Seminář Mikrobiom a možnosti jeho ovlivnění

Skoro si připadám jako člen nějaké novodobé ezo sekty, která místo ketodiet nebo konzumace dělené stravy vzývá střevo a jeho mikrobiotu. Uklidňuje mě ale, že stejně uvažují i klinicky praktikující lékaři, což si lze ověřit na některé z přednášek či celých seminářů. Šarlatánům vstup zakázán!
Logo projektu Human Microbiome

Nejdřív vypadalo Zkvašeno se svými jednoduchými recepty jako prima legrace na víkend. Pak jsme začali zkoumat samotné suroviny a zabývat se jejich významem ve výživě. Aktuálně se Zuzkou nasáváme jako houby nejnovější informace o lékařském přístupu k člověku ne jako k jedné genetické entitě, ale jako k celku včetně jeho mikrobiomu. Doposud medicína zkoumala člověka, vyživovala člověka a při obtížích léčila člověka, avšak čím dál tím víc je jasné, že při vší té (jinak fantasticky úspěšné) specializaci pozapomínala na kontext skutečnosti, že každý jeden jedinec nechodí ve svých botách sám. Že je s ním nějaký ten trilión cizích buněk, který stojí za to zkoumat, krmit a ovlivňovat zrovna tak. Zde si dovolím i rýpnutí do ajurvéd a tradičních čínských medicín: ani ty do doby objevu mikroskopu netušily, že existuje něco jako jednobuněčný mikrob, takže nic takového nebraly a neberou ve svých léčebných léčitelských doporučeních v potaz a dodnes mikrobiologii, vědecké studie a vědu obecně buď úspěšně ignorují, či se je násilím snaží propojit (blábol alert!), aby to vypadalo, že tisícileté učení mělo dávno pravdu a západní medicína na to přišla až teprve předloni v úterý.

Pokud chcete mít aktuální informace nezkreslené dojmologií, je fajn zajít si poslechnout někdy recentní poznatky aktivních vědců a lékařů. Bývá to zdarma, protože vědu platíme ze svých daní. Takové odpoledne strávené na přednášce je stokrát přínosnější, než posedávání na internetových diskuzních fórech, kde drtivá většina myslí, ale kulové zpravidla ví a rozdává rady podložené osobními zkušenostmi, největším to ohýbačem reality.

Dne 3. prosince 2019 se konal jeden z mnoha seminářů na téma lidského mikrobiomu pod hlavičkou Akademie věd ČR s názvem Mikrobiom a možnosti jeho ovlivnění. Udělal jsem si pár zápisků a zkusím nastínit, co v prezentovaných oblastech přednášející poodhalili.

