Mikrobák tesznek minket emberré

A politika forradalmárai a feje tetejére állítják a világot. A tudományos forradalmárok viszont kifordítják, szó szerint, amikor a biológiai ember új fogalmáról beszélnek.

A hagyományos nézet úgy tartja, hogy az emberi szervezet 10 trillió sejtjét 23 ezer gén állítja elő. Ha a forradalmároknak van igazuk, akkor ezek a számok jóval alábecsülik a valóságot. Hiszen az emberi test zugaiban, legfőképp a beleiben ott rejtőzik a mikrobiom: több száz különböző fajta baktérium mintegy 100 trillió egyede, amiket 3 millió nem emberi gén határoz meg. A biológia tudományának Robespierre-jei úgy gondolják, hogy a mikrobákat is bele kéne vennünk a számításba: hogy az ember nem egy egyedülálló organizmus, hanem szuperorganizmus, amit sok kisebb szervezet együttes munkája hoz létre.

Furcsának tűnhet a baktériumsejteket és génjeiket az emberi test részének tekinteni, a nézetnek azonban erőteljes valóságalapja van. A bennünk élő baktériumok ugyanis se nem paraziták se nem átutazók, hanem teljes jogú tagjai egy közösségnek, amelynek az ember – akármennyire domináns is – végül is ugyanannyira a tagja. Az új nézőpont rohamosan terjed, a világ legelismertebb tudományos folyóiratai, a Nature és a Science is több ízben foglalkozott vele az utóbbi hónapokban. És ami legalább ilyen fontos: a felfedezés az orvostudomány és a gyakorló orvostan számára is fejlődési lehetőséggel szolgál.

A mikrobiom és az emberi szervezet működése szorosan összekapcsolódik

A mikrobiom tagjai tápanyagok és menedék fejében sokféle szolgálatot tesznek az embernek. Baktériumok felelősek az emberi kalóriaszükséglet 10%-ának előállításáért. Ezeket a kalóriákat olyan növényi szénhidrátok lebontásával teszik hozzáférhetővé, amelyekkel az emberi enzimek nem tudnak mit kezdeni. De nem csak a növények tartalmaznak ilyen, lebonthatatlan szénhidrátokat: az anyatejben lévő glikán feldolgozásához ugyancsak bakteriális enzimek segítségére van szükségünk.

Mindez arra utal, hogy a gazda és mikrobiomja az évek során koevolúcióban fejlődött. Az emésztés azonban nem az egyetlen működés, amiben a mikrobák közreműködnek: a mikrobiom vitaminokat is termel, mégpedig B2, B12 vitamint és folsavat. A vitamintermelést a mikrobiom a gazda igényihez igazítja: a kisbabák mikrobiomja több folsavat termel, mint a felnőtteké. A Malawi-ban és Venezuela vidéki falvaiban élő, vitaminszegény étrendű emberek bélflórája több vitamint állít elő, mint az Észak-Amerikai lakosoké.

A mikrobiom harcba száll a szervezetbe bekerülő ellenséges betolakodókkal, és ezzel segít megőrizni a gazda egészségét. Egy hasmenést okozó baktérium például nem kívánatos látogató se a gazdaszervezet, se a mikrobiom számára. Mindkettő mihamarabb meg akar szabadulni a betolakodótól, és mindketten fellépnek a cél érdekében - gazda és mikrobiom tehát ebben az értelemben egymás szövetségesei. Sőt, a legújabb kutatások azt mutatják, hogy fiziológiájuk olyan módon kapcsolódik egymáshoz, ami a szuperorganizmus elméletet többnek mutatja puszta retorikai fordulatnál.

