Jsme šťastní díky mikrobům?

Pocit štěstí, ale i úzkostné poruchy, deprese, či dokonce autismus, alergie, obezita a autoimunitní onemocnění mohou mít příčinu v našich střevech.

Svou první diplomovou práci (na Přírodovědecké fakultě) jsem psala v Ústavu živočišné výroby a fyziologie živočichů v Uhříněvsi. Zajímalo mě hravé chování a pozorovala jsem tam za tím účelem malá prasátka. Nedalo mi to ale, abych nenavštívila i jiné chovance ústavu, a při té příležitosti jsem si všimla krav s jakýmisi okénky na bocích. „Co to je?“ zajímala jsem se. „To je sonda do bachoru,“ prozradila mi doktorandka, která tam byla „přes krávy“. „Lidi si myslej, že když daj krávě trávu, že jí krměj. Ve skutečnosti to je ale tak, že krměj spoustu mikroorganismů, který v tý krávě žijou. Ta kráva se živí až jejich produktama. A my tady zkoumáme, jak to konkrétně je. ,Okýnka‘ jsou pro odběr vzorků.“
„Hmm. A u lidí se to nezkoumá? Složený žaludek sice nemáme, ale bakterií v našich střevech žije úctyhodné množství,“ přemýšlela jsem tenkrát. Bylo to koncem 90. let, a v té době byl výzkum lidského mikrobiomu skutečně ještě v plenkách.
Od té doby se ovšem mnohé změnilo a zejména společenství střevních mikroorganismů se dostalo do hledáčku mnoha vědců. A začíná se ukazovat, jak složité a pro naše zdaví a štěstí důležité společenství nás obývá.
Britská bioložka Allana Collen dokonce považuje lidský mikrobiom (společenství mikroorganismů v našich tělech) za náš externí tělesný orgán. A napsala o něm poutavou knihu, která vyšla i v češtině. Jmenuje se příznačně: 10 % člověka. Pouze 10 % buněk, které ve svých tělech máme, jsou totiž naše vlastní buňky. Zbylých 90 % jsou „černí pasažéři“ – výrazně menší buňky našich mikrobiálních souputníků (zejména bakterií, ale i virů, kvasinek, hub a plísní). Jen ve střevech jich žije na čtyři tisíce druhů a celková váha zdejšího mikrobiomu je kolem 1,5 kg. Bakterie ve střevech nám pomáhají zužitkovat ty části potravy, jež sami strávit neumíme, syntetizují vitamín B12 klíčový pro fungování mozku, i další důležité sloučeniny. Bakterie „hodné“ nám navíc pomáhají v tom, aby vládu nepřevzaly bakterie „zlé“. Mikroorganismů v našich střevech žije tak hodně, že tři čtvrtiny hmotnosti našich výkalů tvoří právě jejich těla.
A právě narušení rovnováhy našeho mikrobiomu, jak se začíná ukazovat, může být příčinou nejen poruch trávení, ale i obezity, alergií, autoimunitních onemocnění i duševních onemocnění – depresí, úzkostných poruch, autismu či obsedantně-kompulzivní poruchy.

Vzhledem k médiu, kde tento článek vychází, chci zdůraznit zejména vliv mikrobioty na naši náladu a chování. Pár příkladů:

Bakterie například zvyšují hladinu tryptofanu v krvi – což je molekula, z níž je syntetizován neurotransmiter serotonin, klíčový pro náš pocit štěstí.

Pokusy na myších ukázaly, jak jednoduše lze změnou složení střevního bakteriomu udělat z bázlivých myší odvážné a naopak.
– Rodiče autistických dětí často uvádějí zlepšení některých symptomů poté, co z jídelníčku vyškrtli některé potraviny (a tudíž došlo i ke změně střevní mikrobioty).

