Stránky jsou určené odborníkům ve zdravotnictví.
Pondělí 20. květen 2019 | Svátek má Zbyšek
  |  Politika  |  Komentáře  |  Finance  |  Kongresy  |  Z regionů  |  Tiskové zprávy  |  Legislativa  |  Rozhovory  |  

INFORMACE

PŘIHLÁŠENÍ
Registrovaný e-mail:
Heslo:
 

Přirozená mikrobiota člověka, obranné, metabolické a regulační funkce

Přirozená mikrobiota člověka, obranné, metabolické a regulační funkce

Medicína po promoci 1/2019
26.02.2019 15:05
Zdroj: MT
Autor: Prof. RNDr. Jan Krejsek, CSc.

SOUHRN

Evoluce člověka probíhala pod vlivem mnoha vnějších faktorů. Pravděpodobně nejsilnější vliv měla expozice mikrobiálnímu světu. Patogenní mikroorganismy byly až donedávna tvrdým selekčním nástrojem evoluce. Mezi nejvýznamnější přínosy medicíny lze právem zařadit ochranu lidské populace před působením nejvýznamnějších bakteriálních a virových patogenů aktivní imunizací, očkováním. Individuální negativní dopady patogenů na člověka umíme řešit prostřednictvím antibakteriálních látek. Tyto úspěchy medicíny byly velmi dlouho základem pro obecné dogma, že mikrobiální svět je pro člověka nebezpečný a zatěžující. Zcela se zapomnělo na skutečnost, že patogenní mikroorganismy představují pouze nepatrnou množinu mikrobiálních společenstev, kterým je člověk vystaven ve svém životním prostředí. Navíc jsou různé kompartmenty lidského těla osídleny složitými společenstvy mikroorganismů, tzv. mikrobiotou, která poskytuje bezprostřední ochranné funkce, metabolickou podporu, pozitivně moduluje slizniční i systémovou imunitu a je schopna likvidace xenobiotik, kterým je člověk vystaven. Nejvíce informací o přirozené mikrobiotě máme pro trávicí trakt a kůži. Vhodnými přístupy, především optimální stravou, lze přínosy přirozené mikrobioty posílit.

Klíčová slova: mikrobiota, mikrobiom, modulace, imunita, metabolismus, strava



SUMMARY

The human evolution was influenced by numerous variables. It is very likely that the most powerful tool of the evolution was the preasure done by pathogenic microorganisms which was responsible for very strong selection of humans. Among the most important contributions of medicine to the health of whole human population are active imunisation protecting against the most important human pathogens both viral and bacterial origin and the development of antimicrobial drugs. Up to recently, the principal dogma of medicine was to eliminate all microbes. This approach is wrong as the majority of microbial world is without direct threat to human. In addition, many body compartments are inhabited by very complex microbial societies designated as microbiota. The best studied are microbiota of gut and skin. Healthy microbiota is providing direct and indirect protection against pathogenic microbes. It is also contributing to the both mucosal and systemic immunity with high impact on individual immune reactivity. Microbiota is metabolically active providing many essential substances for our body and simultaneously metabolises harm xenobiotic substances found especially in our food.

