Jedne mikroby dbają o nasze zdrowie, inne wpędzają w choroby. To od nas zależy, które z nich wezmą górę.
Pokrzewki ogrodowe to szare ptaki wielkości wróbla. Każdego roku jesienią opuszczają Europę, pokonują niekiedy nawet 6 tys. km i docierają do subsaharyjskiej Afryki. Zanim jednak wyruszą w drogę, przygotowują się do niej sumiennie, bo na trasie nie znajdą nic do jedzenia. Jedzą więc, ile się da. „W ciągu zaledwie kilku tygodni ze smukłych, 17-gramowych ptasząt zamieniają się w zdecydowanie korpulentne, 37-gramowe ptaszyska. Przekładając to na kategorie ludzkie, stają się chorobliwie otyłe. Tak jakby człowiek ważący 65 kilogramów przybierał 6,5 kg dziennie, aż ważyłby 140 kg” – pisze Alanna Collen w książce „Cicha władza mikrobów”.
Przez całe lato pokrzewki objadają się owadami, dopiero tuż przed odlotem do ciepłych krajów przerzucają się na mięsiste jagody. Dlaczego nie jedzą owoców wcześniej, choć są one dojrzałe? Co sprawia, że nagle niemal z dnia na dzień przestawiają się na inną dietę? Sama ilość kalorii, które pokrzewki pochłaniają jesienią, nie tłumaczy ich gwałtownego przybierania na wadze.
Zaskakujące jest także zachowanie tych ptaków w niewoli. Choć żyjące w ogrodach zoologicznych pokrzewki nie muszą szykować się do dalekiej wyprawy, a jedzenia mają pod dostatkiem przez cały rok, pod koniec lata także przybierają na wadze, a potem chudną tak samo jak ich migrujące koleżanki, choć ani nie stosują głodówek, ani nie ćwiczą do upadłego. Jedzą co prawda mniej, ale nie na tyle, by w tak krótkim czasie wrócić do smukłej sylwetki. Co zatem pomaga pokrzewkom regulować masę ciała?
Na to pytanie szukał odpowiedzi dr Nikhil Dhurandhar, który w latach 80. XX wieku prowadził w Bombaju jedną z najlepszych poradni dla ludzi otyłych. Lekarza niepokoiło to, że niektórzy z jego pacjentów stosowali restrykcyjną dietę i ćwiczyli do utraty tchu, a mimo to nie udało im się trwale schudnąć. Na trop rozwiązania tej zagadki naprowadziły go kurczaki i tajemnicza choroba, która wtedy dziesiątkowała w Indiach te ptaki i doprowadziła do bankructwa wielu hodowców. Tajemnicza, bo umierające kurczaki były wyjątkowo tłuste, a przecież zazwyczaj choroby prowadzą do wycieńczenia organizmu. Dr Dhurandhar przeprowadził badania, które wykazały, że za takie niezwykłe przybieranie na wadze odpowiada wirus. Później tę samą zależność między mikrobami a otyłością uczony wykrył u ludzi.
Od tego czasu minęło prawie 20 lat. Dziś naukowcy znajdują coraz więcej dowodów, że mikroorganizmy, a zwłaszcza bakterie żyjące w naszym przewodzie pokarmowym mają wpływ nie tylko na masę ciała, lecz także na nasze zdrowie – zarówno fizyczne, jak i psychiczne. Produkują witaminy i pomagają nam wydobyć więcej energii z różnych pokarmów, których sami nie trawimy, oraz chronią nas przed chorobami. Gdy jednak o nie nie dbamy, obracają się przeciwko nam i powodują problemy zdrowotne.
Pęknięta blaszka
Od lat lekarze powtarzają do znudzenia, że to złe nawyki wpędzają nas w choroby serca. Rośnie wtedy we krwi stężenie cholesterolu, który odkłada się w postaci blaszki miażdżycowej na ściance naczynia krwionośnego. Wysokie stężenie cholesterolu jest jedną z głównych przyczyn zawałów serca, ale nikt tak naprawdę nie wie, dlaczego są ludzie, którzy mają podniesiony poziom tej substancji, a zawał serca im się nie przytrafia. Z badania, które przedstawiono pod koniec sierpnia tego roku na kongresie Europejskiego Towarzystwa Kardiologicznego wynika, że winę za to mogą ponosić bakterie, które żyją w jelicie, a które z czasem z niewiadomych powodów wędrują do blaszki miażdżycowej. Tam niektóre z nich wywołują reakcję zapalną, co z czasem prowadzi do pękania blaszki. Gdy bowiem nawet niewielki jej fragment oderwie się od podłoża, robi się niebezpiecznie – blaszka może zatkać naczynie krwionośne i doprowadzić do zawału serca.
