Často kladené otázky
Podívejte se na nejčastěji kladené otázky a odpovědi o mikrobiomu, jeho vlastnostech a jeho vlivu na lidské zdraví.
SLOVNÍČEK ZÁKLADNÍCH POJMŮ
Co si představit pod pojmem mikrobiom?
Mikrobiom je pojem, který se v současnosti používá ve dvou významech. Genetická definice ho vymezuje jako soubor genů všech mikroorganismů přítomných v určitém prostředí (například v lidském střevě, na kůži, v ústech, nebo třeba v celém lidském organismu). Ekologická definice, popisuje mikrobiom jako charakteristickou mikrobiální komunitu, která obývá určitý racionálně vymezený habitat (prostředí) s typickými fyzikálními a chemickými podmínkami. Termín mikrobiom nezahrnuje pouze v něm zapojené mikroorganismy, ale také jejich pole působnosti, v kterém se formují specifické ekologické niky. Mikrobiom, který představuje dynamický a interaktivní mikro-ekosystém podléhající změnám v čase, je propojen s makro-ekosystémy včetně eukaryotických hostitelů, pro jejichž fungování a zdraví je klíčový. U člověka se dnes můžeme často setkat i s pojmem holobiont, který vnímá člověka (jedince) jako ucelený ekosystém složený z lidských buněk, ale i buněk všech našich mikroskopických obyvatel.
Co je mikrobiota?
termínem mikrobiota (dříve mikroflóra) označujeme mikroorganismy (bakterie, archaea, mikromycety, viry, prvoky), které obývají nějaké definované prostředí. V některých významech lze zaměnit s pojmem mikrobiom, ale mluvíme-li o mikrobiotě, máme vždy na mysli živé mikroorganismy, zatímco mluvíme-li o mikrobiomu, může být význam variabilnější ve smyslu genetickém nebo ekologickém.
Co je dysbióza?
Dysbiózou nazýváme stav, kdy je vzájemně prospěšná rovnováha mezi mikrobiotou a jejím hostitelem narušena, tedy stav, kdy mikrobiota/mikrobiom přestává plnit své dosavadní funkce v tomto prostředí. Dysbióza byla pozorovaná v souvislosti mnoha onemocněními.
Co je eubióza?
Eubiozou nazýváme stav dynamické rovnováhy mezi mikrobiotou a jejím hostitelem, kdy spolu všechny složky tohoto ekosystému existují ve vzájemném souladu.
Co je taxonomie?
Taxonomie je obor, který se zabývá klasifikací organismů, jejich hierarchickým uspořádáním do systému podle určitých pravidel, nejčastěji vzájemné příbuznosti. Taxonomická jednotka (taxon) je obecný název pro každou hierarchickou úroveň – taxonomickou jednotkou tedy může být “rod”, “druh” nebo třeba “čeleď, “řád”, “říše”. Na příkladech je pojem taxonomie vysvětlen v obrázku “Co si představit pod pojmy ve zprávě o složení mikrobiomu” zde.
CHARAKTERISTIKY LIDSKÉHO MIKROBIOMU
Jak velký je mikrobiom?
Co do počtu buněk se dříve předpokládalo, že mikrobiota převyšuje svého hostitele až 10x, nicméně dnes se odhaduje, že je to „jen“ cca dvojnásobek. I tak se ale jedná o úctyhodný počet mikroorganismů! Pokud uvažujeme velikost genetické informace, tedy počet různých genů, pak vedou mikroorganismy nad svým hostitelem dokonce 100:1!
Kolik mikrobů obývá naše tělo?
Odhaduje se, že počtem buněk mikroorganismy v našem těle převyšují počet lidských buněk až 1,5x.Odhady se různí a přesné číslo nikdo nezná. V roce 2020 byl publikován odhad, že bakterie, archea a mikroskopické houby v lidském těle čítají cca 39 bilionů buněk (tedy 3,9 x 1013). Buňky mikroorganismů jsou ale velmi malé, takže jejich celková hmotnost se odhaduje jen asi na 1,5-2 kg. Naopak počtem genů (velikostí genetické informace) převyšují lidský genom až 100x (některé odhady říkají dokonce až 500x). Repertoár funkcí těchto genů je ovšem značně omezený ve srovnání s tím, co všechno umějí naše geny.
