A baktériumokról a legtöbb embernek a betegségek jutnak eszébe, és azt kevesen gondolják, hogy az egészséges élethez nemcsak, hogy nélkülözhetetlenek, de a legújabb kutatási eredmények alapján bizonyos baktériumok egyfajta virtuális szervet alkotnak bennünk.

Azt már viszonylag régen tudjuk, hogy az emberben élő mikroorganizmusok (összefoglaló néven mikrobiom, ami túlnyomórészt baktériumokból áll) sejtszáma magasabb, mint az emberi sejtek száma. Korábban úgy becsülték, hogy 10-szer, vagy akár 100-szor annyi baktériumsejt van bennünk, mint ahány, egyébként jóval nagyobb emberi sejt. Egy újabb becslés alapján a baktérium sejtek száma csak 1,3-szerese az emberinek, ami persze még így is jelentős mennyiség. Számokban kifejezve ez azt jelenti, hogy egy 70 kg-os ember emberi sejtjeinek száma kb. 37 billió (3,7×1013), míg a benne (és rajta) élő baktériumok száma kb. 48 billió.

Kérdés az, hogy jó-e ez nekünk, illetve mit csinál bennünk ez a sok kis élőlény?

Korábban az jelentett problémát, hogy ezeknek a mikroorganizmusoknak a vizsgálatára nem állt rendelkezésre megfelelő módszer. A hagyományos tenyésztési módszerek nem voltak alkalmasak ilyen sokféle és sokszor tenyészthetetlen mikroorganizmus tanulmányozására. Az elmúlt néhány évben azonban a genomika és az informatika kereszteződéséből megszületett a metagenomika nevű tudományág, amely lehetővé tette ilyen sok és sokféle baktérium egyszerre való vizsgálatát. Itt az ember és más élőlények székletében található baktérium-összetételt határozzák meg genetikai és informatikai módszerekkel. Ezekből a vizsgálatokból például az is kiderült, hogy az emberben több mint ezerféle baktérium élhet.

Ezek a baktériumok befolyásolják egészségünket, közérzetünket, sőt befolyásolhatják párválasztásunkat is.

A terhesség alatt a magzat sterilnek tekinthető, azaz nincsenek benne baktériumok. Amikor rendes szüléssel megszületik, az anya szülőcsatornájában található Lactobacillusokkal fertőződik, amelyek a csecsemő beleibe kerülve segítenek az anyatej emésztésében. Ez az egyik hátránya a császármetszésnek, ahol ez nem történik meg, és ki lehet mutatni, hogy még hónapokkal később is, a kétféle módon született gyermekek bélbaktériumflórája különbözik egymástól.

Az embernek ez az első találkozása a baktériumokkal, de aztán rövidesen saját genetikai adottságai, környezete, táplálkozása alapján benépesedik különböző baktériumokkal.

Ez a baktérium-összetétel az egyénre jellemző, még az egypetéjű ikreknek is különbözik egymástól. Becslések szerint egy felnőtt ember belében több mint 1 kg baktérium található, de testünk minden részén találhatók különböző mikroorganizmusok.

Nézzünk néhány példát arra, hogy a baktériumflóránk, illetve annak változása, hogyan befolyásolja egészségünket?

Az egyik jelentős hatás, amely drasztikusan megváltoztathatja a baktériumflóránk összetételét, az az antibiotikum. Ki lehet mutatni, hogy azok között a felnőttek között, akiket életük első néhány hónapjában antibiotikummal kezeltek, sokkal több a kórosan elhízott és gyakoribbak köztük a különböző atópiás betegségekben (allergia, asztma) szenvedők. Ez azt mutatja, hogy antibiotikum kezelés után gyorsan vissza kell állítani a baktériumflóránk összetételét.

Azt is kimutatták, hogy a kórosan kövér emberek beleinek baktérium összetétele jelentősen különbözik az egészséges emberekétől.