Záhada apendix

Při čtení knihy jsem mnohokrát v duchu volala: „Ano, to je ono! Teď už to chápu!“ „Konečně do sebe věci zapadají!“ Jednu takovou záhadu, ke které jsem se v myšlenkách mnohokrát vracela, jsem si nazvala „záhada apendix.“ Začalo to, když mi bylo pět let a málem jsem zemřela na apendicitidu (zánět červovitého výběžku slepého střeva). Pamatuju si, jak mě bolelo bříško, chtělo se mi kakat – a nešlo to. A znova a znova. Bříško bolelo, lékaři mi na ně dávali led a rozháněli to. A pak už mi bylo docela pěkně a už jsem si přála jen to, ať mě nikdo neruší. Horečka 41,5. A najednou, že musím okamžitě na sál. Zdravotnická dokumentace k případu se pak prý ztratila, nicméně není pochyb o tom, že kdyby chirurgové nezasáhli, tak bych zde již dávno nebyla. Roky jsem byla medicíně vděčná, že mi zachránila život. Ale nějak jsem to stále nechápala: proč se to stalo? A proč vůbec apendix máme?
V krásném animovaném filmu Stvoření světa to byl ďábel, kdo nás apendixem obdařil. V přírodopise se pak považoval za rudiment – něco, co nám jaksi zbylo po našich dávných předcích. Něco, co sice již nepotřebujeme a způsobuje nám to jen potíže, jenže jsme se toho ještě nestačili zbavit. Ale opravdu je červovitý přívěsek slepého střeva pouhým rudimentem? V dospělosti, se studiem biologie, se mé pochybnosti prohloubily. Apendix je u člověka velmi variabilní. V průměru je dlouhý sedm nebo osm centimetrů, tloušťka do jednoho centimetru. Někdo má ale pouze maličký, sotva dvoucentimetrový apendix, zatímco u jíného měří centimetrů dvacet. Je rovný nebo zatočený, někdo má dokonce dva, a výjimečně i zcela chybí. Selekční tlak by měl takto variabilní znak, pokud přináší pouze neplechu, brzy eliminovat. To, že se tak nestalo, naznačuje, že jeho výhody předčí, či alespoň kompenzují škody.
Ve světle moderních výzkumů, o nichž referuje Allana Collen ve své knize, se začíná ukazovat, jak důležitý apendix je. Je totiž rezervoárem našich „starých přátel“, jak Collenová mikroby, jež nás přirozeně obývají, nazývá. Je též obklopen hustou sítí imunitních buněk, jež se zdejším společenstvím mikrobů komunikují. Navíc se zdá, že apendicitida je úkazem moderní doby, do konce 19. století byla extrémně vzácná. Souvisí pravděpodobně se změnou stravovacích návyků – zejména se snížením obsahu vlákniny, a s pozdějším rozšířením antibiotik, jež v našich střevech způsobují dysbiozu – narušení rovnováhy naší mikrobioty.

Že je nadužívání antibiotik špatné, víme již řadu let. Dosud jsme to však vnímali pouze z perspektivy vzrůstající rezistence patogenních kmenů. Nyní se ptáme též, zda stojí za to si například kvůli prevenci sekundární infekce způsobit dysbiozu ve střevech a další potíže. Některé druhy „starých přátel“ se ze zásahu nemusí již nikdy vzpamatovat. A co antibakteriální mýdla a další desinfekční úklidové prostředky? Co provedou s ochranným biofilmem našich kožních bakterií?

Kolonie specializovaných bakterií žijí i v našich podpažních jamkách, kde rozkládají pot. Některé z nich dokonce syntetizují feromony. Je dobrý nápad chloupky vyholit a bakterie pozabíjet?
Výzkum mikrobioty v našich tělech mění náš pohled na mnohé, vyvstává řada nových otázek.

Roucho Adamovo

Jednou z oblastí, nad níž se budeme muset ve světle nových poznatků zamyslet, je průběh zrození. Při normálním, fyziologickém průchodu porodními cestami se totiž původně prakticky sterilní dítě setkává s masivní infekcí. Pokryje je povlak vaginálních mikrobů, a nejen to. Hlavička dítěte opouští porodní cesty obličejem směrem k matčinu pozadí, kde se typicky na chvíli zastaví. Matka a dítě odpočívají, než přijde další kontrakce, s níž vyklouzne zbytek tělíčka. „Přijde Vám zvláštní, a možná i nechutné, že se dítě, sotva vykouklo ven, ocitá pusinkou v těsné blízkosti matčina řitního otvoru?“ ptá se Collenová. Možná evoluce naše anatomické poměry takto schválně nastavila, aby dítě při jeho vstupu na tento svět chránila mikrobiálním rouchem Adamovým.