Jaký je "zdravý" mikrobiom?
Odpověď: Nabízelo by se říci velmi jednoduše “NEVÍME”. Nejsprávnější definice by asi byla “je to takové složení mikrobiomu jedince, které je v dobré shodě s jeho genetickým nastavením, imunitním systémem a životním stylem a udržuje všechny funkce ve fyziologickém rozmezí”. Jenže to je u každého jedince trochu jiné, a proto nemůžeme říct, jaké konkrétní mikroorganismy a v jakém množství tvoří ten “správný a zdravý mikrobiom” konkrétního člověka. Často dokážeme definovat, jaké změny v mikrobiomu jsou špatné, nezdravé, jaký mikroorganismus je nežádoucí, neumíme ale definovat zdravý “fyziologický” mikrobiom.
Jak mikrobiota komunikuje s naším organismem?
Mikroorganismy produkují do svého prostředí nejrůznější látky (molekuly), které mají schopnost vázat se na receptory (přijímače signálu) jiných mikroorganismů nebo lidských buněk a předávat tak nějaký signál – každá molekula může mít v této “chemické řeči” jiný význam. Některé buňky také té řeči rozumí, a jiné to neumí (nemají vhodné receptory). Látky produkované mikroorganismy, nebo i části mikroorganismů tak mohou aktivovat nebo zpomalovat růst jiných mikroorganismů, mohou ovlivňovat metabolismus lidských buněk, produkci hormonů, nebo mohou signalizovat do centrální nervové soustavy prostřednictvím produkce neurotransmiterů (látka, která slouží k přenášení vzruchů nervovým systémem).
Liší se mikrobiom v jednotlivých částech těla?
Lidský mikrobiom není homogenní, právě naopak! Různé části těla mají svůj typický mikrobiom a navzájem se liší jak co do hustoty osídlení mikroorganismy, tak taxonomickým složením. Rozlišujeme například mikrobiom kožní (a ten dále můžeme dělit dle lokalizace na sušších či vlhčích částech lidského těla), orální, vaginální, či asi nejbohatší komunitu, mikrobiom střevní. Pro konkrétního jedince je pak jeho mikrobiom stejně typický, jako například otisk prstu.
MIKROBIOM A ZDRAVÍ
Která onemocnění jsou spojena s narušením mikrobioty?
Takových onemocnění je celá řada, ale je důležité si připomenout, že asociace s dysbiózou (narušením rovnovážného stavu mikrobioty) nemusí nutně znamenat, že změna v mikrobiomu je příčinou (nebo hlavní či jedinou příčinou) onemocnění – velmi často se jedná o mnoho drobných na sebe navazujících změn, kterými na sebe navzájem lidský organismus a jeho mikrobiální obyvatelé reagují, a jejichž konečným důsledkem je jak onemocnění, tak i změněný stav mikrobiomu.
S dysbiozou jsou asociována například nejčastější onemocnění dutiny ústní, tedy zubní kaz a parodontitida, dále nejrůznější onemocnění zažívacího traktu včetně některých nádorových onemocnění, Crohnovy choroby, ulcerózní kolitidy, skupiny onemocnění, které souhrnně označujeme jako IBD, tedy idiopatické střevní záněty, metabolický syndrom a diabetes 2. typu, onemocnění srdce a cév, např. ateroskleróza (kornatění tepen), předčasný porod, onemocnění kůže včetně např. akne nebo psoriázy, dále byly prokázány souvislosti s některými psychiatrickými diagnózami, např. s poruchami příjmu potravy, dysbioza byla pozorována i u osob s narušenými cirkadiálními rytmy (včetně problémů souvisejících s jet lag neboli pásmovou nemocí), dysbioza může stát i za rozvojem nejrůznějších alergií. Většina onemocnění spojených s dysbiozou ale patří mezi tzv. multifaktoriální onemocnění, tj., mikrobiom je jen jedním z mnoha faktorů, které se na jejich vzniku a/nebo rozvoji podílí.
