 |
| 10 krát více bakterií, plísní a jiných mikroorganismů, než lidských buněk |
Většina z těchto druhů jsou neškodné, i když mohou ještě způsobit onemocnění v případě, že skončí na špatném místě. Kromě toho, vědci se začínají učit, jak přesně některé druhy mikroorganismů v těle napomáhají trávení a přispívají k regulaci chuti k jídlu a činnosti imunitního systému.
-
Biologové si kdysi mysleli, že lidské bytosti jsou fyziologické ostrovy, zcela schopné regulovat své vlastní vnitřní fungování. Naše těla vytvořila všechny enzymy potřebné pro odbourávání jídla a prostřednictvím živin k zajímavé schopnosti opravit naše tkáně a orgány. Signály z vlastních tkání těla nám diktoval stát, jako je hlad nebo pocit sytosti. Specializované buňky našeho imunitního systému se učí, jak rozpoznat a zaútočit na nebezpečné mikroby, patogeny, přičemž zároveň šetří vlastní tkáně.
Za posledních 10 let, ale vědci prokázali, že lidské tělo není soběstačný ostrov pro vše. Je to spíš komplexní ekosystém a sociální síť obsahující biliony bakterií a jiných mikroorganismů, které obývají naši pokožku, genitální oblasti, jsou přítomny v ústech a zejména ve střevě. Ve skutečnosti většina buněk v lidském těle nejsou vůbec lidské (humání). Bakteriální buňky jsou přítomny v lidském těle a lidské buňky převyšují 10 ku jedné. Kromě toho tato smíšená komunita mikrobiálních buněk a genů, které obsahují, všeobecně známý jako mikrobiom, neohrožuje nás, ale nabízí zásadní pomoc při základních fyziologických procesech, od trávení a růstu po sebeobranu.
Do odezvy na léky zasahuje výrazně i pacientův střevní mikrobiom.
Zásahy člověka do tohoto "komplexního ekosystému" a změny po podání antibiotik:
Mikrobiomy střeva i hltanu u jednotlivých lidí jsou velmi podobné. Mikrobiomu hltanu dominují mikroby pěti velkých skupin. Firmicutes představují 49 % všech bakterií, následují Bacteroidetes (15 %), Actinobacteria (14 %), Fusobacteria (6 %) a Proteobacteria (5 %).
V mikrobiomu hltanu jsou nejhojnější bakterie rodů Streptococcus, Prevotella, Coprococcus, Actinomyces a Neisseria. V mikrobiomu střeva má nejvyšší četnost skupina Firmicutes (78 %). Následují skupiny Actinobacteria (14 %), Bacteroidetes (3 %) a Proteobacteria (2 %). Na úrovni nižších taxonomických jednotek převládají v mikrobiomu střeva bakterie Lachnospiraceae, Bifidobacterium, Collinsella a Ruminococcaceae.
Týdenní léčba antibiotiky a co se stalo? Prakticky okamžitě došlo k poklesu v počtu mikrobů celkově i v jednotlivých skupinách a k významnému zúžení rodového spektra. Četnost i diverzita mikrobiomu se pak pomalu obnovovala. Ani po čtyřech letech však nebylo složení mikrobiomu stejně pestré jako před léčbou. Výskyt některých skupin a rodů mikrobů byl nadále potlačen a jiné skupiny a rody trvale expandovaly. Individuálními rozdíly ve složení mikrobiomu u účastníků výzkumu si autoři studie vysvětlují různý dopad antibiotické léčby na mikrobiomy jednotlivých pacientů.
Po léčbě vymizely z mikrobiomu hltanu zástupci rodů Actinomyces a Prevotella, naopak na četnosti získávali zástupci rodu Neisseria. Jednomu pacientovi se v hltanu zmnožily i bakterie rodů Haemophilus a Streptococcus. V mikrobiomu střeva ubylo po aplikaci antibiotik přednostně bakterií z rodů Bifidobacterium, Collinsella a Ruminococcus. Střevní bakterie, které po léčbě antibiotiky nabyly na četnosti, se u jednotlivých pacientů lišily. Jednomu přibylo výrazně bakterií Lachnospiraceae, dalšímu se namnožily bakterie Klebsiella a u třetího stoupl počet bakterií Enterococcus.
Mechanismy rezistence na užívání antibiotik:
Užívání antibiotik je spojeno s rizikem vzniku rezistence mikroorganismů. V poslední době se ukázalo, že antibiotika zvyšují produkci volných radikálů v eukaryontních buňkách a tím zvyšují četnost mutací v mikrobiální DNA. Tím stoupá pravděpodobnost vzniku mutací, jež zvýší odolnost mikrobů k antibiotiku. Geny pro rezistenci se mezi prokaryonty přenášejí i horizontálním transferem, například ve formě plazmidů. Platí to i pro léčbu žaludečních a dvanáctníkových vředů, při které byl prokázán výskyt kmenů bakterie Helicobacter pylori rezistentních k některým antibiotikům.
Statiny - léčba a interakce léku se střevním mikrobiomem:
Statiny jsou využívány jako účinný prostředek pro snížení koncentrace cholesterolu v krvi a potlačení rizik kardiovaskulárních onemocnění. Vykazují však i řadu jiných účinků, které se mohou pozitivně promítnout do zdravotního stavu pacientů. Efekt statinů je individuální. Hledají se proto biochemické markery, které by lékaři předem naznačily odezvu konkrétního pacienta na léčbu. Velkým pomocníkem je v tomto ohledu obor označovaný jako metabolomika. S pomocí široce koncipovaných analýz se daří postihnout metabolický stav pacienta před léčbou a následně i metabolickou odezvu na léčbu. Vzniká tak nové odvětví, pro něž se razí označení farmakometabolomika nebo také farmakometabonomika.
V individuální odezvě na léčbu statiny hrají důležitou roli genetické faktory i faktory vnějšího prostředí. V poslední době se začíná ukazovat, že do odezvy na léky zasahuje výrazně i pacientův střevní mikrobiom. Jeho role však zatím nejsou detailněji prozkoumány. Metabolomika však může postihnout i interakce léku se střevním mikrobiomem. Platí to i o statinech. Některé statiny jsou pacientovi podávány jako inaktivní prekursory a jsou převáděny do aktivních forem metabolickými procesy. Střevní mikrobiom může do tohoto metabolismu prekursorů významně zasáhnout.
Metabolomická sledování tří základních metabolických procesů, které mají vztah k metabolismu cholesterolu. Zejména vlivu na syntézu cholesterolu, absorpci sterolů z potravy a syntézu žlučových kyselin. Ve studii se jasně prokázala korelace mezi odezvou na podávání simvastatinu a metabolity vznikajícími ve střevě. Je zřejmé, že vedle dědičných vloh a diety má na efekt statinů významný vliv i střevní mikrobiom.
Zdroj: Scientific American
Mikrobiom, ekosystém, geny, mikrobiální buňky, fysiologické procesy, tkáně, bakterie, živiny, imunitní systém, antibiotika, metabolismus, statiny, prekursory, cholesterol, metabolomika
