Správnou péčí o mikrobiom prodloužíme život ve zdraví
Fascinující svět střevní mikrobioty pomalu odhaluje svá tajemství. O mikrobiomu se v posledních letech hovoří stále častěji a důkazů o tom, že hraje zásadní úlohu pro zdraví jedince, přibývá. Ukazuje se, že ovlivňuje metabolismus, nervový systém, protinádorovou imunitu, ale i celkový proces stárnutí. Význam mikrobioty byl doceněn až v době, kdy technologické postupy, především sekvenování, ukázaly na možnost analyzovat nejen přítomnost mikrobů, ale i jejich funkce pro zdraví. O jeho významu diskutovali odborníci v rámci semináře Role mikrobiomu v udržení duševního a tělesného zdraví, který se konal 6. 6. 2023 v Poslanecké sněmovně.
Mikroorganismy jsou nedílnou součástí lidského organismu a osidlují všechny slizniční povrchy kryté epitelem nejen na všech tělesných površích, ale také uvnitř střev. Vyvíjejí se s námi a výrazně ovlivňují naše zdraví. Mikrobiom, s nímž lidský organismus žije, má tři miliony genů, zatímco člověk jako takový jich má pouze 22 000. Od dob, kdy byli mikrobi Kochem klasifikováni jako patogeny, a tedy spíše naši nepřátelé, situace pokročila a dnes se naopak k mikrobiomu stavíme jako k dávnému mikrobiálnímu příteli, který s námi žije a cestuje časem.
„Nejdůležitější je poznání, že v nás existují nejen naše buňky se svým genomem, ale také mikroorganismy, které jsou součástí našeho organismu, přičemž vzniká vzájemná souhra mezi mechanismy regulujícími naše zdraví a zároveň lidský genom a mikrobiom, které ale mohou působit i proti sobě. V posledních dekádách došlo k výraznému nárůstu prevalence tzv. civilizačních chorob, většina z nich je imunologicky mediovaných, přibylo chorob chronických, autoimunitních, zánětlivých i nádorových. A zdá se, že se to týká především zemí, které jsou průmyslově vyvinuté. V posledních dekádách se ukázalo, že střevní mikrobiota, která je v našem organismu nejbohatší, hraje významnou roli nejen pro nervový systém, metabolismus, ale má význam i při vzniku nádorů a jejich léčbě. Proto se mikrobiom stal zejména v posledních letech velice populární,“ uvedla prof. MUDr. Helena Tlaskalová Hogenová, DrSc., z Mikrobiologického ústavu AV ČR a České mikrobiomové společnosti ČLS JEP.
Složení střevní mikrobioty ovlivňuje místo, odkud jedinec pochází, i životní prostředí, v němž žije. Významný vliv hraje industrializace, urbanizace a průmyslově zpracování potravin. V neposlední řadě je její složení ovlivněno vlastní charakteristikou jednotlivce, tedy genetikou, věkem, životním stylem a užívanými léky. Ke zhoršení kvality a pestrosti mikrobioty dochází zejména kvůli užívání antibiotik, konzumaci průmyslově zpracovaných potravin, stresu a přehnaným dietám. Organismus s méně pestrým mikrobiomem je pak více náchylný i k virovým či bakteriálním gastroenteritidám, zvyšuje se riziko poškození jater, stav mikrobiomu souvisí i s autoimunitními onemocněními a civilizačními chorobami. Bakterie ve střevech produkují rovněž vitaminy K a B a „hormon štěstí“ serotonin, který je zodpovědný i za regeneraci a kvalitu spánku.