Mikrobiom a jeho role v patogenezi chronických chorob

Prof. MUDr. Helena Tlaskalová-Hogenová, DrSc., Mikrobiologický ústav AV ČR

Paní profesorka má za svou dlouholetou praxi na poli výzkumu rozhodně co vyprávět a činí tak velmi srozumitelně a poutavě. Už od dob minulých poukazuje na fakt, že člověk nežije ve své schránce sám a tudíž je nutné opečovávat a zkoumat i ostatní život, který si s sebou nosí, kupříkladu ve střevě s rozlohou 200 m². Složité vztahy je možno sledovat v bezmikrobních laboratořích, kde lze chovat bezmikrobní myši, vyvolávat u nich různé patologické stavy a ty pak sledovat během osidlování jedinců či skupin cílenými mikroorganismy, ať už myším či lidskými. Za vznik takového pracoviště vděčíme Prof. MUDr. J. Šterzlovi, DrSc., založil ji už v šedesátých letech v Novém Hrádku. Dále pak si dovolím v heslech:
  • evidence úmrtnosti ve světě ukazuje dramatický obrat v příčinách přirozených smrtí: výrazně se snížil počet úmrtí na choroby přenosné (tedy infekční), naopak dramaticky vzrostl počet úmrtí na onemocnění nepřenosná (indukovaná geneticky či získaná životosprávou);
  • mikrobiom je úhrnem veškerých genů  mikroorganismů v daném prostředí, mikrobiota pak souhrn takových mikroorganismů (dříve pod názvem mikroflóra);
  • mikrobiota se rozvíjí nejdramatičtěji pre- a postnatálně: jakou výbavu získá kojenec, takovou už dospělec zpravidla nedožene; extrémně důležité je kojení, při kterém matka pomocí oligosacharidů specifických jen pro lidské mléko (OMM) vyživuje Bifidobacterium infantis, které pak svými mastnými kyselinami s krátkým řetězcem vyživuje střevní stěnu kojeného; tyto oligosacharidy jsou stále nenahraditelné umělými výživami či mléky jiných savců a je jich v lidském mléce na 200 druhů;
  • během psychických i fyzických onemocnění jsou pozorovány dramaticky pozměněné mikrobiomy, avšak doposud se v drtivé většině neví, jestli se jedná o příčinu či následek;
  • pokud převažují symbiontické organismy, jsou imunitní odezvy tzv. tolerogenní, při jejich ztrátě jsou imunitní odezvy zánětlivé;
  • osa střevo-mozek je už velmi dobře známá a popsaná a ví se, že probíhá po nervus vagus, mikrobi produkují různé neurotransmitery a s mozkem komunikují obousměrně.

Ovlivnění imunity mikroby a potravinami  

MUDr. Miloslav Kverka,Ph.D., Mikrobiologický ústav AV ČR

Pan doktor Kverka je z mladší generace, jemu blízké téma výzkumu se týká právě možností ovlivnění imunity pomocí mikrobů a potravin. Ze zajímavých highlightů jsem si poznamenal:
  • mikrobiom je daleko snáze zmanipulovatelný než lidský genom, proto je výhodné se na něj zaměřit a pokoušet se o opravy zdraví skrz něj;
  • mezi probiotiky, komenzály a patogeny jsou velmi neostré hranice, žádnou bakterii jako takovou nelze označit téměř za ani jednu z uvedených způsobů koexistence, protože záleží výrazně na okolnostech, příkladem je známý Helicobacter pylori, který s námi normálně bydlí, může napomáhat proti rozvoji refluxní choroby jícnu, ale může způsobit žaludeční vředy;
  • v přístupu k dané problematice je potřeba mít na paměti, že se nemění hostitel, ten má svůj genom daný, ale mění se vždy okolnosti, nálada, prostředí a stáří jedince;
  • jedinci se od sebe velmi málo liší v biodiverzitě vnějších oblastí, tedy na kůži, než v biodiverzitě střeva - tam jsou rozdíly v kolonizujících druzích obrovské;
  • i když se mezi jedinci liší druhy zastoupených mikroorganismů, neliší se zpravidla jejich funkce;
  • funkcí střevní bariéry je několik: tolerance patogenů, přenos informací o nich do imunitního systému (u zdravých tolerogenních odezev), funkce bariéry, funkce regulace imunostatu;
  • POTRAVA dodává energii, poskytuje substrát pro rozvoj mikroorganismů, poskytuje enzymy nutné k biologickým pochodům a aminokyseliny k vlastní proteosyntéze bílkovin;
  • VLÁKNINA, i když nestravitelná pro člověka, je významným krmivem pro bakterie, které z ní vyrábí důležité mastné kyseliny s krátkým řetězcem (CFCA): propionát, butyrát a acetát, tedy výživu pro buňky střevního epitelu;
  • při experimentu na myších v průběhu zánětlivého či onkolkogického onemocnění se sledoval vliv podávané potraviny bohaté u různých skupin na různé látky: nejhorší výsledky u potravy s velkým obsahem tuků a živočišných bílkovin, o něco lepší u výživy bohaté na rostlinné bílkoviny, nejlepší u stravy bohaté na vlákninu a sacharidy.

