Před chvílí jsem si dávala kávu, poděkuje mi můj mikrobiom, nebo ne?
Dá se říct, že ano, protože jsou v ní flavonoidy a to jsou látky, které jsou prospěšné. Jsou ve většině potravin, které jsou barevné a dají se špatně vyprat. Člověk by měl jíst barevné potraviny, protože flavonoidy mají antioxidační účinky, zpomalují stárnutí buněk a mikrobiom je má také rád. Navíc mnoho těchto látek dokáže přeměnit na formu, která je pro nás lépe biologicky dostupná a tím pádem je i dokážeme lépe využít.
Víno také nejde vyprat. Jak je to s ním?
Dalo by se tam také zařadit, ale je v něm alkohol, tak bych ho nedoporučila.
Alkohol mikrobiomu tedy škodí?
Škodí hlavně nám. Alkohol je i konečný produkt fermentace řady mikroorganismů - hlavně kvasinek, ale i bakterií. Dokonce se zjistilo, že druhy bakterií, které se hojněji vyskytují ve střevech lidí s obezitou, vytvářejí poměrně dost alkoholu, což potom může vést k problémům s játry. Ke ztučnění jater vede především příjem velkého množství tuku, jednoduchých cukrů a alkoholu v dietě. Nicméně ani produkce alkoholu ve střevech není úplně zanedbatelná.
Četla jsem, že pro mikrobiom je dobré pivo. Je v něm ale zase alkohol, bude se tak jednat o stejný princip jako s vínem?
Nestudovala jsem to, ale pivo je produkt fermentace sacharidového substrátu kvasinkami a bude v něm dost postbiotik, ale znovu: je kaloricky vydatné a je tam dost alkoholu, takže bych ho nedoporučila. Jsou lepší potraviny, které neobsahují alkohol.
Tak to Čechy nepotěšíme. Máme jako národ horší mikrobiom, stejně jako se to říká o celé západní civilizaci?
My vlastně neumíme říct, co je horší nebo lepší. Nicméně střevní mikrobiom obyvatel industriálních zemí a příslušníků takzvaně tradičních společenstev, které si uchovávají sběračsko-lovecký způsob života, se liší. Homo sapiens je tady zhruba 300 tisíc let a ještě před deseti tisíci lety žil jako sběrač a lovec. Pak přišlo zemědělství a později průmyslová revoluce, takže se zásadně změnily všechny faktory prostředí.
Velký rozdíl mezi námi a tradičními společnostmi je v diverzitě, čili v různorodosti mikrobiomu. Příslušníci tradičních společenstev ho mají mnohem rozmanitější než my. Právě vysoká diverzita dává systémům odolnost vůči nepříznivým vlivům z prostředí. Vzpomeňme na to, co udělalo sucho a kůrovec se smrkovými monokulturami - a naše střevo je rovněž přírodní ekosystém.
Takže tradiční společnosti mají výhodu…
Ano, kromě toho se z našeho mikrobiomu vytrácí druhy schopné štěpit nejrůznější rostlinné látky. Zastoupení vlákniny v potravě zemědělce v Ugandě je asi 100 gramů na den, kdežto v naší společnosti kolem 20 gramů na den. Naše "industrializovaná" mikrobiota naopak získává vlastnosti, jako je rezistence vůči antibiotikům nebo schopnost využívat jako zdroj energie součásti těla hostitele. Zní to děsivě, ale znamená to, že některé střevní bakterie dokážou štěpit a využívat hlen, který naše střevní buňky vylučují jako ochrannou vrstvu střeva. Jedná se o adaptaci mikroorganismů na situaci, v níž nemají dost preferované potravy, tedy vlákniny.
Stručně řečeno - za posledních pár set let se složení střevního mikrobiomu díky změně prostředí změnilo zásadně, ale naše geneticky daná složka zůstala stejná. Jaký to má na nás vliv, přesně nevíme, ale mnoho důkazů ukazuje, že právě ono "evoluční rozpojení" výrazně přispívá k nárůstu civilizačních chorob.
Mýty o mikrobiomu
Píše se, že náš mikrobiom ovlivňuje naši náladu a je to náš "druhý mozek". Je to pravda?
Označení "druhý mozek" asi vzniklo kvůli množství nervových zakončení ve střevě. Je to náš nejvíce inervovaný orgán. Tvrzení, že by mikrobiom dokázal přímo ovlivňovat náladu, ale považuji za příliš zkratkovité. Je pravda, že střevní bakterie umí vytvářet všechny neurotransmitery, tedy sloučeniny přenášející vzruchy mezi nervovými zakončeními, jež fungují v naší nervové soustavě. Ovšem mechanismus, jakým se navzájem mikrobiom a činnost centrální nervové soustavy ovlivňují, je velmi komplexní.
