Každodenné zlozvyky, ktoré zabíjajú dobré baktérie v črevách. Lekár bije na poplach

Do veľkiej miery áno. Koniec-koncov, jazyk niekedy intuitívne predbieha vedu. Hovoríme predsa o „tušení v žalúdku“, „stiahnutom žalúdku“, „motýľoch v bruchu“. Dnes začíname chápať, že za tým stoja veľmi konkrétne neuroimunologické mechanizmy.

Čoraz viac štúdií ukazuje prepojenie mikrobiómu s depresiou, úzkostnými poruchami, autizmom či Parkinsonovou chorobou. Pri Parkinsonovi sa črevné príznaky dokážu objaviť dokonca 10 rokov pred nástupom klasických neurologických príznakov, ako je trasenie rúk. To naznačuje, že chorobný proces sa môže začínať práve v tráviacom trakte.

Vy ste hematológ. Ako sa človek dostane od transplantácie kostnej drene do sveta baktérií?

Trochu náhodou a trochu cez klinické zúfalstvo. V roku 2014 sme pracovali s pacientmi po transplantáciách kostnej drene a pozorovali sme dramatický nárast infekcií baktériami odolnými voči antibiotikám. Boli to ľudia s kompletne zničenou imunitou, po agresívnej chemoterapii, často celé týždne izolovaní v sterilných izbách, fungujúci vlastne na hranici biologickej kapacity organizmu. Pre zdravého človeka by kontakt s časťou týchto baktérií nemal väčší význam. Pre nich znamenal smrteľné nebezpečenstvo.

Videli sme sepsy rozvíjajúce sa bleskovo, multiorgánové zlyhania, pacientov, ktorých sme už neboli schopní zachrániť ďalšími antibiotikami, pretože baktérie sa stávali rezistentnými prakticky voči všetkému.

To bol moment, keď medicína začínala prehrávať preteky s evolúciou mikroorganizmov. Mali sme pocit, že stojíme pritlačení k stene. Že klasický prístup, čoraz silnejšie antibiotiká, prestáva stačiť.

A práve vtedy sa začali objavovať prvé štúdie ukazujúce účinnosť transplantácie mikrobióty pri liečbe infekcie Clostridioides difficile. Bola to veľmi zaujímavá situácia, pretože sa zrazu ukázalo, že namiesto zabíjania ďalších baktérií sa možno pokúsiť obnoviť celý črevný ekosystém.

Povedali sme si vtedy s mojím kolegom, profesorom Grzegorzom Basakom (hematológ, vedúci Katedry a kliniky hematológie, transplantológie a vnútorných chorôb UCK WUM — pozn. red.): ak zdravý mikrobiom dokáže eliminovať jeden patogén, možno sa dá využiť aj proti superbaktériám, ktoré kolonizujú tráviaci trakt našich pacientov.

To bol moment, keď sme sa začali pozerať na črevá nie ako na pasívny tráviaci orgán, ale ako na obrovský biologický ekosystem, ktorý, ak funguje správne, sám dokáže brániť človeka pred najagresívnejšími mikroorganizmami.

A podarilo sa?

Na naše prekvapenie — áno. Publikovali sme prvú prospektívnu štúdiu ukazujúcu, že transplantácia mikrobióty môže eliminovať antibiotikám rezistentné baktérie z tráviaceho traktu. Inými slovami, začali sme liečiť problém rezistencie na antibiotiká pomocou iných baktérií. Bolo to trochu ako obnova rovnováhy v zničenom lese. Ak je ekosystém zdravý a rozmanitý, patogénom sa hľadá cesta ku kontrole oveľa ťažšie.

Ale spoločensky to muselo vyvolávať špecifické reakcie…

Samozrejme. Smiali sa, že si robím „h…ný doktorát“. A poviem úprimne, trochu ma to dokonca bavilo. Veda veľmi často prechádza fázou výsmechu, kým sa stane samozrejmosťou. V histórii medicíny boli mnohokrát zosmiešňované veci, ktoré neskôr zachránili milióny ľudí. Ignaz Semmelweis bol vysmievaný za umývanie rúk. Barry Marshall vypil baktériu Helicobacter pylori, aby dokázal, že žalúdočné vredy majú infekčný pôvod. Mikrobióm sa tiež dlho zdal príliš „špinavý“ na to, aby sme ho brali vážne.

