztetett William Hanage a Harvard Egyetemről 2014-ben a neves Nature folyóiratban. Dirk Haller hasonló módon látja, mint professzor kollégája, az USA-ból. Számos tanulmány kimutatta, hogy bizonyos betegségekben szenvedő betegek mikrobiája eltér az egészséges emberekétől. "Azt, hogy ezek a változások valóban a betegséget okozzák-e, vagy csak olyan következmények, amelyeknek semmi köze a betegség eredetéhez, nem lehet megmondani" - magyarázza Haller. - De az oksági kapcsolat döntő fontosságú.
A mikrobiális populáció lenyűgözi hatalmas alkalmazkodóképességét. Összetétele 24 órán belül megváltozik, ha valaki, aki főleg növényi eredetű ételeket fogyaszt, hirtelen sok állati terméket fogyaszt. A hatás fordítva is működik, amikor a hússal teli ételről a vegetáriánus ételre vált.
Ezenkívül a baktériumok nagyszámú olyan anyagot termelnek, amelyek a bélfalon keresztül jutnak be a véráramba, ideértve a neurológiailag aktív anyagokat, például a "boldogsághormonokat", a dopamint és a szerotonint. Ez arra utal, hogy van kapcsolat a mikrobiom és az agy között, amely hatással van a viselkedésre, a hangulatra és ezáltal az olyan mentális betegségekre is, mint a depresszió. "Lehetett volna" - pontosítja Haller. "Még csak most kezdjük megérteni az emberek és bélflóra közötti összetett kölcsönhatást" - mondja a müncheni szakértő, aki a Német Kutatási Alapítvány "Bélmikrobiota" kiemelt programját koordinálja. A legelején lennél, különösen a betegségek összekapcsolása és az esetleges terápiás beavatkozások kapcsán.
A széklettranszfer kövérvé teszi a vékony egereket
Legjobb esetben vannak arra utaló jelek, hogy a tipikus nyugati étrend - kevés rost, sok állati zsír és fehérje - csökkentheti a bélcsírák változatosságát. Ha ez lenne a helyzet, akkor a trimetilamint termelő baktériumok szaporodhatnak. Az anyag gyanúja szerint növeli az arterioszklerózis, így a szívroham és a stroke kockázatát.
Bár sok minden még mindig sötétben van: A mikrobiom kutatások már izgalmas eredményeket szolgáltattak. Crohn-betegségben és fekélyes vastagbélgyulladásban szenvedő betegeknél a mikrobiális szobatársak száma korlátozott. A génmódosított egerekkel végzett kísérletek, amelyek különösen fogékonyak erre a krónikus gyulladásos bélbetegségre (IBD), azt mutatták: Amíg az állatok csíra mentesek maradtak, addig a fogékonyság ellenére sem betegedtek meg. Ha azonban az egereknek több bélbaktériumtörzset adott kiegyensúlyozatlan összetételben, akkor IBD-t fejlesztettek ki. Legalábbis az állatmodellben ez azt jelzi, hogy a bél mikrobiómának oksági szerepe van a betegség kialakulásában. A sclerosis multiplexhez hasonló betegségre fokozottan hajlamos genetikailag módosított egereken végzett vizsgálatok hasonló eredményeket hoztak.
Ahogy azonban az orvostudományban oly gyakran előfordul, kérdéses, hogy ezek az állatkísérletek eredményei átkerülhetnek-e az emberekre. Ez vonatkozik Jeffrey Gordon kísérleteire is. A Washingtoni Egyetem Orvostudományi Karának biológusa a saját bélflóra nélküli egereknek egy vékony emberi iker vagy a túlsúlyos iker székletét adta. Bár minden állatot ugyanazzal a táplálékkal etettek, az egerek, amelyek a túlsúlyos iker mikrobiomját kapták, elhízottak. A normál testsúlyú iker bélbaktériumaival élő rokonok azonban karcsúak maradtak.
Hosszú távú cél: precíz beavatkozások a mikrobiomban
Egy ilyen bélsártranszplantációval az Amszterdami Egyetem kutatócsoportjának még sikerült pozitívan befolyásolnia a metabolikus szindrómában szenvedők vércukorszintjét. Átvitték a megtisztított és leszűrt székletet egészséges, karcsú donoroktól kilenc férfi emésztőrendszerébe, akiket ez a 2-es típusú cukorbetegség elődje érintett. A mikrobiota beadása javította a metabolikus szindróma korlátozott érzékenységét a vércukorszint-csökkentő inzulin hormon iránt. "A székletátültetés kulcsfontosságú lehet a cukorbetegség gyógyításában" - remélik a tudósok.
A hatás azonban csak néhány hétig tartott. Ezenkívül a teljes mikrobiom átadása olyan kockázatokat is magában hordoz, mint a fertőzések kockázata - hangsúlyozza Haller. Még akkor is, ha a müncheni kutató figyelmeztet a túlzott elvárásokra, optimista a jövőben. "Néhány év múlva pontosabban megtudjuk, hogy a bél mikrobiotájának mely változásai társulnak bizonyos betegségekhez" - mondja. "Ez aztán sokkal célzottabb terápiás beavatkozásokra ad lehetőséget, mint egy széklettranszplantáció esetén."