A jak je to se zmíněným ovlivněním nálady?
Velmi často narážím na tvrzení, že střevní bakterie vytváří serotonin, a tímto způsobem mohou zmírnit depresi. Serotonin se vytváří z aminokyseliny tryptofanu, kterou běžně získáváme z potravy. Tryptofan se může přeměňovat různými dráhami. Bakterie serotonin vyrobit dokážou, ale je to pro ně okrajová záležitost, tryptofan používají především k tvorbě jiných látek.
Je pravda, že 90 procent serotoninu, který vzniká v našem těle, se tvoří ve střevě, ovšem vyrábí ho naše vlastní specializované buňky. Takto vzniklý serotonin se podílí na řízení mnoha důležitých dějů. Například ovlivňuje regulaci pohybu střev, uvolňování trávicích enzymů a krevní tlak. Má také vliv na aktivitu buněk imunitního systému. Za žádných okolností se ale serotonin vytvořený ve střevech nedostane do mozku. Z dobrých důvodů je pro tuto molekulu bariéra na rozhraní krevní oběh - mozek neprostupná. Určitě nelze jednoduše tvrdit, že když střevní bakterie budou produkovat víc serotoninu, budeme šťastnější. Tak jednoduché to bohužel není.
Slovníček pojmů
Mikrobiom zahrnuje genetickou informaci mikroorganismů žijících v určitém prostředí, například ve střevě, a zároveň i samotné prostředí. Obsahuje všechny geny těchto mikroorganismů, což umožňuje komplexní analýzu jejich funkcí a interakcí.
Mikrobiota označuje soubor jednotlivých živých mikroorganismů obývajících konkrétní prostředí, a to jak prospěšných, tak potenciálně patogenních. Rozdíl oproti mikrobiomu je ten, že mikrobiota označuje samotné mikroorganismy, zatímco mikrobiom zahrnuje i jejich genetickou informaci.
Probiotika jsou živé mikroorganismy, které mají při dostatečném množství pozitivní vliv na zdraví hostitele. Probiotika se nejčastěji vyskytují ve fermentovaných potravinách.
Prebiotika jsou složky potravy, které hostitel sám nestráví, ale slouží jako "potrava" pro prospěšné mikroorganismy, především ve střevech. Podporují růst probiotických bakterií a zdravou rovnováhu mikrobioty. Nejčastějšími prebiotiky jsou různé druhy vlákniny.
Postbiotika jsou metabolické produkty a bioaktivní látky vzniklé při růstu a metabolismu probiotik. Postbiotika zahrnují látky jako mastné kyseliny s krátkým řetězcem, enzymy a peptidy, které mají příznivé účinky i bez přítomnosti živých bakterií, což znamená, že mohou mít zdravotní účinky podobné probiotikům.
Je to tedy nejčastější mýtus?
Nejrozšířenější mýtus je, že víme, jaký mikrobiom je ten správný a máme nástroje, jak ho zlepšit. Dokážeme sice určit bakterie přítomné ve střevech jednoho člověka v řádu několika set druhů, ale zatím s touto informací nedokážeme pracovat na úrovni jednotlivce. Pomocí docela složitých statistických nástrojů dokážeme třeba říct, že většina subjektů v jedné situaci má jiné složení střevního mikrobiomu než skupina kontrolní. Například lidé s obezitou mají jiný mikrobiom než štíhlí jedinci, ale vždycky najdeme určité procento jedinců s obezitou, jejichž mikrobiom vypadá jako u štíhlých, a naopak. To je princip statistiky velkých čísel, pro individuální diagnostiku se analýza mikrobiomu zatím nedá využít.
Co ze současného výzkumu mikrobiomu se tedy dá využít?
Poznatky získané na velkých souborech se už propsaly i do konkrétních léčebných postupů. Například existuje specifický typ biologické léčby u těch nejagresivnějších typů nádorů, jako je melanom a rakovina slinivky břišní. Někteří lidé na ni odpovídají, jsou to takzvaní "responders", jiní ne, těm se říká "non-responders".
Zjistilo se, že se liší ve složení střevního mikrobiomu. Zkouší se tedy to, že non-responder dostane fekální transplantaci střevního mikrobiomu od pacienta, který na léčbu dobře reagoval. Šance původního non-respondera, že na další cyklus biologické léčby zareaguje pozitivně, se tímto zákrokem podstatně zvýší. A úplně poslední výzkum ukazuje, že už pravděpodobně známe i mechanismus, jak se to děje, což by znamenalo další velký posun v terapii těchto velmi nebezpečných typů nádorů.