Nasvědčují tomu i studie poukazující na to, že děti narozené císařským řezem jsou v prvních dnech života náchylnější k infekcím. Coby batolata pak mají vyšší pravděpodobnost alergií a častěji jim bývá diagnostikován autismus. Též obsedantně-kompulzivní porucha, některá autoimunitní onemocnění, obezita… souhrnně řečeno nemoci 21. století – to vše hrozí více dětem narozeným císařským řezem. Klíč spočívá podle Collenové právě v tom, že císařátka nebyla při svém vstupu na svět kolonizována vaginální mikrobiotou, jež by je chránila vůči invazi nepřátelských mikrobů okolního prostředí.
Jak neoddělitelnou součástí našeho bytí jsou bakterie, ukazuje i mateřské mléko: Banky mateřského mléka se dlouho potýkaly s tím, že darované mléko je „kontaminované“ bakteriemi. Až sofistikované aseptické způsoby odběru mateřského mléka spolu s technologií skvencování DNA odhalily důvod takzvané kontaminace: Bakterie totiž do mateřského mléka patří. Odkud se v prsní tkáni vzaly? Výzkumy prokazují, že je sem ze střev krevní cestou přepraví přímo buňky našeho imunitního systému. Kolostrum obsahuje stovky bakteriálních druhů, a má to tak být.

Co z toho plyne

Výzkum zejména střevního mikrobiomu je poměrně obtížný a vzpírá se tradičním mikrobiologickým metodám kultivujícím bakterie na petriho miskách. Střevní bakterie totiž z velké části na vzduchu hynou. Navíc různé druhy bakterií v mikrobiomech spolu na mnoha rovinách spolupracují, takže kultivace jednotlivého druhu není optimální strategií výzkumu. Výzkum se však slibně se rozvíjí. V různých laboratořích na světě chovají vědci myši zbavené všech mikroorganismů: zkoumají, jak se jim vede a co se stane, když jim dopřejí tu kterou bakterii. Na univerzitě v Guelphu zkoumají celý ekosystém střevních bakterií – soustavě probublávajících, smradlavých trubiček a zkumavek za tím účelem sestrojených říkají robo-střeva (Robogut). A rozvíjí se i výzkum terapeutický: experimentuje se s fekálními transplantáty, vyvíjí se kapsle, jež by do našich střev v případě potřeby přinesla alespoň desítky nejdůležitějších druhů.
O tom všem Collenová pěkně píše: Rozumí metodice vědeckého výzkumu, má rozvinuté kritické myšlení a zároveň umí psát poutavě. Odbornější pasáže knihy se prolínají s příběhy vědců na cestě za poznáním a s kazuistikami pacientů.
Drobnosti by se daly vytknout překladu: lidský plod v devátém týdnu například nemá velikost grepu, ale možná bychom ho mohli přirovnat ke kuličce hrozna (angl. grape)?
Celkově však chci říci, že knížka je zdařilá a doporučuji ji všem (to jsem, tuším, ještě nikdy neudělala).

Co říci na závěr? Je mi jasné, že i přes široké doporučení se většina z čtenářů článku ke knížce z mnoha důvodů nedostane. Proto shrnu nejzásadnější praktická doporučení, která z knihy vyplývají: 1) vyvarujme se zbytečné konzumace antibiotik, 2) jezme více vlákniny, 3) roďme pokud možno přirozeně a své děti kojme. 



Rámeček:

Citace z knihy

Obyvatelé kůže v obličeji a na zádech bohaté na kožní maz se od kolonizátorů suchých, vnějším vlivům vystavených oblastí loktů liší asi tak jako panamské tropické lesy od skalních útvarů Grand Canyonu.

– Výzkumníci Projektu lidského mikrobiomu odebrali dobrovolníkům devět vzorků z různých míst v dutině ústní. Ukázalo se, že na těchto devíti místech žijí prokazatelně odlišné komunity, a to pouhých pár centimetrů od sebe.


– Nosní dírky jsou sídlem přibližně 900 druhů bakterií široké škály bakteriálních skupin.


Každým rokem vede Allen-Vercoe kurz poskytující úvod do mikrobiologie určený zhruba 300 studentům univerzity v Guelphu. A každý rok se ptá studentů na tutéž otázku: Je zde někdo, kdo nikdy nebral antibiotika? Nikdy se nikdo nepřihlásí.


V Británii podstoupí průměrná žena za svůj život sedmdesátkrát léčbu antibiotiky. Průměrný muž padesátkrát.


Zhruba 2,5 % Američanů je v libovolném okamžiku na antibioticích.


Děti léčené antibiotiky před dosažením druhého roku života mají oproti ostatním dětem dvakrát vyšší pravděpodobnost rozvinutí astmatu, ekzému a senné rýmy. Čím víc léků dostávají, tím vyšší mají pravděpodobnost alergie – čtyři a více léčeb antibiotiky znamenají třikrát větší pravděpodobnost výskytu alergie.

Mikrobiota je samostatný orgán lidského těla – zapomenutý, neviditelný orgán– který se na našem zdraví a štěstí podílí stejně jako kterýkoli jiný orgán.