Dysbióza a stárnutí
V průběhu posledních patnácti let se ukázalo, že nárůst incidence tzv. nepřenosných chorob je dán změnou životního stylu vedoucí k dysbióze, tedy k poruše složení a funkce mikrobioty. Jak prof. Tlaskalová Hogenová upozornila, dysbióza přispívá k mnoha patologickým stavům spojeným se stárnutím. Lidská střevní mikrobiota se během stárnutí výrazně mění a dochází k poklesu rozmanitosti, čímž narůstají negativní důsledky. „Dokonce si myslím, že ke zhoršení incidence těchto chorob došlo v ČR po roce 1989, zatímco v západních zemích je tento jev pozorován již déle. Domnívám se, že i neblahé důsledky covidové infekce v naší zemi jsou důsledkem špatného životního stylu a špatného zdraví. V mnoha světových studiích bylo ukázáno, že mikrobiom ovlivňuje i průběh covidové infekce,“ dodala.
To, že urbanizace a zejména průmyslové zpracování potravin výrazně ovlivňují střevní mikrobiotu, dokládá její porovnání s primitivními národy, které byly z tohoto hlediska zkoumány. Stále existují modelové populace lovců a sběračů, které nám dávají vhled do toho, jak mikrobiom může vypadat (a vypadal), není‑li exponován vlivu industrializované společnosti. Industrializace neznamená jen zásadní změnu ve výživě, ale ovlivňuje i řadu dalších faktorů, u nichž byl prokázán vliv na mikrobiom, jako je nadměrné užívání ATB, trávení většiny času uvnitř, špatné hospodaření s půdou, nízká diverzita stravy a cirkadiánní dysrytmie.
Zatímco lidský genom zatím výrazně ovlivnit neumíme, u mikrobiomu to lze, což v praxi znamená, že můžeme působit na imunitní a nervový systém i na metabolismus. Cíleně může mikrobiotu ovlivnit:
Do budoucna lze podle prof. Tlaskalové Hogenové předpokládat, že revoluce v poznatcích o významu mikrobioty v lidském zdraví přinese nové možnosti především v prevenci, ale i léčbě řady chorob. Jak ale dodává, zatím je více otázek než odpovědí a v poznávání fascinujícího soužití makro‑ a mikroorganismů jsme teprve na počátku.
Mikrobiom a obezita
„To, co máme v našich střevech, může připomínat deštný prales se všemi vztahy, které v něm existují, nebo naopak po léčbě širokospektrými antibiotiky spáleniště, které následně osídlí jen určitá monokultura,“ uvedl doc. MUDr. Jan Gojda, Ph.D., z Centra pro výzkum výživy, metabolismu a diabetu 3. LF UK a FTN v Praze. Mikrobiomu ve střevech podle něho prospívá pestrá strava bohatá na vlákninu, fyzická aktivita, ale i respekt k chronobiologii, tedy správnému rozložení spánku a bdění v závislosti na fázi dne.
Specifické složení mikrobiomu pak podle něho mají pacienti s obezitou. Látky, které jim ve střevech vznikají, mohou vytvářet slabý chronický zánět, který dlouhodobě postupně vede k diabetu. Obezitou přitom trpí 30 procent Čechů, nadváhou pak dalších 30 procent. „Pokud lidstvo na celém světě čelí nějakému zásadnímu zdravotnímu a socioekonomickému problému, pak je to pandemie obezity. Ta je zároveň nejen jedním z nejvýznamnějších rizikových faktorů pro rozvoj diabetu, který dnes atakuje deset procent české populace, ale také nárůstu nádorových a kardiovaskulárních onemocnění, která stojí na čelních mortalitních příčkách. Obezita je tedy podklad pro největší zabijáky rozvíjejícího se světa,“ uvedl doc. Gojda s tím, že v ČR je aktuálně obézních již i 30 procent dětí. „Tato situace značně omezuje léčebné možnosti. Trendy v incidenci a prevalenci stojí proti nám. Až nám 16leté dívky vážící 200 kg, které máme dnes v ambulanci, dorostou do dospělosti, skutečně hrozí to, o čem se již hovoří v USA. Může dojít ke zvrácení trendu prodlužování očekávaného dožití právě v souvislosti s touto pandemií,“ dodal.