Naukowcy z Università Cattolica del Sacro Cuore w Rzymie, którzy przeprowadzili to badanie, wykazali, że inne bakterie mieli pacjenci, u których doszło do zawału, a inne chorzy z niewydolnością serca, u których blaszki miażdżycowe pozostały stabilne. – U niektórych pacjentów bakterie, a dokładnie wytwarzane przez nie substancje, mogą wpływać na destabilizację blaszki miażdżycowej i doprowadzić do zawału. Niezbędne są jednak dalsze badania, które pozwolą ustalić, jakie substancje wpływają na niestabilność blaszki – zastrzega
Dr Eugenia Pisano, główna autorka badania. Przeprowadzone przez nią analizy pokazują również, że odpowiedni zestaw bakterii może powstrzymać zawał serca nawet u ciężko chorych ludzi.
Czytaj: Woda jak wino. Od czego zależy jej smak i jak ją pić, by go docenić?
Nie tylko higiena
Jest też wielce prawdopodobne, że niektóre mikroby pomagają uspokoić nadaktywny układ odpornościowy, który atakuje komórki własnego ciała i prowadzi do chorób autoimmunologicznych. Przez lata uważano, że system immunologiczny atakuje własne, zdrowe komórki z nudy – higieniczny tryb życia, jaki zaczęliśmy wieść w połowie XX wieku, sprawił, że układ odpornościowy nie mając wokół siebie chorobotwórczych mikrobów, całą moc kieruje na unicestwianie nieszkodliwych elementów. Uszkadza stawy, prowadząc do ich stanów zapalnych, niszczy tkankę nerwową, powodując stwardnienie rozsiane, czy atakuje komórki trzustki produkujące insulinę, co sprzyja pojawieniu się cukrzycy typu I.
Nadaktywny układ odpornościowy nie toleruje też pyłków roślin, łupieżu zwierząt czy niektórych pokarmów, co prowadzi do alergii. Hipoteza higieniczna, która została sformułowana pod koniec XX wieku, nie tłumaczy jednak, dlaczego układ odpornościowy nie atakuje największych intruzów naszego organizmu – armii kilkudziesięciu bilionów bakterii, wirusów i grzybów żyjących w układzie pokarmowym, a tworzących tzw. mikrobiom. Co sprawia, że unikają one zagłady?
Najwyraźniej bakterie i wirusy, które w chwili narodzin zasiedlają nasz organizm, wysyłają sygnały do układu odpornościowego i wpływają na jego rozwój. Dowiedziono bowiem, że jelito cienkie ssaków, także ludzi, usiane jest grudkami zwanymi kępkami Peyera wypełnionymi komórkami układu odpornościowego, które dokonują oceny każdej przepływającej obok nich obcej cząsteczki. „Jeśli któreś budzą podejrzenia, rozpoczyna się polowanie na inne, podobne do nich, znajdujące się w pozostałej części jelita, a czasem w całym organizmie” – pisze Alanna Collen. Jednak u zwierząt pozbawionych mikrobiomu tych grudek jest niewiele, a obecne w nich nieliczne komórki odpornościowe są kiepsko wyszkolone. To powoduje, że gdy wyjałowione zwierzęta znajdą się w zwykłym środowisku, pełnym wirusów i bakterii, szybko ulegają infekcjom i umierają.
Te odkrycia naprowadziły naukowców na myśl, że to zmiana składu mikrobiomu może powodować alergie, a nie kontakt z różnymi zarazkami. – Dowiedziono już, że niektóre szczepy predysponują do alergii i astmy, a inne przed nią zabezpieczają. Proporcje między różnymi szczepami bakterii zależą m.in. od diety i masy ciała. Brakuje jednak szczegółowych badań, które pozwoliłyby tę wiedzę wykorzystać w praktyce – mówi prof. Marek Jutel, prezydent Europejskiej Akademii Alergologii i Immunologii Klinicznej, kierownik Katedry i Zakładu Immunologii Klinicznej Uniwersytetu Medycznego we Wrocławiu.
