Vztah člověka ke střevnímu mikrobiomu je velmi konzervativní a budoval se přes 15 milionů let, tedy od předpokládaného vývoje člověka z opice. Odhaduje se, že zažívací trakt člověka je kolonizován zhruba 2000 bakteriálními druhy, přičemž 40 hlavních bakteriálních druhů tvoří 99 % všech střevních bakterií. Nejvýznamnější jsou bakterie rodu Firmicutes a Bacteroidetes a jejich poměr je v příčinné souvislosti s obezitou. Důvodem je fakt, že „obézní“ bakterie produkují kvanta mastných kyselin s krátkým řetězcem (short-chain fatty acids, SCFA), které mohou tvořit až 20 % celkového kalorického příjmu svého hostitele.
Střevní bakterie lze rozdělovat také podle jejich dalších metabolických aktivit na sulfát redukující, metanogenní a acetogenní. Víme, že obyvatelé rozvinutých zemí nejvíce zasažených pandemií obezity mají ve svém zažívacím traktu mnohem více sulfát redukujících bakterií než třeba nativní obyvatelé Afriky, kteří jsou vesměs štíhlí a jejichž střevní bakterie produkují zejména metan. Sulfát redukující bakterie svým metabolismem nepochybně přispívají k deregulaci metabolismu glukózy a rozvoji metabolického syndromu.
Kromě těchto faktorů mohou střevní bakterie nepříznivě ovlivňovat patogenezi civilizačních nemocí i působením na imunitní systém (nejvíce je prozkoumán jejich účinek na inátní imunitu prostřednictvím tzv. toll-like receptorů), ovlivňují metabolismus žlučových kyselin (se vztahem jak k ateroskleróze a metabolickému syndromu, tak také ke kancerogenezi, zejména pak riziku rozvoje kolorektálního karcinomu). Střevní bakterie významně vstupují i do steroidogeneze (hovoříme o tzv. mikrobiální endokrinologii) a současně nepochybně působí na náš mozek. V této souvislosti hovoříme o tzv. gut-brain axis, tedy ose střevo – mozek. Střevní bakterie se tak spolupodílejí na regulaci příjmu potravy, ale mají též vliv na riziko vzniku poruch nálady, či dokonce anxiozně-depresivních symptomů. Střevní bakterie ovlivňují nejen propustnost střevní, ale i propustnost hematoencefalické bariéry, což je jeden z předpokládaných mechanismů těchto překvapivých souvislostí.

Civilizační zásahy do lidského mikrobiomu

Lidský mikrobiom je velmi vulnerabilní ekosystém, který člověk svou činností velmi intenzivně moduluje. Typickým příkladem je globální problém masivního používání antibiotik. Není to tedy jen otázka rezistence bakterií k antibiotikům, ale také faktu, že antibiotickou léčbou výrazně zasahujeme do celého mikrobiálního ekosystému člověka. A opět, není to jen problém podávání antibiotik v humánní medicíně, ale i v medicíně veterinární. V roce 2010 bylo celosvětově vyprodukováno asi 100 tisíc tun antibiotik, z toho celých 30 tisíc bylo použito v čínském zemědělství. Již teď máme data poukazující na znečištění vodních zdrojů antibiotiky se všemi biologickými důsledky.
Podávání antibiotik se dnes dává do souvislosti s rozvojem autoimunitních nemocí (typicky Crohnova nemoc, celiakie…), alergií, včetně alergií potravinových, ale i do souvislosti s rozvojem obezity či cukrovky. Víme například, že léčba žen antibiotiky v těhotenství je spjata s nízkou porodní hmotností novorozence a nadváhou v dospělosti. Jiným příkladem je eradikace H. pylori ze žaludku, která je v epidemiologických studiích překvapivě asociována s obezitou přes dysregulaci produkce ghrelinu a leptinu, hormonů zažívacího traktu ovlivňujících příjem potravy. Také existují data poukazující na asociaci dlouhodobého podávání vankomycinu v prevenci infekční endokarditidy s rizikem rozvoje obezity a snížené inzulinové senzitivity.
Jiným civilizačním zásahem do lidského mikrobiomu je užívání perorální antikoncepce, zvyšující se frekvence porodů císařským řezem či umělá výživa kojenců. Taktéž chirurgické odstranění lymfatické tkáně, typicky provedení apendektomie či tonsilektomie, vede k narušení střevního mikrobiomu a vyššímu riziku některých nemocí, jako jsou například Crohnovy choroba či syndrom dráždivého tračníku.
K významným a dlouhodobým změnám v zastoupení střevních bakterií v zažívacím traktu vedou i očistná klyzmata (problémem tak může být i příprava na kolonoskopické vyšetření), ale též dlouhodobé půsty či jiné dietní intervence.

Střevní mikrobiom jako terapeutický cíl u civilizačních chorob?

Není pravděpodobně daleko doba, kdy modulací střevního mikrobiomu budeme skutečně schopni ovlivnit vznik a rozvoj nadváhy, obezity, metabolického syndromu, cukrovky a obecně kardiovaskulárních onemocnění. Možných přístupů je několik, od podávání probiotik či prebiotik, až třeba po cílená antibiotika. Antisteatotický účinek na játra byl například prokázán u polymyxinu B, metronidazolu nebo rifaximinu. Nemusí to být jen antibiotika, ale také jiná terapeutika, jejichž vedlejším účinkem může být ovlivnění střevního mikrobiomu. Příkladem takových léků je překvapivě metformin nebo třeba sekvestranty žlučových kyselin. Specifickým přístupem bude jistě transfer „zdravých“ střevních bakterií – již dnes jsou registrovány první klinické studie využívající tohoto přístupu.
Závěrem je možné shrnout, že zažívací trakt představuje metabolicky nejaktivnější systém v lidském těle. Je nepochybné, že střevní mikrobiom významně ovlivňuje zdraví svého hostitele. Je stejně nepochybné, že střevní mikrobiom skrývá netušené patofyziologické, diagnostické, ale hlavně terapeutické souvislosti – směrem k nadváze, diabetu, metabolickému syndromu, ale i řadě dalších nemocí, včetně chorob neuropsychiatrických.


Převzato z webu e-interna.cz (redakčně zkráceno)