Mikrobiom Mit tudnak igazán a bélbaktériumok - a tudomány spektruma
Mikrobiom: mit tudnak a bélbaktériumok valójában megtenni
A gyomor-bélrendszer világának és lakóinak kutatása körülbelül tíz éve virágzik: egyre több kutatási alapot fektetnek be, cikkek jelennek meg a csúcsminőségű szakfolyóiratokban, és a mikrobiom is népszerű téma a médiában. Eszerint a civilizáció szinte minden betegsége - cukorbetegség, elhízás, allergia, vastagbélrák, vesekő, irritábilis bél szindróma, depresszió, de az autizmus is - a bélflóra egyensúlyhiányának köszönhető. Több probiotikumra vagy bélbarát étrend-kiegészítőre vonatkozó ajánlások keringenek, és megfelelő útmutatókat és szakácskönyveket kínálnak. Vannak, akik elítélik a császármetszést, a csecsemőknek szánt tejet vagy az antibiotikumokat - mindez megváltoztathatja a bélben lévő baktériumok lakóterének összetételét. Segítenie kell a székletterápiát, amelyet az amerikai klinikákon már a cukorbetegség és az elhízás terápiájaként hirdetnek.
Sok dolog azonban még mindig félig sütöttnek tűnik. Még a mikrobiom kutatói is figyelmeztetik saját céhüket a túlságosan eufórikus és elhamarkodott következtetésekre: Dirk Haller, a müncheni műszaki egyetem szerint egyszerűen túl sok az ellentmondás. Ennyi eredményt nem lehet megismételni. A talált hatások gyakran nagyon csekélyek, az emberi vizsgálatok ritkák, és a baktériumok 60 százaléka szintén ismeretlen. William Hanage epidemiológus a Harvard Medical School-ról 2014-ben is figyelmeztetett: "A hype veszélyes azokra a beteg emberekre, akik hiába keresnek szerencsét bizonyos gyógyítási módszerekben." és így a mikrobiománia további elősegítése érdekében.
"Sok kolléga ma kissé túlbuzgó" (Dirk Haller)
Végül is biztos, hogy a bélbaktériumok befolyásolják gazdájukat, vagyis az embert. Elősegítik a tápanyagok felszívódását a vérbe azáltal, hogy felgyorsítják a bélsejteken keresztül történő transzportot és optimalizálják a zsír- és epesav-anyagcserét. A vastagbél baktériumok lebontják az élelmi rostok egy részét is, amelyeket az emberek egyébként nem tudnának felhasználni rövid láncú zsírsavakká, például vajsavvá - a vér anyagcseretermékeinek mintegy 30 százaléka mikrobiális eredetű. Ráadásul a baktériumok segítenek az immunrendszer fejlődésében, éretlen T-sejteket alakítva éretté. És ártalmatlanná teszik a méreganyagokat és kórokozókat. Cserébe az emberek kellemes otthont kínálnak nekik egy jól temperált környezetben, általában elegendő étellel - tökéletes szimbiózis.
Az, hogy bizonyos baktériumok karcsúvá tesznek és védenek a cukorbetegség ellen, jelenleg különösen népszerű állítás. Különösen a cukorbetegség gyakori betegsége foglalja el a mikrobiómák kutatását, mivel egyes tanulmányok szerint a cukorbetegség és az elhízás kevésbé változatos bélkörnyezettel társulhat. A túlsúlyosaknak például a Bakteroidetes fajokhoz képest sokkal több Firmicute van a belükben. A tanulmányi helyzet azonban itt ellentmondásos: Egyes kutatók megtalálták ezeket a különbségeket, mások azonban nem, például 2010-ben Andreas Schwiertz, a Herborn Mikroökológiai Intézetéből.
A megváltozott bélflóra oka vagy következménye?
Kérdéses az is, ha a csökkent sokféleség kórossá válik-e, vagy csak a megváltozott életkörülményekhez való alkalmazkodást jelenti. "Az, hogy pontosan mi is az egészséges mikrobióm, valójában nagyrészt nem világos" - kommentálta Elisabeth Bik, a Stanfordi Egyetem mikrobiológusa egy 2016-os áttekintésben. Igaz, hogy a vadászó-gyűjtögető kultúrák Dél-Amerikában és Afrikában általában más és sokkal változatosabb béllakókat hordoznak, mint az iparosodott országokban élők, és ugyanakkor valójában kevésbé szenvednek civilizációs betegségektől. De: A gazdag országokban még az egészséges emberek mikrobiális biológiai sokfélesége is csökken. Egyesek még betegséget is okozhatnak, például a Clostridium difficile-t a belükben, anélkül, hogy megbetegednének. A harmadik trimeszterben lévő terhes nők mikrobioma hasonló a metabolikus szindrómában szenvedőkhöz. Ennek ellenére a kutatók gyakran beszélnek dysbiosisról, vagyis a bélflóra megzavarásáról.