Az elhízottak beleiben sokkal több olyan baktérium (Firmicutes) található, amely képes megemészteni olyan növényi szénhidrátokat, amelyeket az emberi emésztőnedvek nem tudnak. Így adott mennyiségű ételből sokkal több energiát képesek kinyerni, ami aztán zsírszövet formájában lerakódik, raktározódik. Ráadásul, magas zsírfogyasztással olyan baktériumok is elszaporodnak bennünk, amelyek lebontják pl. a citrusfélékben, kamillában, csipkebogyóban található bioflavonoidokat. Ezek a bioflavonoidok a barna zsírsejtekre hatva befolyásolják a testtömeg szabályozását úgy, hogy hatásukra a sejtek a felesleges energiát hőtermelésre fordítják, és nem raktározzák el zsírszövet formájában. Kimutatták, hogy azok az elhízott emberek, akikben ilyen baktériumból sok van, fogyókúra után sokkal valószínűbben híznak ismét vissza.

Ilyen nagy mennyiségű baktérium az emésztés segítése mellett számos más módon befolyásolja életünket,

egészségünket, hiszen folyamatosan, sokféle bioaktív anyagot termelnek, amelyek felszívódva hatnak a bennünk zajló folyamatokra. Több, az életműködésünkhöz nélkülözhetetlen vitamint kapunk például a bennünk élő baktériumoktól. A baktériumok lehetséges hatására egy példa, hogy a gránátalmában van egy olyan vegyület, amelyet csak egyes bélbaktériumok tudnak egy olyan vegyületté (urolithin A (UA)) átalakítani, ami, legalábbis állatkísérletekben, lassítja az öregedést. Az UA-val kezelt öregedő, 2 éves egerek a fiatal egerekhez hasonló teljesítményt tudtak nyújtani. A gránátalmában található vegyület átalakítás nélkül hatástalan.

A baktériumok által termelt bioaktív anyagokra egy negatív példa, hogy egyes bélbaktériumok a húsok, zsíros tejtermékek, vagy a tojássárgája emésztése során egy olyan vegyületet (trimetilamint, vagy TMA) termelnek, amely gyorsítja az érelmeszesedés kialakulását. Ez szívbetegségekhez és időskori elbutuláshoz vezethet. A kutatók kerestek és találtak egy olyan, főleg mediterrán diétában található vegyületet (3,3-dimethyl-1-butanol (DMB)), amely gátolja a káros TMA keletkezését.

Az is ismert, hogy mai életmódunk jelentősen különbözik őseink életétől és a metagenomikai vizsgálatok eredményei arra utalnak, hogy számos civilizációs betegség részben a megváltozott baktériumflórára vezethető vissza.

Napjaink egyik, szinte járványszerűen terjedő civilizációs betegsége az allergia. Itt is kimutatták, hogy a gyerekkori túlzott antibiotikum használat növeli a betegség kockázatát, sőt az allergiások és az asztmások baktériumflórája is különbözik az egészségesekétől.

Meglepő módon a baktérium-összetételünk megváltozása az agyunk működését is megváltoztatja. A depressziósok belének baktérium összetétele különbözik az egészségesekétől, sőt egyes kutatások azt mutatták ki, hogy probiotikumokkal, fermentált élelmiszerekkel javítani lehetett a betegek kedélyállapotán.

Ide tartozik, hogy a mediterrán-stílusú táplálkozás csökkent depresszió kockázattal társult, valamint az időskori elbutulás is lassabb, mint az ún. nyugati típusú diétán (húsban és állati zsírokban gazdag, rostban szegény táplálkozás) élőknél. A baktériumflóra jelentőségét mutatja, hogy állatkísérletekben az aggódó viselkedést, sőt a Parkinson kór kialakulását is át lehetett vinni egyik állatból a másikba a baktériumflóra átvitelével. Sőt Parkinson kóros emberek bélbaktériumokat tartalmazó székletét egerekbe áttranszplantálva ki lehetett váltani a betegséget az arra genetikailag hajlamos állatokon.

Szintén mai civilizációs betegségnek számít az autizmus.

Megfigyelték, hogy az autistáknak általában emésztési gondjaik is vannak. Kimutatták, hogy autisták beleiben egy bizonyos baktériumfaj a Clostridia sokkal nagyobb mennyiségben fordul elő, mint a nem autistákéban. A baktérium működése során mérgező fenolt termel, amit a szervezet kén felhasználásával semlegesít. Az elmélet szerint az agy fejlődéséhez fontos kénből hiány lesz, ami a betegség kialakulásához vezethet.