Key words: microbiota, microbiome, modulation, immunity, metabolism, food



ÚVOD

Člověk je integrální součástí přírody. Vazby na přírodní prostředí byly až do nedávné doby určující pro jeho život. Pouze několik posledních generací lidí žijících v nejrozvinutějších oblastech světa má tyto přirozené vazby omezeny. Možná lépe říci narušeny, protože vymanění se z vlivu přírodních podmínek je možné z jednoho úhlu pohledu hodnotit jako vysoce pozitivní. Mimo jiné jsme prakticky eliminovali selekční tlak patogenních mikroorganismů, které po tisíciletí určovaly život lidstva. Na druhou stranu jsme skokově proměnili životní podmínky lidí v mnoha ohledech. Pokud vybereme pouze některé, zásadně se změnila dostupnost a spektrum potravy. Není to tak dlouho, co většina lidí žila na pokraji hladu a v jejich stravě převažovala rostlinná složka. V současnosti je většina lidstva, i lidí žijících v rozvíjejících se zemích, exponována přebytku potravy. Navíc je výrazně omezena rostlinná složka a abnormálně převažují potraviny živočišného původu, včetně tuků. To spolu s přídatkem nejrůznějších chemických substancí při převládající průmyslové výrobě potravin zásadně negativně ovlivňuje především střevní mikrobiotu. Nemusíme chodit daleko do minulosti, abychom si připomněli dobu, kdy se lidé živili převážně zemědělstvím. To znamená, že byli v úzkém každodenním kontaktu s mikroorganismy přítomnými v půdě a s mikroby osidlujícími domácí zvířata. Tyto podněty je samozřejmě modulovaly, pro současné lidi jsou však převážně naprosto nedostupné. Bylo dosaženo vysoké úrovně sanitace, která dále snižuje expozici lidí mikroorganismům. Dodržujeme až přehnaně zásady osobní hygieny, opět s negativními dopady na přirozené osídlení našeho těla. Naše potraviny jsou bezpečné, tzn. jsou zbaveny choroboplodných zárodků. Většina z nich je zbavena všech mikroorganismů nebo jsou mikroby usmrceny. Potrava člověka v nejvyspělejších zemích je tedy debacilována. Tyto skutečnosti musíme z pohledu zdraví lidí hodnotit jako negativní. Evoluční vývoj člověka probíhá právě pod vlivem mikrobiálních podnětů vnějšího prostředí a podnětů přítomných ve stravě. Nastavení individuální imunitní reaktivity vedoucí k vytváření buněčného a molekulárního substrátu obranného zánětu je z této příčiny u současných lidí z velké míry narušeno.

Až do blízké doby bylo podmínkou přežití každého jednotlivce jeho zapojení do lidských uskupení. Můžeme je nazvat rodinou, rodem, kmenem. Individuální charakteristiky zde nehrály historicky významnou roli ani sociální, ani biologickou. V těchto přirozených lidských svazcích bylo vše sdíleno, včetně přirozeného osídlení, které se přirozeným způsobem přenášelo z matky na dítě a v rámci osobních intimních kontaktů bylo sdíleno i s nejbližšími lidmi. I tímto způsobem bylo budováno individuální osídlení. V současné době je toto pozitivní sdílení narušeno. V moderních megaspolečenstvích hrozí větší riziko přenosu patogenních mikroorganismů než sdílení pozitivních mikrobiálních podnětů.

Mikrobiální osídlení každého člověka prodělává výraznou dynamiku. Původní představa, že vývoj in utero probíhá ve zcela sterilním prostředí, bude pravděpodobně vbrzku změněna. Patrně již zde probíhá vysoce selektivní osidlování, které určuje matka. Je nepochybné, že první osidlovací vlna je spojena s přirozeným porodem. Při průchodu porodním kanálem dochází k inokulaci povrchů těla a vzorky mikrobioty matky jsou také novorozencem požity. Poskytují první podněty nutné pro příští fyziologické osídlení člověka. Porod císařským řezem je z pohledu osídlení člověka mikrobiotou patologický. Osídlení přirozenou mikroflórou probíhá dynamicky po celý život. Je určováno individuální genetickou dispozicí jedince. Podstatné jsou také podněty, kterým je v průběhu života člověk exponován, především v potravě. Individuální osidlovací vzory v jednotlivých tělních oddílech jsou za normálních podmínek relativně stabilní.