És itt újabb probléma lép fel. Ha a sokféleség megváltozott, akkor ez a betegség oka vagy következménye? A cukorbetegség példájával Kristoffer Forslund, a heidelbergi Európai Molekuláris Biológiai Laboratórium kutatója ezt vizsgálta egy 2015-ös tanulmányban, 784 tesztszeméllyel. A vizsgált cukorbetegeknél itt mutatták ki, hogy a bélflóra tipikus változásai teljes egészében a metformin antidiabetikus gyógyszer és nem betegségüknek köszönhetők: A metformint nem kapó cukorbetegeknek olyan bélflóra volt, mint az egészséges komparátoroknak. Krónikus gyulladásos bélbetegségek, például Crohn-kór és fekélyes vastagbélgyulladás esetén bebizonyosodott, hogy a bélflóra érzékeny a változásokra. Ezek a betegek azonban általában másképp is étkeznek, mint az egészséges emberek, és gyakran hosszú ideig szednek gyógyszert. Tehát "nem világos, hogy a megváltozott bélflóra kiváltja-e a betegséget, vagy diéta vagy gyógyszer eredménye" - mondja Elisabeth Bik.
"Az, hogy pontosan mi is az egészséges mikrobióm, valójában nem egyértelmű" (Elisabeth Bik)
Az epidemiológiai vizsgálatokban talált kapcsolat egyszerűen nem elegendő. Ha a bélbaktériumok betegséget okoznak, akkor a mechanizmusokat is ismerni kell. Ezt is szorgalmasan kutatják, főleg csíramentes egereknél. Van például egy elmélet, amely szerint bizonyos bélbaktériumok különösen jól bontják a rostokat a bélben, hogy az egyszerű cukrok egyre inkább manővereznek a bél falán, vagy elősegítik a zsírlerakódások kialakulását. Mindezek révén több energia jut a gazdaszervezethez, ami úgymond hízik, míg a fogyókúrás baktériumok állítólag elősegítik a jóllakottsági hormonok kialakulását. Mások úgy vélik, hogy a gyulladásos mechanizmusok és a bélsorok elvesztése az elhízás és a cukorbetegség oka lehet. Mivel a perforált bélen keresztül mérgező baktériumtöredékek kerülnek a vérbe, ami mini gyulladásokhoz vezet és korlátozza az inzulinérzékenységet. Patrice Cani tudós, az Université catholique de Louvain, egy 2007-ben elismert egérkutatásban mutatta be. Ezeket az eredményeket azonban más laboratóriumokban nem sikerült megerősíteni. Még mindig nem világos, hogy a belek pontosan híznak-e és cukorbetegek-e.
Ráadásul sokan kíváncsiak arra, hogy az egerek még alkalmasak-e modellre. A harvardi tudós, Hanage szkeptikus: "A csíra nélküli egerek nem egészségesek, és nem feltétlenül tükrözik, mi történik, ha az egerek normál flórájúak." Ezenkívül az egér bakteriális flórája másképp áll össze, mert alkalmazkodik más élőhelyekhez. Haller viszont úgy véli, hogy egérvizsgálatokra van szükség az alapul szolgáló mechanizmusok kutatásához. A tanulmányokat azonban nagyon gondosan át kell gondolni és értelmezni kell, és megismételhetőknek kell lenniük. De még nem. Max Planck kutatói rámutattak arra, hogy miért lehet ez 2016-ban: A laboratóriumi állatok és belső működésük életkörülményeiktől függően eltérő módon reagálnak a változásokra. Túlevés esetén például csak egy piszkos állatmegálló vezetett fokozott béláteresztő képességhez, de nem tiszta ház.
Transzplantált széklet
Úgy tűnik azonban, hogy az egyik legutóbbi sikeres beavatkozás aláhúzza a mikrobiom szerepét a betegségek okaként: a széklet transzplantációját emberről emberre. Például súlyos Clostridium difficile fertőzésben szenvedő betegeknél alkalmazzák, és krónikus gyulladásos bélbetegségben (IBD) és irritábilis bél szindrómában is kezdeti sikereket mutat. "Az IBD esetében az epidemiológiai vizsgálatok és az egérkísérletek is egyértelműek voltak, amelyek a mikrobák szerepét jelzik" - magyarázza Haller. Ugyanez vonatkozik az irritábilis bél szindrómára, az 1-es típusú cukorbetegségre és a vastagbélrákra. Például számos tanulmány kimutatta, hogy a vastagbélrák egy speciálisan átszervezett mikrobiómához vezet. A jövőben ezt diagnosztikai eszközként lehetne használni, amely pontosabb lenne, mint a jelenleg elterjedt hemoccult teszt, és elkerülhetné az invazív beavatkozásokat. Ha azonban összegyűjti az elhízás és a cukorbetegség bizonyítékait, akkor vékony lesz. Haller úgy véli, hogy a mikrobiom meglehetősen kicsi szerepet játszik ezen anyagcserezavarok kialakulásában.