Ahogy korábban említettem, baktériumok nem csak a bélben találhatók, hanem a bőrünkön is.

Az antibiotikumok használata megváltoztathatja bőrünkön élő baktériumflóra összetételét, ami például gombásodás, bőrgyulladás, kiütések, bőrbetegségek kialakulásához is vezethet. Azonban még egy érdekes dolgot is befolyásolnak a bőrünkön élő baktériumok. Önmagában az izzadtságnak nincs különösebb szaga. A bőrünkön élő baktériumok alakítják át, sokszor kellemetlen szagú vegyületté, például merkaptánná. Párválasztásunkat erősen befolyásolják embertársaink illata, amit viszont a bőrünkön, hónaljunkban élő baktériumok befolyásolnak. Meg lehet figyelni, hogy régen elvált embercsoportok keveredését sokszor az eltérő testszaguk akadályozza, ami az eltérő bőr baktériumflóra összetételből ered.

A szívbetegségek után a fejlett világban a rák a második leggyakoribb halálok.

A fentiek alapján nem meglepő, hogy a diszbiózis, azaz a baktériumflóra összetételének megváltozás a rák kialakulását is befolyásolja. A női ivarszerveken például a diszbiózis petefészekrák, vagy a méhrák kialakulásához is hozzájárulhat. Állatkísérletekben az eltérő bélflóra eltérő tumornövekedéssel járt, amely különbség megszűnt, amikor együtt tartással, vagy széklet transzplantációval a baktériumflórában levő különbséget megszüntették. Sőt, egy másik állatkísérletben az egerek baktériumflórájának összetétele befolyásolta a rák gyógyítására alkalmazott terápiás választ.

A következő kérdés, hogy hogyan tudjuk az emberi mikrobiom tanulmányozásából származó tudásunkat felhasználni a különböző betegségek megelőzésére, vagy gyógyítására?

Fentiek alapján megelőzésként annyit mindenképpen lehet javasolni, hogy ha lehet, kerüljük a túlzott antibiotikum fogyasztást, ha mégis szükséges, mihamarabb állítsuk vissza a normális baktériumflóránkat. Ezenkívül, a megfigyelések szerint a rostdús, mediterrán diéta optimálisabb, egészségesebb bélbaktérium-összetételt eredményez.

A baktériumflóra összetételének megváltoztatására is vannak lehetőségek. A fermentált élelmiszerek, pl. joghurt fogyasztása, vagy gyógyszertárban is kapható különböző baktériumokat tartalmazó készítmények (pre- és probiotikumok) fogyasztása, alkalmazása sokszor hasznos lehet, de vannak betegségek, amelyeknél drasztikusabb beavatkozásra is szükség lehet. Ez, bár kicsit morbidul hangzik emberben is széklet transzplantációval történhet, ugyanis az egészséges ember széklete többnyire tartalmazza a megfelelő baktériumflórát.

Ennek hatásosságát emberen egy súlyos, halálos hasmenést okozó bélbaktériummal kapcsolatban igazolták. Amerikában évente 14.000 ember haláláért felelős a Clostridium difficile nevű baktérium. Az a probléma vele, hogy a legtöbb C. difficile törzs rezisztens a gyakoribb antibiotikumokra, ráadásul a legerősebb antibiotikumok drasztikusan lecsökkentik a beteg egyéb baktériumtörzseit így a megmaradt toxikus C. difficile elszaporodik, ami a beteg halálát okozhatja. Egy amerikai orvos csoport 77 betegnek egészséges emberekből származó székletet tartalmazó beöntést adott. Az így bevitt baktériumok túlszaporodták a C. difficile-t és a betegek 91%-a meggyógyult az egyébként halálos betegségből.

Az természetesen még kérdéses, hogy a fent említett gyakori, civilizációs betegségek esetén, mint például az elhízás, allergia, asztma, rák, szívbetegségek, pszichiátriai betegségek, hogyan tudjuk hasznosítani a metagenomikai eredményeket?

Mindenesetre, ugyan vannak már biztató próbálkozások, de valószínűleg még hosszú az út, míg teljességgel megismerjük baktériumaink élettani szerepét, hogy ezt a tudásunkat minél hatékonyabban fel tudjuk használni életminőségünk, egészségünk javítására.

Prof.Dr.Szalai Csaba