Poruchy přijmu potravy a mikrobiom

RNDr. Petra Procházková, Ph.D.,Mikrobiologický ústav AV ČR

Paní doktorka Procházková připravila prezentaci na téma změn mikrobiomu u pacientů trpících některou z psychiatrických poruch příjmu potravy: bulimií, anorexií, orthorexií (posledlost zdravým stravováním), bigorexií (posedlost vývojem nadměrné svalové hmoty) a syndromem nočního přejídání. Při sledování se odebírají vzorky mikrobiomu ze stolice a genetické sekvenování probíhá metodou High-Throughput Sequencing Technologies čili hromadné sekvenování s vysokou propustností. Tzv. alfadiverzita ukazuje rozdílnost druhů v daném zvorku, betadiverzita pak rozdílnosti mezi odebranými vzorky s různými časovými rozestupy u daného jedince.  

Z výsledků jsem si bohužel nestihl poznamenat žádná data, kterých bylo dost, ale nejednalo se o žádné objevné zjištění, že by nějaká konkrétní bakterie či souhrn bakterií některá z těchto onemocnění způsobovaly, to rozhodně ne. U poruch odmítání potravy zpravidla chybí právě CFCA propionát, butyrát a acetát, jsou snížené hladiny hormonů štěstí dopaminu a serotoninu, naopak zvýšený výskyt některých měřených aminokyselin.

V poslední části přednášky byly prezentovány výsledky experimentu transplantace stolice pacientce s dlouhodobou mentální anorexií, indikací v takových případech je stav dysbiózy (nefunkčního rozvráceného mikrobiomu s následkem vleklých zažívacích obtíží), po třech aplikacích a šesti měsících se sice prokázalo zlepšení diverzity (různorodosti) osídlení, posléze však inklinace k návratu do původního nežádoucího stavu. Ke zlepšení jak psychického, tak i fyzického stavu bohužel nedošlo. Zajímavým průvodním jevem byla úplná absence jakýchkoliv bakterií rodu Lactobacillus.

Mikrobiom a choroby ústní dutiny

RNDr. Jiřina Bártová, CSc., prof. MUDr. Jana Dušková, DrSc. Stomatologická klinika, 1. LF UK Praha

V této přednášce bylo posluchačstvo obeznámeno s funkcí ústního mikrobiomu, který sice chrání proti vnějším mikrobiálním hrozbám, ale zároveň způsobuje různá onemocnění, od kazu, přes parodontózu, afty, kandidózy či karcinomy.
  • zubní kaz způsobují především Streptococus mutans, druhy Lactobacillus, aktinomycety a fusobakterie;
  • parodontální záněty jsou způsobeny narušenou homeostázou mezi tkání a bakteriální kolonií, rizikem je genetika, neodstraňovaný plak, imunitní reakce, diabetes, osteoporóza, kouření, rasa, věk; opět jde o gram-negativní anaerobní mikroorganismy žijící v plaku;
  • neléčená parodontitida je rizikový faktor aterosklerózy;
  • veškerá onemocnění mají stále stejná řešení: návštěvy stomatologa, správné hygienické návyky a způsob čištění zubů, menší konzumace jednoduchých cukrů;

Diskuse

Během diskuse v polovině přednáškového cyklu jsem si poznamenal dvě zajímavá zjištění:
  • vegetariáni jsou díky stravě o něco lépe chráněni proti civilizačním chorobám a karcinomům, což je tedy zapříčiněno vyšším příjmem vlákniny a škrobových a neškrobových polysacharidů, ze kterých bakterie tvoří mastné kyseliny s krátkým řetězcem pro výživu střevní stěny;
  • tak jako se začíná s transplantací střevního mikrobiomu, existují i výzkumy transplantace vaginální mikrobioty například u případů neléčitelných bakteriálních vaginóz;