Teprve v několika posledních letech je význam přirozeného mikrobiálního společenstva, které osidluje různé oddíly našeho těla, doceněn. Obrovské množství výzkumných projektů realizovaných za pomoci citlivých molekulárně biologických postupů s přispěním bioinformatiky a systémové biologie dokládá komplexnost mikrobiálního osídlení našeho těla, možný vztah mezi mikrobiotou a schopností rozvinout obranný zánět. Ukazují na vysokou pravděpodobnost, že narušení přirozeného osídlení našeho těla je buď příčinou, nebo důsledkem různých patofyziologických situací, na jejichž konci může být nádorové bujení, imunopatologie, metabolické poruchy a mnoho dalších situací významných pro zdravotní stav jednotlivce i celých lidských skupin. Je třeba docenit vize zakladatelů imunologie, jmenovitě Ilji Mečnikova, který jasně doložil význam přirozeného osídlení člověka, především trávicí trubice, již před více než 100 lety. Mizející kontakt s mikrobiálním světem má pro současného člověka bezprostřední i potenciální negativní dopady na jeho zdraví. Je velmi pravděpodobné, že budeme muset intenzivněji věnovat pozornost postupům, jak abnormální osidlovací vzory našeho těla normalizovat např. cestou funkční potravy.

Jasnou spjatost člověka s mikrobiálním světem dokumentuje již fakt, že v genomu H. sapiens se nachází velké množství genových sekvencí mikrobiálního, především virového původu. Význam těchto sekvencí není zatím dostatečně znám. Je nepochybné, že všechny naše buňky ve větším nebo menším počtu obsahují endosymbiontní mikroorganismy z říše Archea – mitochondrie mikrobiálního původu. Mitochondrie jsou pro životní funkce našeho těla nezastupitelné. Přesto si ponechávají charakteristiky mikrobů a jejich patologie může vést k rozvoji poškozujícího zánětu. Přirozené osídlení jednotlivých tělních oddílů označujeme jako mikrobiotu. Tomuto pojmu je třeba dávat přednost před dříve používaným termínem fyziologická mikroflóra. Je to daleko komplexnější pohled, který ukazuje na složité ekosystémy mikroorganismů nejrůznějšího původu ve složitých interakcích s člověkem. Je třeba upozornit na terminologickou neujasněnost. V odborné literatuře se mikrobiální společenstva označují v převažující míře jako mikrobiota. Velmi často, prakticky běžně, je však používán i termín mikrobiom. My se v našem přehledu přikláníme k názoru, že mikrobiom značí sumu genů všech druhů mikroorganismů, které představují přirozené osídlení člověka.



VZTAH MEZI MIKROBIOTOU A ČLOVĚKEM

Mikrobiota je ekologické společenstvo symbiotických, komenzálních i patogenních mikroorganismů, které osidlují určitý kompartment člověka. Jsou tvořeny různými skupinami mikroorganismů, počínaje viry a konče mnohobuněčnými parazitickými organismy. Mezi člověkem a mikrobiotou jsou velmi rozmanité a vysoce strukturované vazby, které na jedné straně zahrnují vzájemný prospěch pro oba partnery, tj. symbiózu. Na druhé straně se může jednat i o škodlivé působení mikroorganismů mikrobioty, tj. patogenitu. Mikrobiota je sama o sobě ve složitých vzájemných vztazích opět na škále začínající symbiotickými interakcemi a končící interakcemi navzájem antagonistickými. Mikrobiální osídlení člověka je striktně individuální a je určeno jak genetickou determinací konkrétního jedince, tak sumou všech proměnných faktorů, kterým byl jedinec exponován ve svém vnějším prostředí. Část těchto podnětů působí epigeneticky a ovlivňuje i přepis genů člověka. Celý systém je vysoce dynamický a musí reflektovat jak potřeby dané ontogenetickým vývojem, tak i aktuální potřeby člověka.

