A testünk nem csak a miénk – az emberi mikrobiom

Ezekről a kérdésekről folyik a beszélgetés két orvoskari professzor, Boldogkői Zsolt és Duda Ernő között

BZs: Eddig úgy tudtuk, hogy az emberi populációt egyedek alkotják. Mára azonban kiderült, hogy az emberi testet inkább ökoszisztémának kellene nevezni. Hogy is van ez?

DE: Minden emberi egyed önálló ökoszisztéma, emberi és mikrobiális sejtek együttélése. Természetesen ebben a rendszerben a mi sejtjeink a meghatározóak – mint tölgyesben a tölgyfák – de anyagcserénket, egészségünket meghatározó módon befolyásolják a velünk és a bennünk élő szervezetek. A túlnyomó többségük hasznos vagy közömbös számunkra, ezek alkotják a „normál mikrobiomot”. Elenyésző kisebbségben vannak azok a lények, amelyek képesek megbetegíteni bennünket. Tehát, hasonlóan ahhoz, ahogy a tölgyek életét, egészségét meghatározzák az erdőben élő állatok, rovarok, gombák, stb., úgy hatnak a mi egészségünkre is a mikrobiom élőlényei.

BZs: Mit jelent az a fogalom, hogy mikrobiom, és hogyan vizsgáljuk ezt a modern molekuláris módszerekkel?

DE: A mikrobiom a rajtunk és a bennünk élő mikrobiális lények közössége. Korábban csak arról a néhány száz féléről tudtunk, amelyek laboratóriumi körülmények között szaporíthatóak voltak. Mióta azonban a DNS-t nagy teljesítményű szekvenáló berendezésekkel vizsgálni tudjuk, kiderült, hogy legalább 40 ezer féle élőlény a „társbérlőnk”.

BZs: Hol élnek nagy számban ezek a parányi élőlények és hogyan kerülnek a testünkbe?

DE: A legváltozatosabb élővilág a tápcsatornánkban található. De nem csak a belekben, hanem például a fogakon kialakuló lepedékben is több ezer féle lény alkot élőközösséget, úgynevezett biofilmet. Nagyon sokszínű a bőrünk élővilága is. A mikrobák nagyon változatos módon kerülnek velünk kapcsolatba, a környezetünkből (talaj, víz, levegő), élelmiszerekkel, de már az anyatejjel is megkapjuk a leghasznosabbakat.

BZs: Milyen típusú baktériumok élnek a test belsejében és felszínén?

DE: A szakemberek a baktériumok hetven rendszertani csoportját különböztetik meg. Ebből mindössze hat képviselői fordulnak elő kültakarónkon (bőr, haj) és nyolc tagjai találhatóak meg az emésztőrendszerben, orrban, garatban, hüvelyben, stb. De nem csak baktériumaink vannak, egészséges fogazatú emberek szájüregében is találtak már vagy ötven különböző féle egysejtű gombát és például a bőrünkön is élnek parányi atkák.

A bélbaktériumok több százezer gént hordoznak

BZs: Megfigyelték, hogy az olyan egérnek, amely baktérium flóra nélkül él, közel kétszer annyit kell ennie, hogy úgy fejlődjön, mint egy normális fajtársa. Ennyire fontosak a tápanyag lebontásban a mikrobák?

DE: A tápanyagok feldolgozását, lebontását az emésztőrendszerben található enzimek végzik. A táplálék nagyon változatos vegyületeket tartalmaz. Az ember 20-22 ezer génnel rendelkezik, ezek csupán töredéke kódol emésztő enzimeket. A bélbaktériumok több százezer gént hordoznak, könnyű belátni, hogy sokkal többféle folyamatot tudnak katalizálni, mint mi. Főleg a nehezen lebontható növényi- és gomba eredetű anyagok (például a sejtfal cellulóza, kitinje) lebontásában vannak segítségünkre. A bélcsatorna sejtjeinek energiaszükségletét javarészt a szénhidrátokból baktériumok által előállított szerves savak (például tejsav, vajsav) alkotják. A növények rengeteg mérgező anyagot is termelnek, ezek ártalmatlanításában, lebontásában is fontos szerepe van a mikrobiom enzimeinek.

BZs: Miben segítenek nekünk még a szimbiózisban élő baktériumok?

DE: A legfontosabb: az egészséges mikrobiom rendkívül hatásos védelmet jelent a kórokozókkal szemben.  Elfoglalja a helyet, eleszi a táplálékot a káros élőlények elől, korlátozza azok szaporodását és működését. Az előbb említett savak megvédenek bennünket a kórokozó gombák fertőzésével szemben. Nagyon fontos vitaminokat termel a mikrobiom: a B12 a vérképzésben, a K vitamin a véralvadásban játszik életfontosságú szerepet. Számos olyan vegyület előállítását baktériumok végzik, amelyek nélkül az emberi sejtek anyagcseréje károsodna.

BZs: Barry Marshall és Robin Warren ausztrál tudósok Nobel-díjat kaptak 2005-ben azért, mert megfejtették a gyomorfekély titkát. Kiderítették, hogy a Helicobacter pylori nevű baktérium okozza. Ez a baktérium alapvetően egy szimbionta, ugye?

DE: Nem, a Helicobacter az egyik legsikeresebb emberi kórokozó. 3-4 milliárd (!) embert fertőz világszerte, a hazai lakosságnak is körülbelül a felét. Bizonyított szerepe van a gyomorfekély és a gyomorrák kialakulásában, de az immunrendszerre kifejtett hatása miatt még limfómák (a limfociták rákja) kialakulását is okozhatja. Érdekes módon, a nyelőcső rákos megbetegedésének esélyét viszont csökkenti.

BZs: Sőt, a Stanford Egyetem kutatói szerint ez a baktérium a TBC ellen is komoly védőhatást gyakorol. Lehetséges, hogy nincs éles határ a patogén és a szimbionta fogalma között?

DE: A kórokozók egymás ellen is harcolnak, pl. a fogszuvasodást okozó Streptococcus mutans biofilmje olyan anyagokat termel, amelyek védenek a Candida gomba fertőzésével szemben.

BZs: A bélflóra egyébként örökölhető anyáról gyermekre?

DE: A szoptató anya emlőjében, a bimbó bőrén és a csecsemője székletében ugyanazokat a mikrobákat lehet kimutatni. Az anyatej olyan anyagokat tartalmaz, amely gátolja a káros baktériumok szaporodását, meg növekedési faktorokat a „normális” mikrobiomot alkotó tejsavbaktériumok számára. Korábban úgy vélték, hogy a szülőcsatornán való áthaladás során a baba „beszerzi” az anya mikrobiomját. Kiderült, hogy a szülés módjának (császármetszés vagy hagyományos szülés) alig van jelentősége. Tehát, ebben a folyamatban az anyatej a meghatározó. Ezért jelentős hátrányban vannak a tápszerrel etetett csecsemők.