Alojz Bomba: Hľadáme nové možnosti cielenej modulácie a transplantácie črevnej mikrobioty

18. apr. 2019 • Lekárske vedy

Alojz Bomba: Hľadáme nové možnosti cielenej modulácie a transplantácie črevnej mikrobioty

MVDr. Alojz Bomba, DrSc., je spoluzakladateľom laboratória gnotobiológie, jediného pracoviska svojho druhu na Slovensku. Od roku 2006 je prednostom Ústavu experimentálnej medicíny Lekárskej fakulty Univerzity Pavla Jozefa Šafárika v Košiciach. Vedie kolektív, ktorého dlhodobý výskumný program je zameraný na štúdium úlohy črevnej mikrobioty v patogenéze chronických chorôb a možnosti jej cielenej modulácie v ich prevencii a terapii.

Narodil sa v roku 1953 v Košiciach. Vysokoškolské štúdium absolvoval na Vysokej škole veterinárskej v Košiciach. Bol zodpovedným riešiteľom partnera konzorcia medzinárodného výskumného projektu 6. Rámcového programu Európskej Únie „Plants and their extracts and other natural alternatives to antimicrobials in feeds“ (Rastliny a ich extrakty a iné naturálne alternatívy antimikrobík v krmivách), ktorého koordinátorom bol Dr. R. J. Wallace z Rowett Research Institute v Aberdeene, Veľká Británia. Doktor Bomba je autorom a spoluautorom mnohých vedeckých článkov publikovaných v renomovaných vedeckých časopisoch, patentu a úžitkových vzorov. Výsledky svojej výskumnej činnosti, ktoré našli uplatnenie aj v praxi, prezentoval na významných vedeckých podujatiach v USA, Mexiku, Číne, Južnej Kórei, Japonsku, Holandsku, Anglicku, Švajčiarsku, Česku, Maďarsku, Rusku a v ďalších krajinách.

V rokoch 2000 – 2015 bol prezidentom Medzinárodnej konferencie o probiotikách a prebiotikách (IPC) a v súčasnosti je predsedom jej organizačného výboru. Ústav mikrobiológie a imunológie I. I. Mečnikova Ukrajinskej akadémie lekárskych vied mu v roku 2012 udelil čestný titul "Honored Professeur”. V roku 2015 získal spolu s MVDr. Ladislavom Strojným, PhD., Cenu za transfer technológií na Slovensku 2015 v kategórii Inovácia s najväčším potenciálom pre uplatnenie v praxi. V roku 2018 mu bola udelená pamätná medaila dekana Lekárskej fakulty UPJŠ v Košiciach.

M. BARTOŠOVIČOVÁ: Pán doktor, ste spoluzakladateľom laboratória gnotobiológie. Môžete nám priblížiť obsah činnosti tohto laboratória?

A. BOMBA: Laboratórium gnotobiológie, jediné svojho druhu na Slovensku, sme s mojimi kolegami začali budovať v Ústave experimentálnej veterinárnej medicíny v roku 1990 a jeho výskumný tím som mal možnosť viesť až do roku 2006, kedy som sa stal prednostom Ústavu exprimentálnej medicíny na Lekárskej fakulte UPJŠ v Košiciach. V roku 2003 sa pracovisko stalo súčasťou Univerzity veterinárskej medicíny a farmácie v Košiciach, ale s jeho pracovníkmi spolupracujeme aj v súčasnosti.

Laboratórium gnotobiológie realizuje svoju výskumnú činnosť využitím gnotobiotických zvierat, to znamená zvierat s presne definovanou mikrobiotou, vrátane germ-free zvierat, ktoré sú prosté akýchkoľvek mikroorganizmov. Na základe metodiky experimentov sa germ-free zvieratá môžu inokulovať študovanými mikroorganizmami. Gnotobiotické zvieratá sú vynikajúcim experimentálnym modelom pre štúdium vzájomných interakcií črevných baktérií a ich vplyvu na organizmus hostiteľa. Využívali sme ich predovšetkým na štúdium schopnosti probiotických mikroorganizmov kolonizovať tráviaci trakt, inhibovať patogénne baktérie, stimulovať imunitný systém, ovplyvňovať metabolizmus.

Využitím gnotobiotických prasiatok sme študovali mechanizmy účinku probiotík a možnosti zvýšenia ich pozitívnych účinkov v kombinácii s naturálnymi bioaktívnymi látkami. V spolupráci s pracovníkmi Laboratória gnotobiotológie UVLF v Košiciach budeme v rámci nášho spoločného výskumného projektu študovať možnosti využitia transplantácie fekálnej mikrobioty a našej novej metódy cielenej modulácie v prevencii a terapii črevných zápalových chorôb využitím experimentálneho modelu gnotobiotických laboratórnych zvierat.