Ako vyzerá črevo pacienta po ťažkej onkologickej liečbe?

Ako krajina po totálnej vojne. A to naozaj nie je preháňanie. Intenzívna chemoterapia poškodzuje sliznicu čriev, teda tú biologickú bariéru oddeľujúcu organizmus od miliárd mikroorganizmov žijúcich v tráviacom trakte. K tomu sa pridávajú širokospektrálne antibiotiká, ktoré sú často nevyhnutné, aby zachránili pacientov pred infekciami. Problém je v tom, že fungujú trochu ako kobercové bombardovanie, zabíjajú nielen nebezpečné baktérie, ale aj obrovskú časť tých dobrých, potrebných na udržanie rovnováhy.

To pripomína vyrúbanie amazonského pralesa a zanechanie pustatiny. Zrazu zmizne celý nesmierne zložitý ekosystém, ktorý po roky udržiaval istú biologickú stabilitu. A príroda neznáša prázdnotu. Na miesto prospešných baktérií veľmi rýchlo nastupujú patogény — často tie najagresívnejšie, rezistentné voči antibiotikám a najlepšie prispôsobené na život v podmienkach skazy.

A vtedy sa začína bludný kruh. Pacient dostáva ďalšie antibiotiká, ktoré ešte viac prehlbujú mikrobiologickú katastrofu. Črevo sa stáva priepustným, objavujú sa zápaly, bakteriálne toxíny začínajú prenikať do organizmu. Pre zdravého človeka je mikrobióm niečím neviditeľným — nemyslíme naň. Ale u takýchto pacientov zrazu vidno, že bez tohto ekosystému organizmus vlastne stráca jednu zo základných línií obrany.

A to je moment, keď začíname chápať, že liečba novotvaru nie je len bojom s nádorom. Je to taktiež boj o obnovu celého biologického prostredia človeka.

Čo sa deje po podaní zdravej mikrobióty?

Rozpútava sa biologická bitka o územie. Dobré baktérie konkurujú patogénom o priestor, živiny a metabolickú dominanciu. Produkujú látky brzdiace rast konkurencie, obnovujú sliznicu, regulujú imunitu. To je nesmierne dynamický proces. Ľudia si často predstavujú baktérie ako niečo pasívne, no mikrobióm pritom pripomína gigantické mesto alebo tropický ekosystém, v ktorom neustále prebieha boj o prežitie.

Veľmi spektakulárne výsledky ste dosiahli u pacientov s chorobou štepu proti hostiteľovi.

To boli momenty, ktoré človeku skutočne zostanú v pamäti. U časti pacientov sme prakticky vyčerpali možnosti liečby. Organizmus po transplantácii kostnej drene začínal útočiť na vlastné črevá, pečeň, kožu, pretože si „myslel“, že sú to cudzie bunky, ktoré treba zničiť. To je práve choroba štepu proti hostiteľovi (GvHD) — situácia, v ktorej imunitné bunky darcu vyhodnotia telo pacienta ako cudzie a rozpútajú biologickú vojnu.

V najťažších prípadoch bola úmrtnosť dramaticky vysoká. U pacientov s ťažkou formou choroby odolnou voči liečbe dosahovala až 70 až 90 percent. Hovoríme o ľuďoch, ktorí mali masívne hnačky, extrémne vyčerpanie organizmu, ťažké poškodenia čriev a neustále infekcie vyplývajúce z obrovskej imunosupresie. Boli to pacienti, ktorí mesiace fungovali na pomedzí intenzívnej medicíny a izolácie.

A zrazu sme začali vidieť niečo, čo sme vôbec nečakali. Po transplantácii mikrobióty sa u časti chorých imunitný systém akoby „upokojil“. Zápal sa zmiernil, črevá sa začali regenerovať, pacienti opäť získali možnosť normálne jesť. Pre lekára, ktorý ich predtým videl zhasínať pred očami, to boli absolútne výnimočné chvíle.

Máte aj banku mikrobióty. Vraj je ťažšie stať sa darcom než astronautom.

