Cum ne afectează bacteriile intestinale; revista farmaciei
Trilioane de bacterii trăiesc în intestinul uman - microbiomul. Se presupune că previne bolile, previne obezitatea și determină starea de spirit. Poate fi cu adevărat?
Tract digestiv: Trilionul de bacterii din intestin au fost mult timp subestimate
Ei trăiesc în întuneric etern, sunt invizibili cu ochiul liber, nu tocmai apetisant - și unul dintre cele mai fierbinți obiecte de cercetare din acest moment: microorganismele din tractul digestiv uman. Mulți oameni de știință cred acum că vor juca un rol major în medicina viitorului. Vor să le folosească pentru a face oamenii mai sănătoși - schimbând compoziția florei intestinale.
Un singur gram de conținut intestinal găzduiește mai multe viețuitoare decât oamenii de pe pământ - mai ales bacterii, dar și viruși și ciuperci. Un total de aproximativ 100 trilioane de celule bacteriene se instalează în intestin. Microbiomul este ceea ce cercetătorii numesc astăzi această lume a microbilor. Când profesorul Dirk Haller de la Universitatea Tehnică din München a început să se ocupe de micii colegi de cameră de la începutul mileniului, termenul „microbiom” nici măcar nu exista; la fel de puțin ca oamenii de știință interesați de flora intestinală. „S-a crezut că este pur și simplu o grămadă de bacterii de care avem nevoie pentru digestie, dar că altfel nu are nimic de-a face cu funcțiile corpului nostru”, relatează șeful Departamentului de Nutriție și Imunologie.
De la mijlocul anilor 2000 a existat un adevărat hype de cercetare despre microbiomul intestinal. Potrivit lui Haller, declanșat de o nouă tehnologie de cercetare. Acest proces, cunoscut sub numele de secvențializare de mare capacitate, permite o analiză rapidă și precisă a diversității enorme a florei intestinale pentru prima dată. Au fost deja identificate câteva mii de tipuri de bacterii care se găsesc în tractul digestiv uman. Există o combinație de microorganisme pe care toată lumea le are în comun. Cu toate acestea, microbiomul diferă în detaliu de la persoană la persoană.
Super organ cu o varietate de sarcini
Se știe de multă vreme că bacteriile intestinale ajută digestia. Acestea produc enzime care descompun componentele alimentare care altfel nu pot fi utilizate - de exemplu fibre dietetice - în componente pe care organismul le poate absorbi. Acum este clar: microbii acționează și ca parteneri de antrenament pentru sistemul imunitar și astfel se asigură că apărarea organismului se dezvoltă corect. Masa lor pură împiedică răspândirea agenților patogeni în tractul digestiv. O floră intestinală intactă este, de asemenea, importantă pentru funcționarea barierei intestinale. Aceasta controlează substanțele care ajung din organism în intestin și invers.
Sarcinile sunt atât de diverse, încât microbiomul este adesea denumit „organ dintr-un organ” sau chiar „superorgan”. În plus, lista bolilor în care se spune că este implicată într-un fel sau altul colonizarea intestinală crește constant. În partea de sus se află bolile inflamatorii cronice intestinale, supraponderalitatea (obezitatea), diabetul, dar și bolile neurologice precum scleroza multiplă. Chiar și în dezvoltarea unor tulburări precum depresia și autismul, flora intestinală ar trebui cel puțin să joace un rol. Unii cercetători speculează deja când bolile pot fi vindecate prin interferența cu microbiomul.
Găină sau ou?
Cu toate acestea, hype-ul care înconjoară bacteriile intestinale ca posibil remediu provoacă, de asemenea, critici. „Cercetarea microbiomului necesită o doză sănătoasă de scepticism”, a avertizat William Hanage de la Universitatea Harvard în 2014 în renumita revistă Nature. Dirk Haller o vede în mod similar cu profesorul său coleg din SUA. Multe studii au arătat că microbiota pacienților cu anumite boli diferă de cea a persoanelor sănătoase. „Nu se poate spune dacă aceste modificări cauzează de fapt boala sau sunt doar o consecință care nu are nimic de-a face cu originea bolii”, explică Haller. „Dar cauzalitatea este crucială”.