Mikrobiota ovlivňuje člověka na mnoha úrovních. Není daleko doba, kdy bylo nepředstavitelné to, co je dnes již potvrzené a experimentálně doložené: že totiž mikrobiální působky tvořené především v trávicím traktu ovládají nejenom transkripční aktivitu epitelových buněk střevní sliznice, ale mohou ovlivňovat i přepis mnoha genů určujících vývojové procesy v CNS. Všechny mikrobiální podněty poskytují imunitní soustavě a dalším buněčným složkám těla podněty známé pod zkratkou MAMP (Microbe‑Associated Molecular Patterns). Podmnožina patogenních mikroorganismů potom poskytuje vzory PAMP (Pathogen Associated Molecular Pattern). Tyto podněty zprostředkované mikrobiotou jsou identifikovány pomocí receptorů PRR (Pattern Recognition Receptors) a vedou k nastavení individuální imunitní reaktivity. Přirozená mikrobiota brání růstu a množení patogenních mikroorganismů, a představuje tedy přirozenou obrannou bariéru nazývanou kolonizační rezistence. Nemalá část živin, především rostlinného původu, které přijímáme v potravě, je pro naše tělo přímo nedostupná. Nejsme totiž vybaveni enzymatickým aparátem k jejich rozkladu. Jejich předběžné zpracování pro nás zajistí mikrobiota. Ta se tvorbou metabolických působků zapojuje i do výživy našich struktur. Poskytuje např. energii v podobě kyselin s krátkým řetězcem (Short Chain Fatty Acids, SCFA) epitelovým buňkám našeho těla. Metabolická aktivita jednotlivých komponent mikrobioty může být zcela unikátní. Při jejích životních projevech vznikají v kontextu biochemických procesů u člověka chemicky velmi neobvyklé substance, které mohou pozitivně i negativně ovlivňovat fyziologii člověka. Mikrobiota se může podílet na detoxikaci a odstranění škodlivin, kterým jsme exponováni. Naopak alterovaná mikrobiota může být zdrojem potenciálně velmi nebezpečných chemických substancí, jež mohou působit cytotoxicky, poškozovat genetický aparát buňky a vést v ke vzniku a rozvoji nádorového bujení. Alterovaná mikrobiota může narušovat životní procesy našich buněk za vzniku vzorů DAMP (Damage Associated Molecular Patterns). To může vést k rozvoji poškozujícího zánětu spojeného s různými imunopatologiemi jednotlivých orgánů (idiopatické střevní záněty, psoriáza) a má vztah např. k obezitě, metabolickému syndromu a k ateroskleróze.



MIKROBIOTA ČLOVĚKA, METODY PRŮKAZU

Mikrobiota jednotlivých oddílů lidského těla je studována po zhruba 150 let. Až donedávna však byl jedinou možností kultivační průkaz jednotlivých mikrobiálních species. Samozřejmě toto tvrzení je pravdivé především pro bakterie. Pro průkaz parazitárních složek mikrobioty byly používány mikroskopické postupy. Otázkám jiných složek mikrobioty nebyla prakticky věnována pozornost, především z metodických důvodů. Zásadní změnu ve studiu mikrobioty přineslo masové zavedení molekulárně genetických postupů, které jsou v případě bakteriální říše postaveny na analýze odlišností v 16S rRNA bakterií. Pro analýzu jiných složek mikrobioty musejí být použity jiné molekulární postupy, které zde nebudou komentovány. Genová analýza umožňuje určit kvalitativní zastoupení jednotlivých bakteriálních species. Nevyjádří se však k jejich viabilitě. Prakticky je nemožné takto kvantifikovat zastoupení jednotlivých složek mikrobioty. To jsou zásadní omezení tohoto přístupu. Přesto v porovnání s kultivačními postupy, které vedly k průkazu několika set bakteriálních druhů, jsou molekulárně biologickými postupy identifikovány desítky tisíc odlišných mikrobiálních taxonů. Stále je však třeba mít na paměti četná omezení, která souvisejí s tímto metodickým přístupem. Mikrobiota jednotlivých tělních oddílů se od sebe velmi odlišuje. Příkladem může být kůže. Zde jsou zásadní rozdíly v osidlovacích vzorech při porovnání vzorků odebraných ze suchých míst kožního pokryvu exponovaných vnějšímu světu v porovnání s výsledky z míst, kde je vlhká zapářka nebo kde ve zvýšené míře ústí vývody potních a mazových žláz. A takto bychom měli postupovat pro všechny tělní kompartmenty. Zvláště významné jsou tyto okolnosti při studiu střevní mikrobioty. Zde je obvykle analyzován vzorek stolice. Nepřihlíží se vůbec ke skutečnosti, že osídlení trávicí trubice je velmi proměnlivé při porovnání proximálních a distálních částí trávicí trubice. Velká proměnlivost je však doložena i při analýze ve stejné lokalizaci střevní trubice, když jsou vzorky odebrány z povrchu sliznice nebo ze střevního lumen. A takovýchto příkladů bychom mohli přinést daleko více. Je zde získáváno obrovské množství dat, která jsou zpracovávána postupy bioinformatiky. To opět vnáší další nejistoty. Osídlení každého jednotlivce je velmi dynamické a odráží jeho genetickou dispozici, etnickou příslušnost, životní podmínky a další proměnné, o kterých jsme již nakonec hovořili.