Již dnes je známa existence řady faktorů na úrovni vztahu mezi střevním mikrobiomem a makroorganismem, které souvisejí s rozvojem obezity. Jedním z nich je již zmíněná dysbióza, která souvisí s vyšší propustností střeva. Pokud naše bakterie ve střevě žijí, fermentují vše, co stravou přijmeme, a produkují celou řadu působků, označovaných jako postbiotika (např. mastné kyseliny s krátkým řetězcem atd.), které s lidským organismem komunikují. To, co se k nám za normálních okolností nedostává, jsou látky, které zůstávají ve střevě a jsou pro nás potenciálně patogenní. Ty pravděpodobně prostřednictvím propustného střeva způsobují chronický zánět mírné intenzity. Je‑li něco, co rozhoduje o tom, zda obézní člověk dostane DM, nebo nikoli, je to právě dlouhodobá přítomnost tohoto chronického zánětu nízké intenzity, který následně spouští řadu patologických kaskád vedoucích k manifestaci diabetu.
Hledání individuální superstravy
Již dvacet let existují studie dokladující na animálních modelech, že existuje vztah mezi mikrobiomem a rozvojem DM, respektive obezity. První z nich ukázaly, že existuje něco takového jako obézní mikrobiom a že naše mikrobiota rozhoduje i o tom, kolik energie jsme ze stravy schopni zresorbovat, kolik si jí sekvestrujeme ve střevě, i o tom, jak které substráty nakonec subtilizujeme. Toto poznání se rychle posunulo ke snaze vyvinout účinné možnosti, jak intervenovat na střevní miktobiom jako spojník mezi stravou a zdravím jeho hostitele. Počet studií za posledních dvacet let narostl z nuly na 300 probíhajících klinických hodnocení. Jak se ukazuje, možností, jak intervenovat, je mnoho, od změny substrátu, tedy tzv. prebiotika, přes komplexní dietu až po fekální mikrobioterapii nebo podávání konkrétních postbiotik do tlustého střeva.
Problémem většiny studií jsou v současné době chybějící dostatečné fyziologické základy o vztahu mikrobiomu a hostitele. Na otázku, zda modelové populace se specifickým stravováním mají specifický mikrobiom a nakolik se liší, odpověděla jedna ze studií, která potvrdila, že mikrobiální rozdíl je prakticky minimální. Pokud se člověk stravuje tři roky exkluzivně veganskou stravou, jeho mikrobiom se příliš nezmění, avšak změní se jeho produkce, tedy metabolická aktivita mikrobiomu. Tyto poznatky pomáhají predikovat u individuálního člověka potenciální odpověď na konkrétní dietní režim.
Jak odborníci zdůrazňují, mikrobiom není jen v nás, ale i mimo nás, a je již obecně známo, že diverzita individuálního mikrobiomu koreluje. Posouváme se v chápání zdraví člověka k tzv. One Health konceptu, v němž environmentální faktory a faktory našeho individuálního zdraví spolu úzce souvisejí. Žijeme v dynamicky se měnícím prostředí s evolučním odkazem, lidský holobiont se však adaptuje výrazně pomaleji. „Sice dnes neumíráme na infekce, ale brzy nás dožene pandemie obezity. Pokud bychom byli někdy schopni poznat základní vztahy mezi substrátem, producentem a metabolitem, který na nás následně působí, budeme možná jednou schopni našim pacientům nabízet personalizovanou dietní intervenci jako první linii léčby obezity, diabetu, nebo i jako prevenci. Tak daleko ale zatím nejsme,“ poznamenal doc. Gojda.