MVDr. Alojz Bomba, DrSc., na slávnostnom otvorení zrekonštruovaného Ústavu experimentálnej medicíny LF UPJŠ v Košiciach, 25. 11. 2015

MVDr. Alojz Bomba, DrSc., na slávnostnom otvorení zrekonštruovaného Ústavu experimentálnej medicíny LF UPJŠ v Košiciach, 25. 11. 2015

M. B.: Čo prináša výskum mikrobiómu?

A. BOMBA: Výskum črevného mikrobiómu zaznamenáva v ostatných rokoch mimoriadny rozmach a získané poznatky svedčia o významnej úlohe, ktorú zohráva črevný mikrobióm v regulácii fyziologických funkcií organizmu, predovšetkým vo vzťahu k metabolizmu a imunitnému systému. Súčasné poznatky však poukazujú aj na skutočnosť, že črevný mikrobióm má veľký význam aj v patogenéze chorôb. Narušenie diverzity, zloženia a funkčnosti črevného mikrobiómu, stav ktorý označujeme ako črevná dysbióza, je spojené s mnohými chronickými chorobami, vrátane črevných zápalových chorôb, metabolického syndrómu, obezity, diabetu, srdcovo-cievnych a nádorových chorôb, ale aj neurodegeneratívnych chorôb či duševných porúch. Zatiaľ nie je objasnené, či je črevná dysbióza príčinou alebo dôsledkom chronických chorôb. Uvedené výsledky však zároveň poukazujú na obrovský potenciál využitia cielenej modulácie a transplantácie črevného mikrobiómu v prevencii a terapii chronických chorôb.

M. B.: Čo je cielená modulácia črevného mikrobiómu?

A. BOMBA: Náš výskumný tím v Ústave experimentálnej medicíny Lekárskej fakulty UPJŠ v Košiciach, v spolupráci s lekármi I. Internej kliniky, kolegami z Prírodovedeckej fakulty UPJŠ a Laboratória gnotobiológie UVLF v Košiciach v súčasnosti intenzívne pracuje na výskumnom projekte, ktorý je zameraný na cielenú moduláciu a transplantáciu črevnej mikrobioty v prevencii a terapii črevných zápalových chorôb. Vo svete sa čoraz viac využíva transplantácia fekálnej mikrobioty zdravého darcu pacientovi. Uvedená metóda je mimoriadne účinná v liečbe infekcie vyvolanej patogénnymmikrorganizmom Clostridium difficile aj v prípadoch, kedy sú už antibiotiká neúčinné. Predpokladá sa, že by mohla nájsť uplatnenie aj pri iných chorobách, vrátane črevných zápalových chorôb, metabolického syndrómu, obezity, diabetu, srdcovo-cievnych a nádorových chorôb. Jej nevýhodou je však riziko prenosu patogénnych agens.

Náš výskumný tím v súčasnosti pracuje na vývoji novej metódy cielenej modulácie črevnej mikrobioty v prevencii a terapii črevných zápalových chorôb využitím prístupu personalizovanej medicíny. Uvedená metóda spočíva v kultivácii črevnej mikrobioty pacienta mimo jeho črevného traktu a analýzy mikrobiómu pacienta, ktorý je u každého človeka jedinečný. Na základe analýzy mikrobiómu pacienta sa vykoná cielená modulácia jeho mikrobiómu pomocou cielene zvolenej kombinácie probiotických mikroorganizmov, kolekcií prospešných mikroorganizmov, prebiotík a naturálnych bioaktívnych látok. Uvedeným spôsobom modifikovaná mikrobiota sa transplantuje späť pacientovi. V budúcnosti počítame aj s využitím probiotík novej generácie. Analýza mikrobiómu sa môže uplatniť aj pri výbere vhodných probiotík a substancií potencujúcich ich efekt, pre ich preventívnu aplikáciu.

M. B.: Ako vplýva stres na črevnú mikroflóru?

A. BOMBA: Za fyziologických podmienok črevná mikrobiota reguluje mnohé fyziologické funkcie organizmu aj v rámci osi črevný mikrobióm – črevný trakt – mozog, pričom významne ovplyvňuje adaptáciu nášho organizmu na stres a imunitnú odpoveď. Vplyvom vonkajších faktorov, vrátane stresu, dochádza k narušeniu homeostázy organizmu a k zmenám zloženia a funkčnosti črevnej mikrobioty. Dlhodobé pôsobenie stresu vedie aj k zmenám systémových imunitných reakcií, poškodeniu črevných klkov a ich tkanivovej štruktúry, čo ma za následok narušenie črevnej permeability. Ľudia pod dlhodobým stresom sú viac citliví na črevné infekcie. Aplikáciou probiotík sa upravuje črevná dysbióza a narušená črevná bariéra, pričom dochádza k stimulácii imunitného systému s protektívnymi účinkami voči črevným zápalom vyvolaných patogennými mikroorganizmami.

M. B.: Aký majú vplyv probiotické mikroorganizmy na naše črevo?

A. BOMBA: Bolo dokázané, že črevná dysbióza, narušuje črevnú bariéru a permeabilitu čreva, čo v našom organizme vedie k metabolickej endotoxémii, následne k vzniku metabolických porúch a chronickému zápalu v niektorých parenchymatóznych orgánoch. Probiotické mikrooganizmy majú veľmi pozitívne účinky na črevný trakt. Upravujú zloženie a funkčnosť črevného mikrobiómu, inhibujú rast patogénnych mikroorganizmov, obnovujú funkčnosť črevnej bariéry a črevnú permeabilitu a optimalizujú črevný metabolizmus. Uvedenými účinkami bránia vzniku metabolických porúch a indukcii chronického zápalu.

