Ľudské telo nie je izolovanou jednotkou, ale komplexným ekosystémom, v ktorom zohrávajú kľúčovú úlohu miliardy mikroorganizmov.
Mikrobióm čreva. Zdroj: iStock.com/ArtemisDiana
Najnovšie vedecké poznatky odhaľujú, ako tento superorganizmus ovplyvňuje fyziologické procesy od imunitnej odpovede (reakcie imunitného systému na podnet) až po duševné rozpoloženie.
Dlhé roky v biológii prevládal názor, že bakteriálne bunky v ľudskom tele výrazne prevyšujú tie ľudské. Súčasné odhady však tento pomer korigujú na približne 1 : 1, čo znamená, že počet našich buniek a buniek mikroorganizmov je takmer vyrovnaný. Kde nás však mikróby jednoznačne porážajú, je genetická výbava.
Zatiaľ čo ľudský genóm (súbor všetkých našich génov) je relatívne stabilný a nemenný, obrovský genetický potenciál mikrobiómu je dynamický a flexibilný. To znamená, že baktérie disponujú miliónmi rôznych génov, ktoré kódujú enzýmy a chemické procesy, ktoré ľudské telo samo nezvládne. Vďaka tomu nám pomáhajú tráviť zložité zložky potravy, vyrábať vitamíny či neutralizovať toxíny. Tým zásadne rozširujú naše metabolické schopnosti, teda schopnosť organizmu premieňať látky na energiu a stavebné prvky potrebné na život a prispôsobenie sa prostrediu.
Os črevo – mozog: Kto tu vlastne velí?
Črevo nie je len pasívnou trubicou na spracovanie potravy. Disponuje vlastnou nervovou sústavou, ktorá je pre svoju komplexnosť a podobnosť s centrálnou nervovou sústavou často označovaná za malý mozog. Tento systém dokáže riadiť funkcie tráviaceho traktu nezávisle, no zároveň stále komunikuje s mozgom.
Komunikáciu zabezpečuje takzvaná os črevo – mozog. Hlavným komunikačným kanálom je blúdivý nerv (nervus vagus), ktorý predstavuje najrýchlejšiu a najpriamejšiu cestu prenosu signálov. Baktérie v čreve dokážu aktivovať tento nerv, čím vysielajú signály do mozgového kmeňa a ovplyvňujú oblasti zodpovedné za stres či úzkosť.
Prepojenie mozgu a čriev. Zdroj: iStock.com/ttsz
Vplyv na psychické zdravie
Výskumy naznačujú, že zloženie črevných baktérií priamo súvisí s mentálnym stavom a kognitívnymi funkciami, ako je pamäť a učenie.
Chémia šťastia
Až 90 – 95 percent všetkého sérotonínu v tele (hormón, ktorý reguluje náladu, spánok a chuť do jedla) sa nachádza v črevách. Hoci črevný sérotonín neprechádza priamo do mozgu, baktérie ovplyvňujú dostupnosť látky zvanej tryptofán, z ktorej si mozog sérotonín vyrába. Okrem toho mikróby produkujú kyselinu gama-aminomaslovú (GABA), ktorá tlmí nervovú aktivitu a pôsobí upokojujúco.
Stres a depresia
Dysbióza (nerovnováha v mikrobióme) je spojená s narušením osi, ktorá reguluje stres (os hypotalamus – hypofýza – nadobličky). U ľudí s depresiou sa často pozorujú znížené hladiny prospešných baktérií (napríklad Bifidobacterium a Faecalibacterium) a zvýšené hladiny zápalových markerov.
Neurologické ochorenia
Existujú dôkazy spájajúce zmeny v čreve s neurodegeneratívnymi ochoreniami. Napríklad pri Parkinsonovej chorobe sa predpokladá, že patologické zmeny môžu začínať práve v čreve a šíriť sa do mozgu cez blúdivý nerv. Podobné súvislosti sa skúmajú aj pri Alzheimerovej chorobe či autizme.