ZÁKLADNÍ (CORE) MIKROBIOTA VYBRANÝCH KOMPARTMENTŮ LIDSKÉHO TĚLA

Informace, jež jsou získávány v oblasti mikrobiálního osídlení člověka, umožňují sestavit mikrobiální společenstva, která jsou uvedena dále. Dosavadní nálezy ukazují, že nejstabilnější složkou mikrobiálního osídlení člověka je lidský bakteriom. Individuálně vybudované bakteriální osídlení člověka je za fyziologických podmínek udržováno po celý život. Hovoříme o tzv. autochtonní složce mikrobioty. Všechny ostatní složky vykazují poměrně vysokou dynamiku. Proměnlivá část mikrobioty je označována jako alochtonní. V populaci lidí žijících v rozvinutých zemích mírného pásma je potlačena parazitární složka fyziologického osídlení, která byla až donedávna integrální součástí mikrobioty každého člověka. Ztrátu parazitární části mikrobioty musíme z pohledu zdraví hodnotit jako pozitivní změnu, třebaže je ojediněle argumentováno, že absence expozice parazitům je rizikem pro rozvoj poškozujícího zánětu. Lidský bakteriom zahrnuje pět bakteriálních kmenů, které jsou dále zastoupeny ve stovkách čeledí a tisících rodů a obtížně určitelným počtem druhů. Jejich bližší charakteristiku rozsah tohoto článku neumožňuje a nebude zde uvedena. Zde zdůrazníme, že bakteriální složka lidské mikrobioty zahrnuje mikroorganismy, které se nacházejí prakticky ve všech habitatech lidského těla. Tyto mikroorganismy jsou odpovědné za základní procesy podmiňující fyziologii daných tělních úseků. Přítomnost jiných taxonů je určena specifickými lokálními charakteristikami. Tyto specifické složky mikrobioty jsou nastaveny v závislosti na potřebách dané lokality a zásadně se odlišují při porovnání jednotlivých kompartmentů.



Ontogenetická dynamika mikrobioty člověka

Již v úvodu této kapitoly bylo sděleno, že mikrobiota člověka je budována v postupných krocích. Tím prvním pozitivním osidlovacím faktorem je průchod plodu porodním kanálem zdravé ženy. Zde přítomná fyziologická mikrobiota inokuluje kožní povrchy, je požita a dává základy střevní mikrobiotě. Při porodu císařským řezem je dítě kolonizováno kožní mikrobiotou a dále je obvykle osídleno i nemocničními kmeny mikroorganismů. To platí především pro předčasně narozené děti, které jsou umístěny na jednotkách intenzivní péče. V případě fyziologického vývoje je u dítěte bezprostředně po porodu zahájeno kojení mateřským mlékem. To je pro vývoj mikrobioty trávicí trubice naprosto nezastupitelné. Mateřské mléko totiž obsahuje tzv. prebiotické oligosacharidy, které stimulují růst fyziologické mikrobioty novorozence a kojence. Prvotní osidlovací vlna je u kojeného dítěte velmi rychle nahrazena střevní mikroflórou, ve které převažují bakterie kmene Firmicutes (Lactobacillaceae) a kmene Actinobacteria (Bifidobacteriaceae). Tato mikrobiota zásadním způsobem určuje bariérové funkce střevní sliznice, protože mimo jiné poskytuje epitelovým buňkám diferenciační podněty a výživu tvorbou SCFA.