M. B.: Môžu mať probiotiká aj negatívne účinky, napríklad pri dlhodobom alebo nesprávnom užívaní? Ako by sa mali užívať?

A. BOMBA: Probiotické mikroorganizmy sa v literatúre často označujú aj ako prospešné mikroorganizmy. Je tomu tak preto, že ich účinky sa spájajú s ich pozitívnym vplyvom na organizmus človeka a zvierat pri podpore zdravia a v prevencii i terapii chorôb. Probiotické mikroorganizmy musia spĺňať určité selekčné kritériá. Okrem iných, nesmú mať negatívne účinky na organizmu, čo sa musí jednoznačne preukázať v rámci vývoja probiotika. Dlhá história využívania probiotík preukázala ich prospešné účinky na organizmus človeka a zvierat. Veľmi zriedkavé údaje o možných negatívnych účinkoch sa spájajú len s prípadmi ich aplikácie imunokompromitovaným pacientom s oslabenou imunitou a preto v takých prípadoch je potrebné byť opatrný a ich používanie konzultovať s lekárom.

V našom výskume som pozoroval predovšetkým pozitívne účinky probiotík pri rôznych zdravotných poruchách vyvolaných u experimentálnych zvierat. Vieme, že aj mnohé účinné liečivá sú u niektorých pacientov neefektívne a u iných majú dokonca negatívny účinok. Črevný mikrobióm každého človeka je jedinečný, a preto môže byť aplikácia probiotík u niektorých ľudí neefektívna, prípadne sa môžu objaviť mierne zdravotné problémy. V takom prípade stačí probiotikum vysadiť a použiť iné s vhodnejším zložením probiotických mikroorganizmov. Probiotiká by sa mali užívať predovšetkým preventívne, v záťažových obdobiach, pri podpornej liečbe niektorých chorôb po konzultácii s lekárom a nemali by sa používať dlhodobo.

M. B.: Ktoré svoje dosiahnuté výsledky považujete za najvýznamnejšie? 

A. BOMBA: Mám to šťastie, že môžem pracovať vo výskume a plniť si svoje sny z detstva. Mal som možnosť viesť skvelé tímy kolegov na ústavoch experimentálnej medicíny vo veterinárnej a humánnej medicíne a tešiť sa z podpory vedení inštitúcií, v ktorých som pracoval a pracujem. Vo výskumnej činnosti pokladám za najhodnotnejšie výsledky získané v štúdiu možností zvýšenia účinnosti probiotík, ktoré položili základ pre náš koncept potencovaných probiotík, na základe ktorého sme vyvinuli a vyvíjame nové a účinnejšie probiotiká. Verím, že získané poznatky využijeme aj v súčasnosti, pri riešení problematiky cielenej modulácie a transplantácie črevnej mikrobioty v prevencii a terapii črevných zápalových chorôb. Mám veľkú radosť, že v roku 2000 sme založili Medzinárodnú konferenciu o probiotikách a prebiotikách, ktorá vyrástla na jedno z najvýznamnejších svetových podujatí v oblasti probiotík, na ktorom každoročne špičkoví odborníci z celého sveta prezentujú výsledky svojej výskumnej činnosti. Organizujeme ju nielen na Slovensku, ale aj v Budapešti a tohto roku po prvý raz v Prahe.

M. B.: Ďakujem Vám za rozhovor.

Uznávaný vedec MVDr. Alojz Bomba, DrSc., prednosta Ústavu experimentálnej medicíny LF UPJŠ v Košiciach, bude hosťom vedeckej kaviarne Veda v Centre, kde bude prezentovať tému Črevný mikrobióm, probiotiká a zdravie. Vedecká kaviareň sa uskutoční vo štvrtok 25. apríla 2019 o 17.00 hod. v Centre vedecko-technických informácií SR, Lamačská cesta 8/A, v Bratislave.

 

Rozhovor pripravila a uverejnila: Marta Bartošovičová, NCP VaT pri CVTI SR

Foto: z archívu MVDr. Alojza Bombu, DrSc.

Súvisiace:

Hore
Publikácie Veda v CENTRE
výtvarná súťaž TVT 2019
Aurelium - centrum vedy
Vedec roka 2018
QUARK
Prechod VK na VND - leto
fotografická súťaž TVT 2019
Noc výskumníkov 2019
kúpa časopisov jún 2016
Atmosféra počas TVT 2018
TVT 2019
TVT 2018 články
TAG Spektrum vedy
TAG Slovenská veda
TAG História
TAG Rozhovor
TAG Publikácia
TAG Zaujímavosti vo vede
TAG Centrum vedy
TAG Mládež
TAG QUARK
TAG Ženy vo vede
banner záhrady
Zaujímavosti vo vede
Netradičné poľnohospodárske rastliny sú v našom ponímaní tie, ktoré v sebe nesú istú nadhodnotu.
Zistite viac