Zdaniem prof. Jutela w przyszłości będzie można wykorzystywać bakterie, aby poprawić skuteczność leczenia różnych chorób, nie tylko alergii. – Gdyby dzięki modyfikacjom mikrobiomu udało się zwiększyć skuteczność terapii biologicznych o 15 proc., byłby to ogromny sukces. Dziś zdarza się bowiem, że mamy dwóch pacjentów, którzy mają te same objawy choroby, są tak samo leczeni, ale poprawę obserwujemy tylko u jednego. U drugiego lek nie działa. Może się okazać, że to właśnie skład mikrobiomu był czynnikiem decydującym o skuteczności leczenia – wyjaśnia prof. Jutel.
Zobacz więcej: Szkodzą jej smog, zła woda i niektóre kosmetyki. Jak zadbać o skórę?
Antydepresyjny jogurt
Modyfikowanie składu mikrobiomu może też wpłynąć na nasze samopoczucie. Tak wynika z przełomowego odkrycia, którego w 2004 roku dokonał dr Nobuyuki Sudo z Uniwersytetu w Kiusiu w Japonii. Uczony wykazał, że pozbawione bakterii myszy są bardziej zestresowane niż zwyczajne koleżanki. Uczony wyhodował gryzonie, które przyszły na świat poprzez cesarskie cięcie, a potem były trzymane w jałowym środowisku. Bez ochronnego zestawu mikrobów – bakterii, grzybów i wirusów – były narażone na choroby. Nawet zjedzenie niepoddanego sterylizacji pokarmu mogło okazać się dla nich zabójcze.
Dr Sudo i jego zespół spodziewali się chorób somatycznych u swoich myszy, ale nie byli przygotowani na to, co zaobserwowali. Podczas eksperymentów gryzonie trzymane w sterylnym warunkach długo przyglądały się nieożywionym przedmiotom, zupełnie jakby budziły one w nich lęk. Miały także słabiej rozwinięty mózg niż zwykłe zwierzęta. – Trudno wyjaśnić, co siedzi w mysiej głowie, ale nasze zwierzęta zachowywały się tak, jakby miały depresję – komentował badanie dr Sudo. Dopiero gdy uczony zaczął karmić je miksturą specjalnie dobranych mikrobów, myszy przestały się bać martwych przedmiotów i nabrały wigoru.
Ten zaskakujący związek między mikrobami a nastrojem zaczęli potem badać także inni naukowcy. Szybko odkryli, że w mózgu myszy pozbawionych bakterii zdecydowanie spada stężenie serotoniny odpowiedzialnej za depresję. Potwierdzili też to, co odkrył zespół dr. Sudo – zwierzęta, które początkowo pozbawiono mikrobów, a potem karmiono odpowiednimi bakteriami, były w coraz lepszym nastroju. Takie potencjalnie antystresujące działanie mają bakterie Lactobacillus rhamnosus, te same, które znajdują się w jogurcie, wykazali dr John Cryan i dr Ted Dinan z University College Cork w Irlandii. – Karmione tymi bakteriami zwierzęta stały się bardziej wyluzowane i spokojne. Zupełnie jakby dostały valium lub prozac – mówił dr Cryan w rozmowie z „NewScientist”.
Nie jest możliwe przeprowadzenie tego typu badań u ludzi – nikt nie pozbawi nas przecież bakterii, ale dr Cryan i dr Dinan dostarczyli pośrednich dowodów wykazujących, że mikroby mają wpływ także na nasz nastrój. Gdy bowiem zwykłe myszy dostały bakterie pobrane od ludzi z depresją, zachowywały się tak, jakby miały depresję. To sugeruje, że osoby zdrowe i chore mają inny zestaw mikrobów w jelicie i to określone bakterie mogą przyczyniać się do złego nastroju lub nawet chorób psychicznych. Jeśli zatem uda się powtórzyć tego typu badania i dowieść ponad wszelką wątpliwość, że określone bakterie jelitowe mają wpływ na nasze emocje, zmieni to sposób leczenia i postrzegania wielu chorób psychicznych.
Zanim jednak lekarze zaczną manipulować składem mieszkańców naszych jelit, muszą ustalić, jak zrobić to bezpiecznie – jakie stworzyć warunki, aby zapewnić odpowiednią równowagę między różnymi elementami mikrobiomu. Na razie wiadomo tylko jedno: – Ludzie, którzy jedzą dużo różnych produktów roślinnych, mają bardziej zróżnicowane mikrobiomy, a to przekłada się na lepszą kondycję zdrowotną – zapewnia prof. Tim Spector z King’s College London na portalu popularnonaukowym The Conversation.
Czytaj także: Wino na zdrowie. Twoje bakterie lubią być na lekkim rauszu
