Črevesna osebna izkaznica
Povezava med človekovim črevesjem in boleznimi, kot je artritis, je vse bolj očitna, kar je znak, da nam lahko zdrava prehrana pomaga pri boju proti različnim boleznim. Vendar se milijoni bakterij, arhej, gliv in virusov v našem telesu, ki jih skupaj imenujemo mikrobiom, od človeka do človeka precej razlikujejo. Te razlike pa lahko močno vplivajo na telesno in duševno zdravje.
Boljše razumevanje povezanosti med mikrobiomom in kroničnimi obolenji, kot so diabetes, kronična vnetna črevesna bolezen in debelost, je eden od glavnih ciljev Evropske unije, saj se bomo s tem znanjem lahko bolje spopadli z boleznimi modernega časa. »Sistem je treba gledati v vsej njegovi kompleksnosti, raziskovati je treba takšnega, kakršen obstaja v naravi. Ne smemo preučevati le ene vrste ali nekaj mikrobov v petrijevki,« pravi Paul Wilmes, profesor mikrobiološke ekologije na Univerzi v Luksemburgu.
S prehrano ljudje hranimo večinoma neškodljiv oziroma za nas koristen živalski vrt mikrobov, ki prebivajo v našem črevesju. V zameno ta mikrobiom vpliva na naše zdravje, in sicer tako, da izloča neprekinjen niz molekul, med katerimi nekatere učinkujejo na imunski sistem.
Wilmes je vodja raziskovalnega projekta, ki ga financira Evropska unija in v katerem proučujejo razlike v črevesni flori med zdravimi in bolnimi ljudmi. V sklopu petletne pobude Expobiome, ki bo trajala do oktobra 2025, raziskovalci iščejo skupnosti bakterij in gliv, ki so vpletene v bolezenske procese. Osredotočajo se predvsem na parkinsonovo bolezen in revmatoidni artritis.
Mikrobiom v črevesju je največja in najpomembnejša mikrobna skupnost v človeškem telesu. Nenehno je v živahnem dialogu s celicami, med drugim s tistimi v jetrih in možganih. Interakcije, v katere so vpletene tudi nekatere do zdaj neznane molekule mikrobov, razkrivajo presenetljive povezave z dobro znanimi boleznimi.
Parkinsonova bolezen je motnja živčnega sistema, katere posledice so nenamerno tresenje ter težave z ravnotežjem in koordinacijo. Uvrščajo jo med napredujoča nevrodegenerativna obolenja možganov, vendar pa lahko nekatere znake, ki kažejo na to bolezen, najdemo tudi v črevesju, pravi Wilmes.
»Molekularni indikatorji bolezni se že zgodaj pojavijo v črevesnih živčnih celicah, precej prej, preden se pojavijo klasične težave, povezane z gibanjem,« pojasnjuje. Po njegovem mnenju je možno, da molekule, ki jih proizvedejo bakterije v črevesju, sprožijo verižno reakcijo, ki se sčasoma razširi v možgane, ali pa vsaj poslabšajo bolezen, morda s potenciranjem vnetja. Po drugi strani bi bile lahko spremembe mikrobioma posledica parkinsonove bolezni, ne pa vzrok zanjo. Vsekakor bi raziskave lahko pomagale zdravnikom, da bi prej postavili diagnozo pri nekaterih bolnikih ali ukrepali, preden se simptomi poslabšajo.
Mikrobi pri zdravih in bolnih ljudeh
Wilmes je znanstveno kariero začel s proučevanjem mikrobov v okolju, potem pa so ga bolj začeli zanimati tisti v človeškem telesu. Trenutno primerja vzorce mikrobiomov zdravih in bolnih ljudi. »Kombinacija prehrane in jemanja antibiotikov morda igra vlogo pri spreminjanju naše mikrobne skupnosti v smeri skupine organizmov, ki jo lahko, na primer, vidimo pri parkinsonovi bolezni,« pravi.
Proučuje tudi vpliv črevesja na revmatoidni artritis, avtoimunsko vnetno bolezen, pri kateri imunski sistem bolnikov napade njihove sklepe. Kako točno ti mikroorganizmi vplivajo na bolezen, ostaja skrivnost. »Morda molekula ali mešanica molekul iz mikrobioma sproži začetni vnetni odziv, ki potem povsem ponori,« pravi raziskovalec.