Jak pomáhá zdravý střevní mikrobiom?
- Podporuje správné trávení a vstřebávání a významně ovlivňuje metabolismus.
- Je obrannou linií, zneškodňuje cizorodé a toxické látky a brání jejich pronikání dál do těla.
- Ovlivňuje vývoj imunitního systému, stimuluje antiinfekční imunitu.
- Vyrábí a uvolňuje důležité enzymy a neurotransmitery.
- Zabraňuje vzniku potravinových alergií.
- Svými účinky na endokrinní soustavu napomáhá zvládat stres.
- Tlumí zánětlivé procesy v těle, které jsou spouštěčem chronických onemocnění dneška.
Proč je důležitý střevní mikrobiom?
Zdravý mikrobiom je pro svého nositele velice prospěšný, chrání ho před infekcemi, napomáhá mnohým metabolickým procesům v těle, pomáhá modulovat imunitní systém, ovlivňuje naši psychiku. Střeva jsou v přední linii imunitního systému, jsou neustále vystavovány novým výzvám tím co jíme a pijeme. To co se děje ve střevech ovlivňuje dokonce i naši náladu. Naopak je v našich silách ovlivnit složení našeho mikrobiomu a tím i našeho zdraví.
Jak upevnit své zdraví?
Stav svého střevního mikrobiomu a stav svého zdraví máme ve svých rukách.
Pilíře zdravého střevního mikrobiomu tkví ve zdravém životním stylu – jsou to pohybové aktivity, spánek, duševní pohoda a samozřejmě strava.
- Potraviny obsahující vlákninu (zelenina, luštěniny, ovoce).
- Přírodní zdroje prospěšných bakterií (fermentované potraviny (kysané zelí, kombucha, kimči, kefír, živý jogurt a pod.).
- Prebiotika (cibule, česnek, topinambur, pampeliškové listy) a Probiotika.
- Potraviny s nízkým obsahem sacharidů.
- Zdravé tuky.
- Redukce spotřeby průmyslově zpracovaných potravin (mnohá aditiva poškozují mikrobiotu).
Jsou nějaké obecné principy, jak o mikrobiotu pečovat?
Mikrobiotu chráníme správnou životosprávou vč. psychohygieny. Pro zdravou střevní mikrobiotu je klíčová pestrá a vyvážená strava s dostatkem vlákniny a také přísun přirozených zdrojů probiotik (kefír, jogurt, kysané zelí či kimčchi atd.) a prebiotik (obecně potraviny bohaté na vlákninu). Nezbytný je adekvátní pohybový režim a dostatek spánku.
V potravě je důležitá rozmanitost, a to zejména rozmanitost potravin rostlinného původu. Z projektu American gut, který shromáždil informace o složení střevní mikrobioty a zároveň způsobu stravování desetitisíců Američanů vyplynulo, že ti, kteří jedí 30 a více druhů rostlinných potravin týdně mají výrazně vyšší diverzitu (rozmanitost) střevní mikrobioty než ti, co jedí deset a méně druhů potravin rostlinného původu týdně. Omezit bychom měli konzumaci vysoce průmyslově zpracovaných potravin (živočišných, smíšených i rostlinných) a neměli bychom užívat žádné vysoce návykové látky (tvrdé drogy).
Mikrobiotu chráníme také dodržováním pravidel přísné antibiotické politiky – tedy antibiotika jsou předepisována pouze lékařem na bakteriální infekce a to cíleně s co nejužším spektrem na původce onemocnění; nepředepisují se na virózy. Toto opatření je navíc jedno z těch nesmírně důležitých, která nás chrání i před šířením multirezistentních bakterií a zvyšujeme tak šanci, že nezačne stále více pacientů umírat na infekce, na které nezabírají žádná dostupná antibiotika
Existuje úplný rozvrat střevní mikrobioty?
Ano. Příkladem takového závažného rozvratu je infekční střevní zánět vyvolaný toxigenními kmeny bakterie Clostridioides difficile. Onemocnění může vzniknout zejména při protrahované léčbě širokospektrými antibiotiky, kdy je fyziologická střevní mikrobiota oslabena a toxigenní bakterie se tak přemnoží na její úkor. Infekce má několik forem dle závažnosti – od těžkých průjmů až po toxické megakolon s rizikem smrti pacienta.