Ještě před několika lety bylo lékařsky doporučováno dlouhodobé kojení a posunutí zařazení pevné stravy do pozdějšího vývojového období. Tento koncept se ukázal jako chybný. Podle současných doporučení musí být kojenému dítěti zařazena pevná strava ne dříve než v ukončený čtvrtý měsíc a ne později než v ukončený šestý měsíc. Tato pevná strava musí obsahovat všechny složky výživy, které jsou samozřejmě zařazovány postupně a v rozumných kombinacích. Vřazení pevné stravy v tomto období je nutné pro nastavení tolerančních mechanismů střevní sliznice, které mají zajistit snášenlivost složek potravy. Vřazení pevné stravy však zásadně promění střevní mikrobiotu. Výsledkem je definitivní osidlovací vzor, který si každý člověk nese po zbytek života. Pozitivně ho může ovlivňovat složením své stravy, ve které mají převládat rostlinné složky, na jejichž zpracování se podílí právě část střevní mikrobioty a je expozicí těmto rostlinným složkám potravy pozitivně stimulována. Strava s přemírou živočišných bílkovin, především červeného masa a nasycených tuků, alteruje střevní mikrobiotu a vede k dysbióze, může být příčinou rozvoje poškozujícího zánětu nebo malignity. Velmi škodlivá je expozice antibiotikům. Ta by měla být velmi uvážlivě indikována, zvláště v časném období života, tj. v kojeneckém a batolecím období. Je obecně přijímáno, že střevní mikrobiotu pozitivně ovlivňují zdraví prospěšné mikroorganismy, které jsou ve stravě přítomny. Jsou označovány jako probiotika.



ABNORMÁLNÍ MIKROBIOTA PŘISPÍVÁ KE VZNIKU A ROZVOJI POŠKOZUJÍCÍHO ZÁNĚTU

Nejvíce informací o vztahu alterované mikrobioty a poškozujícího zánětu máme s ohledem na mikrobiotu trávicí trubice. To neznamená, že abnormity mikrobioty jiných tělních kompartmentů nejsou s podobným významem. Nebudeme však o nich podávat žádné informace. Je nepochybné, že mikrobiální kolonizace trávicího traktu, tak jak byla popsána, je rozhodující pro zdraví člověka. Normální mikrobiota zesiluje bariérové funkce střevní sliznice, indukuje angiogenezi, přispívá k proliferaci a vyzrávání epitelových struktur, optimalizuje absorpci živin a indukuje homeostatické mechanismy, které jsou nutné pro kontrolu obranného zánětu. K alteraci střevní mikrobioty dochází z řady příčin. Lze zobecnit, že s prohlubující se patologií se rychle snižuje druhová diverzita mikrobioty. Nejvíce informací jak z osidlovacích experimentů na zvířecích modelech, tak z klinických situací máme pro idiopatické střevní záněty, především Crohnovu chorobu.

Nejsnáze uchopitelný je negativní vliv nezdravé výživy na střevní mikrobiotu. Již bylo zdůrazněno, že střevní mikrobiota je evolučně nastavena na potravu s převažující rostlinnou složkou, která obsahuje ve velkém množství nestravitelnou vlákninu a také rozpustnou vlákninu v podobě charakteru prebiotických oligosacharidů. Na trávení těchto složek rostlinné stravy se podílejí mikroorganismy z kmene Firmicutes. Výsledkem jejich metabolických aktivit je tvorba mastných kyselin s krátkým řetězcem (SCFA), především butyrátu a propionátu, který představuje nejvýznamnější zdroj živin pro epitelové buňky. Přispívá však i k udržování motility střeva. Obecně zesiluje bariérové funkce a spolu s dalšími produkty metabolismu bakterií z kmene Firmicutes, např. folátem a biotinem, snižuje prozánětlivé aktivity a snižuje riziko vzniku nádorů. Cenou za metabolické aktivity bakterií kmene Firmicutes je však tvorba vodíku. Ten je ve své molekulární podstatě mimořádně cytotoxický a genotoxický. Optimálně konstruovaná střevní mikrobiota však takto vzniklý vodík zpracovává prostřednictvím metanových bakterií, např. rodu Methanobrevibacter, na metan. Metan je biologicky neškodný a je v plynné podobě uvolňován ve formě „skleníkových plynů“ z trávicí trubice.