Ez a finom kapcsolat a legjobban akkor érzékelhető, amikor por kerül a gépezetbe. A mikrobiom működési zavarát sokféle betegséggel összefüggésbe hozták, ezek közé tartozik az elhízás, alultápláltság, cukorbetegség (mind az 1-es és a 2-es típusú), érelmeszesedés és szívbetegség, Sclerosis Multiplex, asztma és ekcéma, májbetegség, többféle bélbetegség többek között a bélrák, és az autizmus. A pontos folyamatok még nem teljesen ismertek, de úgy tűnik, hogy a baktériumok emberi sejtek működésének szabályozását segítő anyagokat termelnek. Ha a sejtek nem kapnak megfelelő jelzéseket, akkor kialakul a betegség. Ez a felfedezés azért olyan jelentős, mert arra utal, hogy az orvostudomány egyes betegségekre eddig rossz helyen kereste a választ. Sőt, a gyógymódok terén is új lehetőségek nyílnak majd: ha ugyanis a megzavart mikrobiom betegséget okozhat, akkor a rend helyreállítása akár gyógyuláshoz is vezethet.

A joghurtgyártó cégek és az egészséges élelmiszerek fanatikusai már évek óta valami hasonlót hajtogatnak. És egy esetben, az irritábilis bél szindrómát tekintve igazuk is van: a probiotikumok fél tucat baktériumfaj segítségével képesek helyreállítani a bélflóra megzavart egyensúlyát. A reklámokban sugallt tényre viszont, hogy a probiotikumok az egészséges emberek szervezetére is felpezsdítő hatással vannak, annál kevesebb a bizonyíték.

Egy maroknyi orvos próbál előrelépést tenni egy másik mikrobiommal kapcsolatos betegség, a Clostridium difficile fertőzés gyógyítása felé. Ez a baktérium az antibiotikummal kezelt és megzavart bélflórájú betegeknél életveszélyes bélgyulladáshoz vezethet. Csak Amerikában évente 14 ezer ember esik áldozatául, ezért méltán kiérdemelte a kórházak átka címet. Újabb kutatások arra mutatnak, hogy egy egészséges egyén székletét tartalmazó beöntés segítségével szembe lehet szállni a betegséggel. A „székletátültetés” elég kifinomulatlan módszer, az biztos, de a tanulság az hogy a mikrobák jóval könnyebben manipulálhatók, mint az emberi sejtek. A mikrobiom átültetése – amellett hogy tudjuk, mi is az a bizonyos dolog, ami itt átültetésre kerül – mégiscsak egyszerűbb, mint helyettesíteni egy szívet vagy egy vesét.

Gusztustalan, de mégiscsak hasznos

Két másik terület is ígéretesnek látszik a mikrobakutatással kapcsolatban, amelyek közül az egyik az antibiotikumok kifinomultabb használatát érinti. Az antibiotikumok kétség kívül a gyógyszeripar leghatásosabb találmányai. Míg jelenleg az antibiotikumok legnagyobb részét különféle fertőzések elpusztítására használják fel, a jövőben lehetőség nyílhat az alkalmazások finom hangolására. Segítségükkel a szervezetben lévő mikroorganizmusok keveréke is manipulálhatóvá válhat, hogy végül a „jó” baktériumok kerülhessenek fölénybe a „rosszakkal” szemben.

A genetika a másik terület, ahol még változásokra számíthatunk. A mikrobiom működésével összefüggő betegségek közül több is családon belül öröklődik. Egyes betegségek, például szívbetegség esetén az emberi gének legalább részben magyarázatot adnak a jelenségre, vannak azonban olyan megbetegedések, mint például az autizmus, ahol a genetikai kapcsolat nem ismert. Lehetséges, hogy a genetikusok eddig rossz génállomány vizsgálatára fókuszáltak: a 23 ezer gént elemezték a másik 3 millió helyett.A 3 milliós génállomány egy részét a természetes úton történő születés pillanataiban kapjuk édesanyánktól . Bár még nincs rá bizonyított példa, lehetséges, hogy egyes betegségre hajlamosító baktériumtörzsek így adódnak át generációról generációra.

Ahogy már az ilyen felfordulások esetén lenni szokott, most sem tudhatjuk, hogy mi lesz a mikrobiom forradalom vége. Lehet, hogy az orvosok és biológusok elfogadják a szuperorganizmus elméletet – és lehet, hogy nem. A legfontosabb mégis az, hogy látószögünk kitágítása lehetőséget nyújthat eddig megoldhatatlannak tűnő orvosi problémák megértéséhez, és a megfelelő gyógymódok megtalálásához. Éljen a forradalom!

(WEBBeteg)