Z analizo zaporedij DNK v črevesnem mikrobiomu bolnikov Wilmes vseskozi odkriva nove informacije o vrstah mikrobov, ki so prisotni pri boleznih. Raziskave bodo v pomoč pri iskanju molekul, ki so vpletene v povzročanje bolezni ali v zaščito pred njimi, s tem znanjem pa bomo lahko bolje postavljali diagnoze in predpisovali boljše zdravljenje.
»Ugotoviti moramo, kakšen je zdrav koktajl molekul v našem črevesju in kako lahko preprečimo spremembe, ki povzročajo bolezni,« še dodaja Wilmes.
Dekodiranje mikrobioma
Tretjina mikroorganizmov v črevesju – mikrobiote – je skupna večini ljudi, dve tretjini pa sta pri vsakem drugačni, so odkrili v Evropskem laboratoriju za molekularno biologijo. Tako pravijo, da je mikrobiota v črevesju osebna izkaznica vsakega posameznika. Raziskovalci upajo, da bodo lahko v prihodnosti bolnikom ob vsakem obisku zdravnika brez težav dekodirali mikrobiom.
»Trenutno poteka na tisoče kliničnih preizkušanj, v katerih iščejo povezavo med mikrobiomom in vrsto različnih bolezni,« razlaga Walid Hanna, direktor belgijskega podjetja Perseus Biomics.
Za ugotavljanje posameznih mikrobnih sevov je treba sekvencirati DNK. Hannova ekipa dela v sklopu dveletnega projekta Perseus MAP, katerega cilj je analiza mikrobioma bolnikov na način, ki je cenejši in hitrejši od trenutnih tehnologij.
Uporabili so strategijo, s katero so zmanjšali količino DNK, ki ga je treba dekodirati, in sicer z označevanjem sekvenc s fluorescentnimi označevalci in uporabo samodejnega mikroskopa za primerjavo nastalih svetlobnih vzorcev glede na podatkovno bazo približno 15.000 vrst mikrobov. Tako bo možno DNK iz blata ali celičnega vzorca bolnikov dekodirati v največ 72 urah.
»Pri trenutnih tehnologijah je treba na rezultate sekvenciranja mikrobioma bolnikov večinoma čakati več tednov,« pravi Hanna, ki ima dve desetletji izkušenj na področju medicinske tehnologije. Končni cilj je izdelati napravo v velikosti tiskalnika, s katero bi lahko rezultate hitro dostavili raziskovalcem, farmacevtskim podjetjem, podjetjem za personalizirano nutricionistiko in bolnišnicam. S tehnologijo bo profiliranje mikrobioma precej dostopnejše in bo strokovnjakom v pomoč pri odkrivanju zametkov kroničnih bolezni, preden se bodo zares razvile.
Kaj pa prehrana
Dejstvo je, da na vrsto mikrobov v črevesju vpliva prehrana. To pomeni, da lahko težave z mikrobiomom v črevesju rešujemo tudi z ustreznim jedilnikom, ne le z zdravili, še poudarja Wilmes. Prehrana, ki vsebuje veliko predelanih živil in rafiniranega sladkorja, je dobra za hitro rastoče mikroorganizme v črevesju, ki pa so pogosto povzročitelji bolezni. »Velika večina organizmov, ki so dobri za nas, ponavadi raste počasi,« pravi Wilmes.
Živila, ki jih je priporočljivo uživati, saj so všeč za nas dobrim mikroorganizmom, sodijo na primer v sredozemsko prehrano, ki temelji na žitih, zelenjavi, sadju in olivnemu olju ter je bogata z antioksidanti, vlakninami in vitamini. Pri revmatoidnem artritisu lahko drastične spremembe v prehranjevalnih navadah, na primer post, ponastavijo mikrobiom bolnikov in povzročijo remisijo bolezni.
––––––––––
Raziskave, omenjene v članku, je Evropska unija financirala prek Evropskega raziskovalnega sveta in Evropskega sveta za inovacije. Članek je bil prvotno objavljen v reviji Horizon, reviji EU za raziskave in inovacije.