Populația microbiană impresionează prin capacitatea sa enormă de adaptare. Compoziția sa se schimbă în 24 de ore dacă cineva care mănâncă în principal alimente pe bază de plante mănâncă brusc o mulțime de produse de origine animală. Efectul funcționează și invers când se trece de la mâncare grea la carne la mâncare vegetariană.
În plus, bacteriile produc un număr mare de substanțe care intră în sânge prin peretele intestinal, inclusiv substanțe active din punct de vedere neurologic, cum ar fi „hormonii fericirii” dopamină și serotonină. Acest lucru sugerează că există o legătură între microbiom și creier care are o influență asupra comportamentului, dispoziției și, prin urmare, și asupra bolilor mentale, cum ar fi depresia. „Ar putea avea”, clarifică Haller. „Abia începem să înțelegem interacțiunea complexă dintre oameni și flora lor intestinală”, spune expertul din München, care coordonează programul prioritar „Microbiota intestinală” a Fundației Germane de Cercetare. Ați fi chiar la început, mai ales atunci când vine vorba de legarea bolilor și a posibilelor intervenții terapeutice.
Transferul scaunului îngrășează șoarecii subțiri
În cel mai bun caz, există primele indicii că dieta tipică occidentală - puțină fibră, multe grăsimi animale și proteine - ar putea reduce varietatea germenilor intestinali. Dacă ar fi cazul, bacteriile care produc trimetilamină s-ar putea înmulți. Substanța este suspectată de creșterea riscului de arterioscleroză și, prin urmare, de atac de cord și accident vascular cerebral.
Deși multe sunt încă în întuneric: cercetarea microbiomului a oferit deja câteva descoperiri interesante. La pacienții cu boala Crohn și colită ulcerativă, varietatea colegilor de cameră microbieni este limitată. Experimentele cu șoareci modificați genetic, care sunt deosebit de sensibili la această boală cronică inflamatorie intestinală (IBD), au arătat: Atâta timp cât animalele au rămas libere de germeni, nu s-au îmbolnăvit în ciuda susceptibilității. Cu toate acestea, dacă șoarecilor li s-au administrat mai multe tulpini de bacterii intestinale într-o compoziție dezechilibrată, au dezvoltat IBD. Cel puțin în modelul animal, acest lucru indică faptul că microbiomul intestinal are un rol cauzal în dezvoltarea bolii. Studiile efectuate pe șoareci modificați genetic cu o susceptibilitate crescută la o boală similară cu scleroza multiplă au produs rezultate similare.
Cu toate acestea, așa cum se întâmplă atât de des în medicină, este îndoielnic dacă aceste rezultate ale testelor pe animale pot fi transferate la oameni. Acest lucru se aplică și experimentelor lui Jeffrey Gordon. Biologul de la Școala de Medicină a Universității Washington a dat șoarecilor fără flora lor intestinală fie scaunul unui geamăn subțire uman, fie cel al unui geamăn supraponderal. Deși toate animalele au fost hrănite cu aceeași dietă, șoarecii care au primit microbiomul gemenilor supraponderali s-au îngrășat. Cu toate acestea, specificațiile lor cu bacteriile intestinale ale gemenilor cu greutate normală au rămas subțiri.
Scop pe termen lung: intervenții precise în microbiom
Cu un astfel de transplant fecal, o echipă de cercetători de la Universitatea din Amsterdam a reușit chiar să influențeze pozitiv metabolismul glicemiei persoanelor cu sindrom metabolic. Aceștia au transferat scaunul curățat și filtrat de la donatori sănătoși și subțiri în tractul digestiv al nouă bărbați afectați de acest precursor al diabetului de tip 2. Administrarea microbiotei a îmbunătățit sensibilitatea limitată a sindromului metabolic la insulina hormonului care scade glicemia. „Transplantul de fecale ar putea fi o cheie pentru vindecarea diabetului”, speră oamenii de știință.
Cu toate acestea, efectul a durat doar câteva săptămâni. În plus, transferul întregului microbiom prezintă și riscuri precum riscul de infecții, subliniază Haller. Chiar dacă cercetătorul de la München avertizează asupra așteptărilor excesive, este optimist pentru viitor. "Peste câțiva ani vom ști mai exact care modificări ale microbiotei intestinale sunt asociate cu anumite boli", spune el. Acest lucru deschide apoi oportunități pentru intervenții terapeutice mult mai direcționate decât cu un transplant de fecale.