Životosprávné intervence často v klinické praxi podle doc. Gojdy nefungují, protože odpověď organismu je velmi heterogenní. I proto dnes lékaři nemohou každému slíbit, že pokud se nebude přejídat a bude se více hýbat, skutečně zhubne. Geneticky je každému dáno něco jiného a zřejmě je na vině právě i náš mikrobiom. „Je možné, že kdybychom byli schopni popsat základní výchozí složení a co mikrobiom produkuje, byli bychom schopni nabídnout jedinci takovou intervenci, na kterou on bude dobře odpovídat,“ dodal s tím, že průmysl má náskok a personalizovaná intervence směřovaná na střevní mikrobiom se dnes stává obrovským hitem.
Zatím ale ani zde není dostatek důkazů k potvrzení, že něco takového funguje. Česká mikrobiomová společnost přijala stanovisko, podle něhož zatím nelze říci, co přesně znamená zdravý mikrobiom a jak by měl vypadat. Mikrobiom je vždy hodnocen v kontextu konkrétního člověka a v populačních studiích není jednoduché jedinci ušít na míru jeho personalizovaný potravní doplněk. Současný stav vědeckých poznatků ani naše technické možnosti aktuálně neumožňují predikovat přesné „chování“ mikrobiomu nebo na základě jeho složení navrhnout individualizovaný přípravek, který povede k předem definované konkrétní dlouhodobé a udržitelné změně.
Osa mozek–střevo
Mikro‑bio‑sociální příčiny mohou být spouštěčem i řady psychických onemocnění. Podle prof. MUDr. Hany Papežové, CSc., z Psychiatrické kliniky 1. LF UK a VFN v Praze poruchy příjmu potravy v posledním desetiletí výrazně narostly a k alarmujícímu nárůstu došlo i v souvislosti s covidem. „Covid‑19 zamíchal s hmotností celé populace, na jedné straně hodně lidí přibralo, na druhé straně přibylo lidí, zejména adolescentů, kteří během covidu začali s dietami a spustilo se u nich anorektické chování,“ uvedla.
Jak vysvětlila, u poruch příjmu potravy patří k sociálním rizikovým faktorům a spouštěčům onemocnění zejména kult štíhlosti, extrémní pojetí zdravé stravy a sportu a rizikové prostředí (tanec, modeling, sociální sítě). Z biologických faktorů je to osobnost jedince, životní události, hladovění a samozřejmě genetické predispozice, tedy epigenetika a mikrobiom. „Poruchy příjmu potravy se v posledních desetiletích hodně mění a rozrůstají se o další diagnózy, které zřejmě souvisejí právě s tlakem na nezdravě propagovanou zdravou výživu. Vidíme to např. u ortorexie, která ještě není v diagnostických kritériích, ale výzkumně je jí již věnována značná pozornost. Jedná se o poruchu jídelního chování spočívající v patologické fixaci na konzumaci zdravé výživy a dokonalost zevnějšku, která může vést až k anorexii. Druhou nyní častou patologií je kompulsivní cvičení. To vše může souviset s osou mozek–mikrobiom,“ vysvětlila prof. Papežová.
V době covidu došlo také k enormnímu nárůstu úzkostných a depresivních poruch, sebepoškozování u mladých jedinců, častěji je slyšet o nárůstu autistických rysů u populace nebo ADHD. To vše může podle ní být spojeno s poruchami mikrobiomu a může být komorbidní s poruchou příjmu potravy. „Z našeho pohledu je vedle diet nejdůležitější stres v raném období, protože tehdy se vytváří stabilní individuální mikrobiom. Stres a diety vedou ke změnám mikrobioty a porušení střevního epitelu, což způsobuje imunitní aktivaci vedoucí i k produkci zánětlivých cytokinů. Ta vede k poruše hematoencefalické bariéry a v mozku k aktivaci neurotransmiterů, které jsou odpovědné za synaptickou plasticitu a následně za naše chování a emoce,“ vysvětlila prof. Papežová začarovaný kruh osy mikrobiom–mozek, který se odborníci snaží rozšifrovat.