Abnormální střevní mikrobiota, která je výsledkem dlouhodobého přijímání potravy chudé na rostlinné složky a bohaté na maso (červené) a nasycené mastné kyseliny, způsobuje chronický zánět na střevní sliznici se ztrátou homeostatických regulací. Ten je spojen s permanentním poškozováním epitelových struktur sliznice. Zvyšuje se tak proliferace epitelových buněk. Tím je zásadně zvýšeno riziko rozvoje nádorového bujení. Živočišné bílkoviny mají ve své struktuře velké množství aminokyselin obsahujících síru. Dlouhodobé požívání především červeného masa alteruje mikrobiotu za vzniku převažujících bakterií redukujících síru. Tak vzniká sirovodík, který je mimořádně cytotoxický, genotoxický a obecně vede k indukci poškozujícího zánětu a k možné maligní transformaci. Podobně tuky jsou metabolizovány na primární žlučové kyseliny, které jsou určitou složkou alterované střevní mikrobioty z rodu Clostridium dále chemicky modifikovány za vzniku kyseliny deoxycholové. To je opět mimořádně škodlivá látka s cytotoxickými a genotoxickými účinky. Na tomto velmi zjednodušeném modelu můžeme ukázat rizika spojená s alterací střevní mikrobioty způsobená nezdravým složením potravy. Podobně lze doložit alteraci přirozené mikrobioty v jiných patologických situacích.

Střevní mikrobiota se podílí významně na zisku energie z výživy. Je vybavena enzymatickým aparátem, který je schopen rozkládat pro člověka nestravitelné složky potravy. Jedná se především o komplexní polysacharidy, které jsou střevní mikrobiotou metabolizovány na monosacharidy a SCFA. Tyto metabolity jsou následně člověkem využity jako zdroj energie. Mastné kyseliny SCFA navíc regulují tvorbu hormonů ve střevě, které poskytují CNS signály nasycení. SCFA, tj. butyrát, propionát a acetát, v důsledcích chrání před rozvojem obezity a inzulinové rezistence. Normální střevní mikrobiota brání inzulinové rezistenci stimulací glukagonu podobného peptidu (glucagon‑like peptide, GLP). V kosterní svalovině jsou oxidovány ve zvýšené míře mastné kyseliny a nedochází k ukládání mezisvalového tuku. Normální mikrobiota zesiluje bariérové funkce střeva a poskytuje ve snížené míře prozánětlivé signály PAMP. Tím přispívá ke snížení prozánětlivých aktivit, které jsou typické pro osoby se zvýšeným podílem tukové tkáně. Alterovaná střevní mikrobiota negativně zasahuje do regulací řízení příjmu potravy. Nedostavuje se pocit sytosti, zvyšuje se adipogeneze, inkorporace triglyceridů a ukládání tuku v játrech a svalech.