Klinické využití probiotik

Prof. MUDr. Jiří Nevoral, DrSc. Pediatrická klinika 2. LF UK a FN Motol, Praha

V tomto bloku zazněly zajímavé poznatky z oblasti klinické léčby různých onemocnění konkrétními probiotiky. V laickém světě se nazývá probiotiky téměř veškeré fermentované a následně neumrtvené potraviny, což je více zbožné přání či marketingový krasožvást než odraz nějakého skutečného poznání a výzkumu. Probiotiky nazýváme kdejakého laktobacila, jogurt, kefír, kombuchu nebo sauerkraut. V medicíně je přístup samozřejmě mnohem skeptičtější a tudíž správnější, používají se přesně stanovené kmeny především dvou konkrétních druhů: mléčné bakterie Lactobacillus rhamnosus GG (ta dvě písmena značí varietu a jsou po objevitelích Sherwoodu Gorbachovi a Barry Goldinovi) a kvasinka Saccharomyces boulardii. Všem klinickým aplikacím samozřejmě předchází vědecká práce s dvojitě zaslepeným testováním a placebo kontrolou, poté i experimentální léčba dobrovolníků. Z výčtu přednesených poznatků MUDr. Nevorala jsem si poznamenal:
  • od roku 1995 strmě roste počet vědeckých prací na téma léčby různých onemocnění pomocí živých mikroorganismů, do té doby zcela opomíjené téma;
  • např. akutní průdušková onemocnění způsobená rotaviry zkracuje podávání Lactobacillus GG i S. boulardii o jeden den;
  • podávání těchto probiotik je účinné i jako prevence nozokomiálních infekcí, tedy nemocí, které se typicky inkubují v nemocničním prostředí;
  • dobré výsledky jsou i s podáváním probiotik během užívání antibiotik, mikrobiota neutrpí tak velké ztráty a přijaté kmeny jsou schopné stávající osazenstvo do jisté míry ochránit jak co do počtu, tak do diverzity;
  • jednou z hlavních zkoumaných obtíží jsou infekce střevního traktu patogenem Clostridium difficile, neboli tzv. klostridiových infekcí, na ty nefungují probiotika jako léčivo, ale fungují jako prevence; samotná léčba při propuknutí nemoci se provádí buď postaru antibiotiky nebo nově fekální transplantací;
  • oba probiotické kmeny podávají také slibné výsledky coby prevence cestovních střevních onemocnění (ano, turistické průjmy), je nutné je užívat týden před cestou;
  • kojenecké koliky zlepšuje podávání Lactobacillus leuteri;
  • při ulcerózní kolitidě zatím nebyla potvrzena účinnost probiotika VSL #3 v aktivním stádiu, avšak napomáhá udržovat stádium remise;
  • při Crohnově chorobě bohužel stále nejsou jednoznačně potvrzené přínosy aplikace probiotik, tzn. některé studie mají kladný výsledek, jiné studie na stejné téma mají výsledek negativní;
  • při potravinových alergiích a astmatu rovněž nebyla jednoznačně prokázána účinnost podávání probiotik;
  • bohužel probiotika nejsou léčivem, ale potravinovými doplňky stejně jako vitamíny, takže běžně dostupná nepodléhají žádné kontrole a mohou obsahovat naprosto cokoliv; v této oblasti pomůže Společnost pro probiotika a prebiotika o.s. při FN Motol, která provádí na vyžádání i testy preparátů na nezávadnost a zároveň přítomnost deklarovaných živých kmenů.

Přenos fekální mikrobioty - klinické zkušenosti

MUDr. Jiří Vejmelka, Ph.D., Thomayerova  nemocnice, 3. LF UK, Praha

Na tuto část jsem se hodně těšil, bohužel se kvůli pracovnímu vytížení nemohl dostavit MUDr. Pavel Kohout, avšak skvělé prezentace se velmi živě zhostil jeho kolega MUDr. Vejmelka. Téma bylo hodně očekávané a padalo na něj samozřejmě nejvíce dotazů v závěrečné diskusi. Přenos "zdravé" mikrobioty mezi dvěma jedinci se zdá být novým slibným způsobem, jak řešit hodně problémů, nicméně každá aplikace musí podléhat klasickému kolečku studie-experiment-uznaná terapie a musí být schopna nahradit terapii dosavadní s nějakou přidanou hodnotou. Aktuálně se oficiálně fekální transplantace v ČR i jinde po světě provádí pouze u klostridiových infekcí, kde byly výsledky u experimentální léčby natolik vynikající a šetrné pro příjemce oproti podávání klasických antibiotik, že experimenty přešly ihned v běžnou praxi. U dalších typů onemocnění se s touto praktikou teprve experimentuje (viz výše psychická onemocnění).