Mikrobiom je spolu s transgeneračním přenosem důležitý z hlediska terapie i prevence. „V prevenci se potřebujeme dotknout celé rodiny, nejen nejčastěji postižených adolescentů, musíme vědět, jak se přenáší mikrobiom již v těhotenství a jak riziko příjmu potravy interaguje se sociálními riziky, jako je raný stres, nespokojenost s vlastním tělem nebo tlaky na zdravé stravování, které jsou pochopeny extrémním způsobem,“ doplnila s tím, že prevence se dnes zaměřuje již i na žáky prvního stupně, kdy jsou seznamováni s tím, jak řešit životní problémy a stresy jinak než přes jídlo. Právě stres bývá jak u psychogenního přejídání, tak u hladovění častým spouštěčem. V této souvislosti prof. Papežová prezentovala kazuistiku z výzkumu fekální transplantace, kdy byla pacientce s chronickým průběhem anorexie provedena transplantace fekální mikrobioty. Ukázalo se, že mikrobiom se do určité míry normalizoval, ale psychika se po letech již nevrátila k tomu, aby pacientka nebyla stále v restrikci a neměla úzkost z jídla. Do určité míry tedy mikrobiom opravit můžeme, ale to, jak nám následně „opraví“ mozek, ještě přesně nevíme. I zde je podle odborníků stále víc otázek než odpovědí.
Snazší je dostat se na Harvard než stát se dárcem stolice
O zásadním významu vlivu mikrobioty na lidské zdraví svědčí vznikající dárcovské banky stolice. „Jsem rád, že již máme k dispozici mikrobiální terapii. Je to modalita, která je velmi důležitá zejména ve stavech, kdy je naprosto narušen střevní mikrobiální ekosystém. Zatím jedinou diagnózou všeobecně uznávanou pro tuto léčbu je závažná clostridiová střevní infekce. Pokud se tato infekce vrací a provedeme‑li fekální mikrobiální terapii, starším termínem transplantaci stolice, tak pacienta vyléčíme, což je naprosto úžasné,“ uvedl MUDr. Jiří Vejmelka, jeden ze zakladatelů Dárcovské banky stolice Restore‑Restart při Fakultní Thomayerově nemocnici. Jak vysvětlil, právě úspěchy této léčby inspirovaly lékaře FTN k založení dárcovské banky stolice Restore‑Restart, kde již nyní pozorují obrovský efekt této terapie, zejména u pacientů po léčbě širokospektrými antibiotiky, kteří onemocněli clostridiovou infekcí. „Velký důraz je kladen na bezpečnost léčby. Pro dárcovství platí přísná pravidla. Jak řekl jeden ze zakladatelů banky, mnohem jednodušší je dostat se na Harvardovu univerzitu než se stát dárcem stolice. Úspěšnost výběru vhodného dárce fekální mikrobioty je 2,8 procenta, šance dostat se na Harvard je 4,7 procenta,“ uvedl MUDr. Vejmelka.
Snahou lékařů je, aby střevní mikrobiota zdravých a velmi pečlivě vyšetřených dárců byla k dispozici všem zdravotnickým zařízením v ČR, která léčí pacienty se závažnou clostridiovou střevní infekcí. Darovaná mikrobiota je v bance uchovávána při teplotě –80 °C. Dárce musí splňovat řadu podmínek, samozřejmě být zdravý, neužívat žádné potravinové doplňky, nekonzumovat vysoce průmyslově zpracovanou stravu, chodit do přírody, mít domácí zvíře, pozitivní přístup k životu, nekonzumovat ve zvýšené míře alkohol, nebýt úzkostný atd. Velmi přísná výběrová kritéria jsou v souladu s těmi v zahraničních bankách. Jak se ukazuje, zejména po pandemii covidu‑19, je velmi těžké najít vhodné dárce, zejména takové, kteří v posledním období neužívali ATB. Přesto, jak lékaři uvedli, stále existují lidé, kteří za celý svůj život antibiotika neužili.