Přirozená mikrobiota všech tělních oddílů, zvláště trávicí trubice, je negativně ovlivněna aplikací antibiotik. V současné době převládá aplikace širokospektrých antibiotik, jež má devastující dopady na mikrobiotu. Rozsáhlými epidemiologickými studiemi bylo nezvratně prokázáno spojení mezi narušenou mikroflórou po léčbě antibiotiky podanými kojencům a vznikem imunopatologické reaktivity, především alergickým zánětem. Narušení mikrobioty v tomto období má velmi pravděpodobně celoživotní negativní dopad na individuální imunitní reaktivitu. Přirozená mikrobiota stimuluje diferenciaci regulačních subsetů buněk imunity a lokální i systémovou tvorbu homeostatických působků. Tyto významné regulační složky zánětu jsou po podání antibiotik narušeny. Působením antibiotik je přirozená mikrobiota střeva narušena tak, že jsou omezeny její pozitivní regulační vlivy na metabolismus tuků a citlivost vůči inzulinu. Výsledkem je obezita, metabolický syndrom. Antibiotiky alterovaná mikrobiota nezajistí kolonizační rezistenci. Není překvapivé, že důsledkem podání antibiotik je zvýšená vnímavost vůči dalším infekcím. Tělní mikrobiota, zvláště střevní, se stává rezervoárem rezistence vůči antimikrobiálním látkám. Genetická informace kódující tuto rezistenci se efektivně přenáší horizontálně do dalších složek mikrobioty.

Byly vysloveny hypotézy, že abnormální střevní mikrobiota je příčinou/následkem řady patologických situací spojených především s patologiemi trávicí trubice a s obezitou. Probíhají klinické zkoušky, které hodnotí vliv přenosu mikrobioty zdravého člověka pacientům. Zatím jednoznačně pozitivní výsledky byly získány u pacientů dlouhodobě léčených antibiotiky v podmínkách intenzivní péče s následnou infekcí C. difficile. Přenos mikrobioty zdravého člověka vedl u 80 % těchto pacientů k zásadnímu zlepšení zdravotního stavu.



ZÁVĚR

Po několik desítek roků po zavedení antibakteriálních léků a postupů aktivní imunizace patřilo mezi ústřední dogmata medicíny tvrzení, že patogenní mikroorganismy představují pro člověka přímé nebezpečí a že nepatogenní mikroorganismy jsou bez jakéhokoli významného vlivu na jeho zdraví. Tento postoj se ukázal jako kontraproduktivní. Patogenní mikroorganismy si v rychlých vývojových krocích osvojují rezistenci vůči antibakteriálním látkám. Řadu závažných původců lidských nemocí neumíme zatím kontrolovat postupy aktivní imunizace. Teprve v poslední době jsou velmi rychle přinášeny důkazy o významu vlastní mikrobioty a expozice mikrobiálním podnětům v životním prostředí člověka pro fyziologické vývojové kroky, individuální imunitní reaktivitu i metabolismus, pokud jmenujeme nejlépe prozkoumané oblasti působení mikrobiálního světa. Rychlé proměny životních podmínek současných lidí budou muset vést v blízké budoucnosti k preventivním či léčebným zásahům s cílem optimalizovat expozici žádoucím podnětům, které získáváme z mikrobiálního světa. Nepochybně je platné tvrzení L. Pasteura z poloviny 19. stolení „… poslední slovo na Zemi bude patřit mikrobům.“



Modifikovaná kapitola z monografie Krejsek J, Andrýs C, Krčmová I. Imunologie člověka, Garamon 2016.



Copyright © 2000-2019 MEDICAL TRIBUNE CZ, s.r.o. a dodavatelé obsahu (ČTK).
All rights reserved.  Podrobné informace o právech.  Prohlášení k souborům cookie.  

Jste odborný pracovník ve zdravotnictví?

Tyto stránky jsou určeny odborným pracovníkům ve zdravotnictví. Informace nejsou určeny pro laickou veřejnost.

Potvrzuji, že jsem odborníkem ve smyslu §2a Zákona č. 40/1995 Sb., o regulaci reklamy, ve znění pozdějších předpisů, čili osobou oprávněnou předepisovat léčivé přípravky nebo osobou oprávněnou léčivé přípravky vydávat.
Beru na vědomí, že informace obsažené dále na těchto stránkách nejsou určeny laické veřejnosti, nýbrž zdravotnickým odborníkům, a to se všemi riziky a důsledky z toho plynoucími pro laickou veřejnost.
Pro vstup na webové stránky je potřeba souhlasit s oběma podmínkami.
ANO
vstoupit
NE
opustit stránky