Trochu preháňame kvôli efektu, ale kritériá sú skutočne extrémne reštriktívne. Prijímame 0,5 percenta kandidátov. Kandidát prechádza viacestupňovou kvalifikáciou, podrobným zdravotným dotazníkom, lekárskymi konzultáciami, desiatkami laboratórnych vyšetrení. V praxi hľadáme ľudí biologicky „výnimočne čistých“ z mikrobiologického hľadiska. A súčasný svet tomu veľmi nenahráva.

Moderný človek demoluje vlastný mikrobióm?

Do veľkej miery áno. Jeme ultra-spracované potraviny, spíme málo, žijeme v chronickom strese, obmedzujeme pohyb, nadužívame antibiotiká. To všetko funguje ako systematický útok na črevný ekosystém. Najfascinujúcejšie je, že mikrobióm reaguje na naše každodenné voľby takmer okamžite. Jedna noc bez spánku, niekoľko dní mizernej stravy či intenzívny stres dokážu zmeniť zloženie baktérií.

Čo najviac škodí črevám?

Ultra-spracované potraviny. Nadbytok cukru, emulgátory, umelé prísady, konzervanty. Problém je v tom, že moderný potravinársky priemysel navrhuje jedlo pre maximálnu atraktivitu pre mozog, a nie pre biológiu človeka. Mikrobióm za to platí obrovskú cenu. Koniec-koncov, vidíme to epidemiologicky. Lavínový nárast alergií, zápalových ochorení čriev, obezity či metabolických porúch nevzniká len tak pre nič za nič.

A alkohol?

Tu sa veda stáva pre ľudí menej romantickou. Ešte nedávno chceli všetci veriť, že pohár červeného vína funguje ako elixír zdravia. Medzitým čoraz viac dát ukazuje, že akékoľvek množstvo alkoholu má toxický účinok.

Áno, vo víne sú polyfenoly, napríklad resveratrol — chemická zlúčenina, ktorú rastliny produkujú okrem iného ako obranný mechanizmus pred stresom, hubami či UV žiarením. Stále tam však máme etanol, a etanol pôsobí deštruktívne aj na mikrobiótu. Mikrobióm sa skutočne nezaujíma o marketing somelierov.

Pracujete tiež na „supermikrobióme“ navrhnutom umelou inteligenciou. Znie to ako science fiction.

A predsa sa to deje už teraz. Analyzujeme gigantické súbory genetických dát a snažíme si predstaviť, aké konfigurácie baktérií sú najviac prospešné pri konkrétnych chorobách. Umelá inteligencia nám pomáha odhaľovať závislosti, ktoré by človek sám nedokázal postrehnúť. Potom sa takéto spoločenstvá baktérií pokúšame vypestovať v bioreaktoroch. Je to trochu ako projektovanie biologického ekosystému od nuly.

Môže budúcnosť medicíny vyzerať tak, že namiesto receptu na liek dostaneme recept na baktérie?

Myslím si, že čiastočne do tejto éry už vstupujeme. O niekoľko rokov môže byť analýza mikrobiómu rovnako štandardná ako krvný obraz. A možno sa ukáže, že sme po celé dekády hľadali medicínske prielomy v čoraz zložitejších technológiach, zatiaľ čo jeden z najsilnejších mechanizmov regulujúcich zdravie odjakživa býval v našich črevách.

Dr hab n med Jarosław Biliński.
Zdroj: FB/Warszawski Uniwersytet Medyczny

Dr. hab. n. med. Jarosław Biliński — lekár, hematológ, výskumník mikrobiómu a zakladateľ spoločnosti Human Biome S.A. — patrí k priekopníkom tohto výskumu v Poľsku a Európe. Jeho tím vytvoril prvú profesionálnu banku črevnej mikrobióty v krajine, vedie výskum transplantácie mikrobióty u pacientov po transplantáciách kostnej drene a v súčasnosti pracuje na biosyntetickom „supermikrobióme“, ktorý navrhujú algoritmy umelej inteligencie a pestuje sa v bioreaktoroch.

Tento článok pochádza z partnerského webu vydavateľstva Ringier Media. Obsah a údaje v ňom uvedené boli prevzaté bez redakčných zásahov.