Chaos v bruchu, chaos v hlave. Narušený mikrobióm nielenže spôsobuje tráviace ťažkosti, ale priamo ovplyvňuje aj našu náladu a schopnosť zvládať stresové situácie. Zdroj: iStock.com/Doucefleur
Výcvikový tábor pre imunitu
Imunitný systém sa po narodení musí naučiť, čo je pre telo nebezpečné a čo treba tolerovať. Črevná mikrobiota (súbor všetkých mikroorganizmov v danom prostredí) v tomto procese zohráva úlohu akéhosi trenažéra.
Kolonizácia čreva po narodení je kritická pre správny vývoj imunity bábätka. Prvotný kontakt s baktériami nastavuje imunitný systém na celý zvyšok života – ovplyvňuje, či bude jedinec v dospelosti náchylný na alergie, astmu alebo autoimunitné ochorenia. Baktérie interagujú s imunitnými bunkami a učia ich rozlišovať medzi:
- patogénmi – choroboplodnými zárodkami (vírusy, zlé baktérie), ktoré spôsobujú infekcie a treba ich zničiť,
- neškodnými antigénmi – látkami, ktoré imunitný systém rozpoznáva, ale nemal by na ne útočiť (napríklad bielkoviny z bežnej potravy, peľ alebo vlastné tkanivá tela).
Dôležitosť tohto procesu potvrdili štúdie na takzvaných germ-free (bez mikróbov) zvieratách. Ide o umelo vytvorené laboratórne zvieratá (najčastejšie myši), ktoré sa narodia a žijú v úplne sterilnom prostredí bez akýchkoľvek mikróbov. V prírode sa takýto stav nevyskytuje, zviera by neprežilo. Laboratórne myši majú zakrpatený imunitný systém a zmenenú štruktúru čriev, čo dokazuje, že bez baktérií obranyschopnosť nefunguje správne.
Ak je tréning narušený, imunitný systém môže reagovať chybne. To vysvetľuje takzvanú hygienickú hypotézu – nedostatok kontaktu s mikróbmi v detstve vedie k tomu, že imunita nemá s kým trénovať a z nudy začne vyvolávať prehnané reakcie vlastného organizmu na neškodné podnety (vznik alergií) alebo dokonca začne útočiť na vlastné bunky (autoimunitné ochorenia).
Trocha špiny nezaškodí, práve naopak. Hra v sene a kontakt so zvieratami vystavujú imunitný systém potrebným podnetom, vďaka ktorým sa učí správne rozoznávať skutočné hrozby od neškodných látok. Zdroj: iStock.com/AHPhotoswpg
Keď nastane chaos: dysbióza a choroby
Zdravý mikrobióm sa vyznačuje vysokou diverzitou (rozmanitosťou) druhov. Moderný životný štýl však často vedie k stavu nazývanému dysbióza – ide o nerovnováhu, pri ktorej klesá počet prospešných baktérií a premnožujú sa tie potenciálne škodlivé.
Významným faktorom je užívanie antibiotík, najmä v ranom veku. Antibiotiká v tele pôsobia neselektívne – likvidujú nielen pôvodcu infekcie, ale aj prospešné baktérie, čím radikálne znižujú celkovú rozmanitosť mikrobiómu. Obnova do pôvodného stavu môže trvať mesiace až roky.
Hoci antibiotiká zachraňujú zdravie, detský mikrobióm po nich potrebuje reštart. Po liečbe je preto kľúčové obnoviť stratenú rovnováhu pestrou stravou bohatou na vlákninu a kvalitnými probiotikami. Zdroj: iStock.com/Mahsun YILDIZ
Dysbióza je spojená s radom ochorení. Môže ísť napríklad o metabolické poruchy. Medzi ne zaraďujeme obezitu, cukrovku 2. typu, vysoký krvný tlak či aterosklerózu (ochorenie ciev, pri ktorom dochádza k ich kôrnateniu a zužovaniu vplyvom ukladania tukových látok a zápalu). Zmenený mikrobióm ovplyvňuje, ako telo spracováva tuky a cukry, a môže prispievať k ukladaniu energie do tukových zásob.