Docentka Monika Cahová
- výzkumnice na Institutu klinické a experimentální medicíny (IKEM)
- vystudovala Přírodovědeckou fakultu Univerzity Karlovy, kde rovněž obhájila svou disertační práci
- postupně pracovala v Ústavu molekulární genetiky AV ČR, Výzkumném ústavu biofarmacie a veterinárních léčiv
- ve svém výzkumu se zaměřuje na vztah střevní mikrobioty a nepřenosných civilizačních chorob
- zabývá se také vlivy diety na složení a funkci střevního mikrobomu
Dalším příkladem je přenos fekální mikrobioty zdravého dárce pacientům s opakující se clostridiovou infekcí, což je doslova život zachraňující terapie. Výrazně postupuje i výzkum mikrobiomu kojenců a toho, jak se podílí na riziku rozvoje různých onemocnění v dospělém věku. To je jen pár příkladů, které mě namátkou napadly - je jich mnohem více.
Existují firmy, které nabízejí různé služby typu analýza střevního mikrobiomu, probiotika na míru nebo personalizovaná dietní doporučení. Jsou to tedy vyhozené peníze?
Nikdo, kdo nabízí na základě analýzy střevního mikrobiomu cílené individualizované opatření ke zlepšení zdraví nebo zhubnutí, nemůže dodržet to, co slibuje.
Jsou tedy podobné nabídky podvod?
Nejsem právnička, ale jsem si skoro jistá, že z právního hlediska se nedopouštějí ničeho nezákonného. Jiná otázka je etické hledisko. Já jim říkám "mikrobiošmejdi". Jak už jsem zmínila dříve, lze získat spolehlivé výsledky na velkých souborech dat, ale není možné se vyjádřit k jednomu vzorku, tedy třeba ke složení mého mikrobiomu. Velkým problémem je referenční, tedy "zdravá" hodnota. Když si necháte udělat krevní obraz, je možné například bílé krvinky spočítat zcela přesně a podle výsledku s velkou pravděpodobností určit, jestli jste zdravá nebo nemocná.
V případě tak komplexního systému, jako je střevní mikrobiom, tohle možné prostě není. Navzdory tomu je naprosto obvyklé, že pokud si zaplatíte určení složení vlastního střevního mikrobiomu, dostanete zprávu, která se bude hemžit červenými čísly a bude vás upozorňovat, že řada bakterií je zcela mimo "zdravou kontrolu". A velmi často získáte obratem i doporučení, co si máte koupit, aby se všechno zázračně urovnalo.
To musí být z pohledu výzkumníků docela frustrující sledovat…
Neetické praktiky firem mě opravdu rozčilují. Před několika lety jsem se setkala s firmou, která zaútočila na sdružení rodičů autistických dětí. Strategie této firmy byla velmi chytrá - využili toho, že se i v odborné veřejnosti diskutuje možná souvislost mezi autismem a stavem střevního mikrobiomu. Autistické děti mají často jiný mikrobiom, ale vůbec není jasné, jestli a jaká je případná kauzální spojitost s onemocněním. Jedno z možných vysvětlení může být, že autistické děti mají často extrémní stravovací preference. Nebo je to jinak - nevíme.
Firma však bez uzardění rodičům tvrdila, že jejich děti na tom budou lépe, když jim za desítky tisíc koupí "personalizovaná probiotika". Je to extrémně neetické. Zástupci rodičů se naštěstí obrátili na Českou mikrobiomovou společnost ČLS JEP, která sdružuje řadu odborníků, a z tohoto obchodu pravděpodobně sešlo, ale to je jen kapka v moři.
Sdílení mikrobiomu pomáhá
Ví se, že mikrobiom se utváří do tří let. Je pak opravdu stabilní?
Pokud mikrobiom dospělého člověka nenaruší opakované podávání antibiotik nebo velký střevní zánět, tak je dost stabilní až do úplného stáří. Nicméně to neznamená, že je každý den, každý měsíc identický - dokonce v průběhu jediného dne můžeme u jednoho člověka pozorovat rozdíly, které mohou souviset s dietou, hormonálním cyklem, pohybem, cirkadiálními rytmy, stresem a mnoha dalšími faktory.
Spíš by se dalo říci, že se ustanoví jakási dynamická rovnováha, v rámci níž dochází k různým výkyvům, ale celkově má systém tendenci si udržet své typické vlastnosti. V souvislosti s tím je ale zajímavé zjištění, že se liší mikrobiom starých lidí, kteří žijí ve své přirozené komunitě, tedy v rodině, a těmi, co jsou v domovech seniorů - ti ho mají méně rozmanitý. Roli v tom hraje sociální sdílení.
To si představuji tak, že se lidé doma víc dotýkají a jsou si tak nějak celkově blíž. Znamená to tedy, že rozmanitosti našeho mikrobiomu pomůže i líbání?
Dalo by se to tak říct. A nejen líbání - kvalitní blízké vztahy, to je asi to nejlepší, co pro sebe a své blízké můžeme udělat.