Nedaří se mi hubnout, může to být špatným mikrobiomem? Jak zjistím jestli mám zdravý mikrobiom?
Odpověď: V mnoha vědeckých studiích bylo demonstrováno, že složení mikrobiomu štíhlých a obézních jedinců se liší. U myší bylo dokonce dokumentováno, že po přenosu mikrobioty obézního jedince štíhlé myšce začala tato štíhlá myška při stejné dietě nabírat na váze. Analýzou taxonomického složení mikrobioty lze zjistit poměrné zastoupení jednotlivých taxonů (ideálně opakovanou analýzou, neboť jeden odběr nemusí být dostatečně vypovídající) a je možné určit, zda jedinec má složení mikrobioty odpovídající spíše štíhlému nebo spíše obéznímu fenotypu. ALE pozor, co nám tato informace říká?
- Všimněte si slova “spíše” v předchozí větě – nic není absolutní a každému jedinci vyhovuje trošku něco jiného (s ohledem na věk, typ práce, fyzickou aktivitu, stravovací návyky, hormonální stav atd.) – nelze tedy generalizovat a právě pro Vás může konkrétní složení mikrobioty být to pravé, i kdyby jinému nevyhovovalo. (Sousedka odvedle také skvěle vidí se svými dioptrickými brýlemi na čtení, Vás by z nich ale bolela hlava).
- O mikrobiomu toho ještě hodně nevíme, ale už přece jenom, na základě mnoha studií, lze říci, že mikrobiom dospělého, relativně zdravého člověka je co do složení velmi stabilní a odolný. Např. mikrobiota dospělých veganů, kteří dodržují veganskou dietu nejméně po dobu tři roky, se od stejně starých zdravých štíhlých omnivorů (lidí, kteří jedí vše) liší co do složení jen minimálně. Zásadně se ovšem liší spektrum metabolitů, které střevní mikrobiota veganů a omnivorů produkuje. Z řečeného vyplývá, že žádoucí změny nedosáhneme krátkodobým užíváním probiotických preparátů „na míru“, ale změnou stravovacích návyků a životního stylu. A musíme se připravit na “běh na dlouhou trať”, než se nám podaří ustanovit novou rovnováhu. Někdy v tomto ohledu může stačit i malá (ale dlouhodobá) změna, například zařazení vlákniny do jídelníčku, nebo zařazení kysaných potravin.
Kde lze zajistit analýzu střevního mikrobiomu?
Např: Dcera (10 let) se ve věku 10 měsíců podrobila z důvodu vrozené vady operaci střev. Dlouhodobě se potýká mj. s vysokou nemocností (dýchací cesty), trpí občasnými bolestmi hlavy a nevolnostmi, je emočně nevyrovnaná, chybí jí energie. Domnívám se, že jedním z faktorů by mohla být nerovnováha ve složení střevního mikrobiomu, což mohlo být způsobeno právě výše zmíněnou operací v raném věku. Chci se proto zeptat, kde bychom jí mohli zajistit analýzu mikrobiomu, abychom věděli a mohli případné nedostatky efektivně řešit?
Odpověď: ČMS neposkytuje žádnou formu analýzy mikrobiomu, ani nespolupracuje s žádným komerčním poskytovatelem takové služby. Stav vědeckého poznání o souvislosti taxonomického složení střevního mikrobiomu se zdravotním stavem člověka není na takové úrovni, aby umožnil vědecky podloženou jednoznačnou interpretaci výsledků analýzy mikrobiomu (alespoň ve většině případů – výjimkou jsou jednoznačně definované patologické stavy, například infekce Clostridioides difficile, které jsou ale identifikovány mnohem rychleji a spolehlivěji běžně dostupnými laboratorními metodami).