Ďalším typom sú zápalové ochorenia čriev. Ulcerózna kolitída a Crohnova choroba sú priamo spojené so zníženou diverzitou baktérií a narušenou imunitnou odpoveďou v čreve.
Závažným dôsledkom dysbiózy je narušenie črevnej bariéry, často laicky nazývané deravé črevo. V zdravom čreve sú bunky tesne pri sebe. Pri dysbióze sa tieto spoje uvoľňujú, čo umožňuje bakteriálnym toxínom prenikať do krvného obehu. Tento jav spúšťa chronický zápal nízkej intenzity, ktorý poškodzuje cievy, pečeň aj mozog.
Vláknina – hostina pre našich nájomníkov
Kľúčom k udržaniu zdravého mikrobiómu je strava, konkrétne príjem vlákniny. Ľudské telo nedokáže vlákninu stráviť, no pre črevné baktérie predstavuje životne dôležitý zdroj energie. Dôležité je rozumieť rozdielom v pojmoch.
- Probiotiká sú živé mikroorganizmy (napríklad v jogurtoch, kyslej kapuste alebo kapsulách), ktoré dopĺňajú populáciu dobrých baktérií.
- Prebiotiká sú nestráviteľné zložky potravy – teda vláknina –, ktoré slúžia ako potrava pre tieto baktérie. Selektívna podpora rastu znamená, že túto vlákninu dokážu využiť a rozmnožiť sa na nej len prospešné druhy baktérií, zatiaľ čo patogény z nej neprofitujú (nechutí im). V bežnom živote to znamená, že by sme do jedálneho lístka mali pravidelne zaraďovať pestrú paletu zeleniny, ovocia, strukovín a celozrnných výrobkov.
Keď baktérie fermentujú (trávia) vlákninu, produkujú mastné kyseliny s krátkym reťazcom, medzi ktoré patrí acetát, propionát a najmä butyrát.
Tieto látky spolu s ďalšími produktmi metabolizmu baktérií sa nazývajú postbiotiká. Sú to vlastne výrobky našich baktérií, ktoré robia tú ťažkú prácu za nás a prinášajú nám zdravotné benefity. Napríklad spomínaný butyrát vyživuje steny čriev, posilňuje črevnú bariéru a tlmí produkciu prozápalových cytokínov. Cytokíny sú signálne molekuly, ktorými bunky komunikujú; prozápalové cytokíny dávajú telu príkaz na zápal. Postbiotiká tento príkaz rušia. Výskumy naznačujú, že tieto látky dokonca znižujú riziko rakoviny hrubého čreva.
Samotné užívanie probiotík v tabletkách preto nemusí byť efektívne, ak baktériám nedodáme substrát na prežitie – prebiotickú vlákninu. Bez nej prospešné baktérie hladujú, nedokážu sa množiť a predovšetkým prestávajú produkovať liečivé postbiotiká, ktoré naše telo potrebuje.
Potraviny s obsahom vlákniny sú súčasťou žiaduceho jedálnička. Zdroj: iStock.com/monticelllo
Kľúč k dlhodobému zdraviu
Súčasná veda potvrdzuje, že starostlivosť o mikrobióm predstavuje jednu z najúčinnejších foriem preventívnej medicíny. Udržanie rovnováhy v našom vnútornom ekosystéme si vyžaduje predovšetkým pestrú stravu bohatú na vlákninu, ktorá podporuje produkciu ochranných látok, ako sú mastné kyseliny s krátkym reťazcom. Obmedzenie vysoko spracovaných potravín a uvážlivé používanie antibiotík sú ďalšími krokmi k tomu, aby náš superorganizmus fungoval v harmónii a efektívne.
Zdroje: Nature Reviews Microbiology, Frontiers, Ecotoxicology and Environmental Safety, cells, biomedicines, Frontiers
(KAM)