FT je kupodivu velmi primitivním úkonem: stolice dárce je rozmixována ve vodě, přefiltrována přes filtrační papír kvůli odstranění hrubších částic a poté aplikována pomocí sondy do potřebného úseku tenkého střeva, tračníku apod. K dispozici je celá metodologie.
  • V letech 2010-2019 proběhlo v ČR 650 transplantací;
  • existují dárcovské banky, za přínos do banky je i honorář; např. projekt OpenBiome.org; stát se dárcem takové banky je ovšem velmi náročné a sítem projde jen zlomek dobrovolníků; 
  • v ČR ze za tímto účelem též darovat stolici, zájemci mohou kontaktovat tým Vejmelka/Kohout z Thomayerovy nemocnice v Krči, kritéria nejsou tak přísná jako ve světě, avšak samozřejmě nesmí být v nedávné minulosti léčba antibiotiky, je vyžadován optimální BMI (ano, jsou známé případy přenosy příznaků obezity), žádné chronické onemocnění, požadavek na racionální stravu a dostatek pohybu, dárce by měl být příbuzným příjemce;
  • existují i pokusy se sestavením množiny ideálních mikrobiálních kmenů, které by dohromady daly cosi jako umělou mikrobiotu, takže by odpadl přenos od lidského dárce celé střevní mikroflóry a s tím spojená rizika.

Mějte prosím na paměti, že vše, co jsem si zapsal do poznámek, jsou jen útržky a nemohou vést ke zkratkovitým závěrům; je nutné číst celé vědecké práce, znát kontext a diskutovat s těmi, kteří výzkum prováděli nebo jeho výsledky dovedou interpretovat. I složité a dlouholeté výzkumy zpravidla končí dovětkem, že je zapotřebí dalšího výzkumu a že výsledky nejsou jednoznačně určující.

Rozhodně doporučuji knihu Zdravá střeva od mikrobiologů Eriky a Justina Sonnenburgových, případně o něco masivnější Obsahuji davy Eda Yonga, která velmi čtivě (až strhujícně) o tomto tématu pojednává, a musím říci, že jejich přečtení mě obohatilo opravdu hodně a mnohá zapamatovaná fakta korelují s tím, co přednášeli zúčastnění. Krásně to všecko do sebe zapadá a čím dál tím více vychází najevo, jak moc toho ještě jako lidstvo o sobě samých nevíme. Stejně tak srozumitelně o tomto tématu pohovořil MUDr. Radkin Honzák v DVTV v rozhovoru Mikrobiom je další orgán a střeva druhý mozek, transplantace stolice funguje.

Rovněž pamatujme, že neexistuje panacea (všelék), výměnou mikrobiomu nelze jako mávnutím kouzelného proutku zhubnout, vše je nutné provádět pod taktovkou edukovaného lékaře medicíny postavené na důkazech. To nejlepší, co pro sebe a své děti může běžně funkční člověk udělat, je stále omílané vyhýbat se stresu, dobře odpočívat, vyvíjet přiměřenou fyzickou aktivitu, jíst pestré jídlo bohaté na vlákninu a živé organismy. Nemocní ovšem mohou kontaktovat různá lékařská pracoviště a nabídnout se k experimentálním programům. Za pokus to stojí.

Tento článek vznikl pouze pro představu o obsahu sympozií těm, kteří na ně nechodí, a má přinést inspiraci, že tato forma sebevzdělávání je možná.