Nauji mokslininkų atradimai rodo, kad iki šiol daugiausia kenkėjais laikyti įvairūs mikrobai ir bakterijos iš tiesų yra būtina žmogaus kūno dalis. Kas gi tie mikroorganizmai ir kaip jie veikia?

Birželio pradžioje JAV mokslininkai paskelbė Žmogaus mikrobiomo (mikroorganizmų visumos) projekto (Human microbiome project) rezultatus – visų ant žmogaus kūno ir jo viduje gyvenančių mikroorganizmų genetinį žemėlapį. Šį projektą galima vadinti mažesniuoju 2004-aisiais pasibaigusio žmogaus genomo „surašymo“ broliu – mikroorganizmų katalogui sudaryti skirta 173 mln. JAV dolerių, o jame dalyvavo apie 200 mokslininkų iš 80 institucijų. „Tai naujas žvilgsnis į žmogaus biologiją“, – projekto rezultatus apibūdina gastroenterologas Phillipas Tarras iš Vašingtono universiteto.
Panašus, tik mažesnio masto projektas vykdomas ir Europoje – tai „MetaHIT“, vienijantis 16 mokslo institucijų, kurių mokslininkai bando rasti ryšių tarp žmogaus žarnyno mikrofloros genų ir sveikatos būsenos. Tendenciją patvirtina ir tai, kad mokslinėje spaudoje per pastaruosius penkerius metus padaugėjo straipsnių, aptariančių žmogaus mikrobiomo tyrimų rezultatus. Tiesa, pieno produktų gamintojai jau gerą dešimtmetį reklamuoja jogurte esančias gerąsias probiotines bakterijas, bet čia jų yra tik labai nedidelė dalis iš visų žmogui būtinų mikroorganizmų.
Pažvelkime, dėl ko kilo šis susidomėjimas bakterijomis ir kitais mikroorganizmais, kurie iš pradžių buvo laikomi tik kenkėjais, o vėliau ignoruojami, kaip nedarantys ypač didelės įtakos žmogaus sveikatai.

Pamirštas žmogaus organas

Ilgą laiką biologai manė, kad žmogaus kūnas yra visiškai nepriklausomas mechanizmas, galintis pasigaminti visas egzistavimui reikalingas chemines medžiagas, tarkime, fermentus, būtinus maisto medžiagoms skaidyti bei joms pasisavinti. Tačiau pastarojo dešimtmečio laimėjimai mikrobiologijos ir DNR tyrimų srityse rodo, kad žmogaus organizmas nėra atskira sala, bet greičiau jau ekosistema, kurioje sau prieglobstį randa trilijonai mikroorganizmų. „Biologų akis iki šiol dengė narcisizmo šydas. Ilgą laiką manėme, kad žmogaus kūnas turi visas sveikam gyvenimui būtinas funkcijas“, – teigia Sarkisas K.Mazmanianas, Kalifornijos technologijų instituto biologas.
Ir iš tiesų, nors žmogaus kūną sudaro apie 10 trilijonų (trilijonas – tūkstantis milijardų) ląstelių, mikrobų, gyvenančių žarnyne, burnoje, ant odos bei kituose kūno užkaboriuose, yra apie dešimt kartų daugiau. Palyginkime kitu kampu: iš savo tėvų paveldime apie 23 tūkst. genų, o mūsų kūne gyvenančių bakterijų ir kitų organizmų genomą sudaro apie 3 mln. genų. Daugelis šių genų priklauso kelioms didelėms grupėms, apimančioms giminingas bakterijas, – tai Actinobacteria, Bacteroidetes, Firmicutes ir Proteobacteria. (…)

Nuo lopšio iki mirties

Mikrobai į žmogaus organizmą patenka nuo pat pirmųjų gimimo akimirkų. Kadangi gimdoje bakterijų nėra, pirmuosius mikroorganizmus naujagimis gauna pereidamas motinos gimdymo kanalą. Kūdikiui augant bet koks kontaktas su išoriniu pasauliu papildo mikrobų sąstatą, o vėlyvoje vaikystėje žmogus tampa viena sudėtingiausių ekosistemų planetoje. Žmogaus genomo tyrimai parodė, kad visų pasaulio gyventojų DNR 99,9 proc. yra tokia pati, o štai žmonių su vienodu mikroorganizmų deriniu nerastume – net identiškų dvynių bakterijų sąstatai skiriasi. Mokslininkai spėja, kad čia galėtų slypėti raktas į daugelio genetinių ligų priežastis.
Bene svarbiausia žmogaus mikrobiomo užduotis – padėti pasisavinti maistines medžiagas, ir šių mažyčių bakterijų pagalbos sulaukiame pirmosiomis akimirkomis po gimimo. Štai motinos piene yra daugybė angliavandenių, vadinamų glikanais, kurių neskaido žmogaus organizmo gaminami fermentai. Užtat kūdikio virškinamajame trakte gyvenančių bakterijų fermentai skaido glikanus ir paverčia juos maistinėmis medžiagomis.
Žmoguje gyvenantiems mikroorganizmams turėtų būti dėkingi ir vegetarai. Tarkime, Bacteroides thetaiotaomicron galima pavadinti fermentų biblioteka – šios bakterijos gamina apie 260 fermentų, leidžiančių suskaldyti augaliniame maiste esančius sudėtingus angliavandenius iki lengvai pasisavinamų riebalų rūgščių. O šios per plonųjų žarnų sieneles lengvai patenka į kraują – vėliau jos paverčiamos energija arba “sandėliuojamos” riebalų pavidalu. Be minėtų mikroorganizmų dauguma naudingų medžiagų, esančių obuoliuose, apelsinuose, bulvėse ar grūduose, nueitų perniek. O tai tik keletas iš milijonų bakterijų mūsų organizme. (…)

Per skrandį į smegenis?

Žarnyno mikrofloros pusiausvyra daro įtaką ne tik virškinamajam traktui bei medžiagų pasisavinimui, bet ir kitoms kūno mechanizmo dalims – tarkime, imuninei ir nervų sistemai ar net smegenų veiklai. Štai 2011-aisiais Kalifornijos technologijų instituto mokslininkas S.K.Mazmanianas kartu su kolegomis pastebėjo, kad mikroorganizmas Bacteroides fragilis padeda reguliuoti imuninę sistemą – neleidžia užsitęsti uždegimams, t. y. liepia imuninėms ląstelėms nebepulti sveikų audinių. „Tai visiškai prieštarauja įprastam supratimui – juk šiuo atveju bakterijos padeda funkcionuoti imuninei sistemai“, – pabrėžia S.K.Mazmanianas.
Iš tiesų, juk iki šiol bakterijos laikytos pagrindiniu imuninių ląstelių taikiniu. Mokslininkas aiškina, kad dėl šiuolaikinio gyvenimo būdo sumažėjęs B.fragilis kiekis žmonių organizme gali būti siejamas su keliskart padidėjusiu autoimuninių ligų (Krono ligos, diabeto, astmos, įvairių sklerozių) skaičiumi. (…)

Visą publikacijos tekstą skaitykite savaitraštyje “Veidas” Nr. 35, pirkite žurnalo elektroninę versiją internete (http://www.veidas.lt/veidas-nr-35-2) arba užsisakykite “iPad” planšetiniame kompiuteryje.