Prosadit intervence ke změně životního stylu není snadné
Ačkoli se zdravý životní styl stává součástí stále více terapeutických intervencí, značná část české populace ho stále ignoruje. I proto je potřeba, aby veškerá doporučení týkající se potřebné změny životního stylu byla srozumitelná a jasná pro celou populaci napříč socioekonomickým spektrem. I v případě mikrobiomu by spíše než o důsledcích bylo podle odborníků potřeba hovořit o příčinách, které vycházejí ze základních doporučení týkajících se výživy jako takové. „Nebudeme‑li podporovat a dodržovat zdravý životní styl, nejen že nebudeme mít zdravou mikrobiotu, ale budeme mít stále nejvíc srdečně cévních onemocnění, obezity a dalších civilizačních chorob spojených s porušením mikrobiomu,“ uvádějí lékaři, kteří se shodli na několika základních pravidlech pro udržování zdravé mikrobioty, jejichž začlenění do praxe je potřeba podporovat. Osvěta směrem k veřejnosti by měla jasně říkat, že je potřeba významně snížit konzumaci alkoholu, vysoce průmyslově zpracovaných potravin atd., a státní orgány by měly podporovat začlenění kombinace faktorů zdravého životního stylu do praktického života.
Nejde totiž jen o zdravé potraviny, které podporují zdraví a které jsou důležité. Práce např. ukázaly, že středomořská výživa je sice lepší než ta naše, ale lepší zdraví je v těchto zemích ovlivněno i podstatně nižší mírou stresu. Opět se tedy potvrzuje, že obousměrné působení vztahu mozek–střevo hraje velkou roli a problém je potřeba vnímat komplexně. Zdravá strava je velmi důležitá, ale sama o sobě nestačí. Opatření by se proto měla týkat celé řady oblastí:
Otázkou ale zůstává, jak to vše implementovat do reálného světa. Nejedná se jen o zlepšení edukace, kde se jako potřebné ukazuje např. zavedení výuky zdravého životního stylu do škol a zvýšení nutriční gramotnosti populace, ale i třeba vyřešení dotování zdravých potravin, které jsou dnes bohužel násobně dražší než průmyslově zpracované polotovary.
Jak zaznělo v závěru konference: „jak se do střeva volá, tak se ze střeva ozývá“ – pokud tedy chceme, abychom byli v souladu s mikrobiotou, je pro tento vztah potřeba něco udělat. A začít je nutné již od útlého dětství a pokračovat v tom po celý život. Hlavní je se mikrobioty lidského těla nebát a dobrovolně ji nepoškozovat antibiotiky, návykovými látkami a dalšími rizikovými faktory, které jsou dnes již všeobecně známé.
K věci...
Mikrobiom
Mikrobiom je samostatný systém, který je propojen s mozkem a dává mu informace o stavu trávicí trubice. Lidská organismus obsahuje více mikrobiálních buněk než vlastních tělních. Tyto buňky pak obsahují i více genů než celý lidský genom. Mikrobiom tvoří přibližně 500 milionů neuronů, které se podobají mozkovým nervovým buňkám, což je číslo srovnatelné s počtem neuronů v míše. K jeho základním funkcím patří fermentace nestravitelných složek potravy na vstřebatelné metabolity, odstranění toxických sloučenin, vyřazení patogenů, posílení střevní bariéry a produkce esenciálních vitaminů a základních živin potřebných pro růst či stimulaci a regulaci imunitního systému.
Jeho narušením a oploštěním dochází k dysbióze, která je spojována s rozvojem řady onemocnění, jako je zánětlivé onemocnění střev, syndrom dráždivého tračníku, onemocnění jater, obezita, diabetes, poruchy imunity, kardiovaskulární, onkologická, neurologická a psychiatrická onemocnění, včetně úzkosti, deprese, poruchy autistického spektra nebo Alzheimerovy choroby.