Mnohé komerční subjekty analýzu střevního mikrobiomu a interpretaci s ohledem na nejrůznější zdravotní a sociální problémy nabízejí a nabízejí i tzv personalizované pro- a prebiotické produkty s cílem “napravit nežádoucí stav mikrobioty klienta”. ČMS upozorňuje, že v současnosti není na základě dostupných vědeckých poznatků možné definovat, jaké složení střevní mikrobioty je pro konkrétního klienta “správné” nebo “zdravé”. Stejně tak není možné pomocí doplňků stravy cíleně a definovaně změnit složení mikrobioty klienta. Probiotické preparáty v mnoha případech pomohou zlepšit zažívání a kvalitu života, varujeme ale před nepřiměřeným očekáváním, jaké může reklama některých poskytovatelů služeb vyvolávat.
Jak se mikrobiota vyšetřuje a jaké informace toto vyšetření přináší?
Existuje několik typů vyšetření, která nám mohou přinést informace o stavu mikrobioty konkrétní tělesné niky (orgánu).
U osob s rizikem vzniku parodontitidy se ve výjimečných případech přistupuje k analýze orálního mikrobiomu, která je v základní variantě dokonce někdy hrazena ze zdravotního pojištění. Tato analýza zahrnuje identifikaci několika vybraných mikroorganismů (5 až 11 bakterií) a určení jejich poměrného zastoupení na škále 0, +, ++ a +++. Odběr vzorku se provádí neinvazivně papírovým čepem z gingiválního sulku (rozmezí dásně a zubu) a analýza zahrnuje izolaci bakteriální DNA ze vzorku a dále PCR s vhodně zvolenými specifickými primery, nebo hybridizaci se specifickými sondami. Zjišťuje se přítomnost typických parodontálních patogenů – jejich identifikace tedy ukazuje na riziko vzniku a rozvoje parodontitidy.
Metody lékařské mikrobiologie (přímý průkaz mikrobu z materiálu, kultivace s následnou identifikací, sérologie) jsou určeny k odhalení zdraví škodlivých patogenních mikrobů, nikoli ke stanovení složení mikrobioty. Nepatogenní mikrobiota lékařského mikrobiologa tolik nezajímá. Rád ji vidí růst tam, kde růst má, a někdy ji označuje trochu nepoeticky jako “běžná flóra”. O její složení se ale příliš nezajímá – z definice jsou tyto bakterie primárně neškodné. Výsledkem vyšetření výtěru, stěru či stolice na lékařské mikrobiologii tedy nikdy nebude složení spektra mikrobiomu v daném vzorku.
Komerční subjekty dnes nejčastěji nabízejí charakterizaci mikrobiomu pomocí sekvenačních metod. V takovém případě je ze vzorku (např. stolice) izolována DNA, která je dále sekvenována buď celogenomovým sekvenováním (to pomůže určit nejen taxonomické zařazení přítomných mikroorganismů, ale všechny jejich geny, lze tedy určit, jaké metabolické dráhy jsou přítomné, jaké geny pro rezistenci k antibiotikům byly nalezeny atd.). Druhou možností je levnější a častěji využívaná sekvenace části genu pro 16S rRNA. Tato metoda umožní pouze identifikovat přítomné taxony – většinou na úrovni rodu, v některých případech až na úroveň druhu. Zároveň do jisté míry umožní i určit jejich vzájemné poměry, řekne nám tedy s poměrně dobrou přesností, které taxonu převažují a kterých je naopak velmi málo.
Máme tedy mnoho technických možností, jak určit složení mikrobioty a dokonce i její funkce. Co ale zatím říct neumíme je, jaké složení a funkce jsou správné – žádoucí. Složení mikrobioty a její funkce jsou vysoce individuální záležitostí ovlivněnou mnoha faktory. Máme množství statistických údajů o tom, co je obvyklé pro nejrůznější věkové skupiny, etnika, typy stravovacích návyků, zdravotní komplikace atd, ale i v rámci jedné dobře definované skupiny existuje velká variabilita, znemožňující zatím definici správného zdravého mikrobiomu. Identifikace jednoznačného patogena v mikrobiomu tedy může potvrdit zdroj obtíží pacienta (tedy dysbiózu často definovat umíme – ale také ne vždy), ale určit, jaké složení mikrobiomu by pro konkrétního klienta bylo to nejlepší, to zatím neumíme.