Ismerkedj meg a több milliárd jófej lakótársaddal – a csodálatos mikrobiom

Nincsen túlélhető és fenntartható jövőnk tudomány nélkül, ahogy nekünk sincsen nélkületek. Támogasd a Qubit munkáját!

Sokat hallani manapság a bélflóra jelentőségéről, arról, hogy a bennünk élő mikrobióták (baktériumok, vírusok és gombák) kölcsönhatásban állnak az emberi sejtekkel, jelentősen befolyásolják az anyagcserét és az immunválaszainkat is. Az amerikai Nemzeti Egészségügyi Intézet 2008-ban életre hívta a Humán Mikrobiom Projektet (HMP) azzal a céllal, hogy olyan új módszerekkel, mint az újgenerációs szekvenálás, részletesen feltérképezze a bélflóra összetételét. A mikro és a biom (ökológiai szempontból hasonló jellegű életközösség) szó összevonásával mikrobiomként emlegetett élő tömeget egyes kutatók már az emberi szervek közé sorolják; mostanában kezd kiderülni, mennyire fontos szerepe van nemcsak a testi folyamatokban, de akár az idegrendszer működésében is. Ennek a területnek a vezető kutatója Rob Knight biológus, a Kaliforniai Egyetem (San Diego) professzora, aki 2014-ben TED-előadásában beszélt a bennünk élő több milliárd lényről és azok meglepő szerepéről (a mikrobiom eredetileg a mikrobióták örökítőanyagának az összességére is vonatkozott, de ma már a mikrobióta, mikrobiom, mikroflóra, bélflóra kifejezéseket szinonimaként használjuk).

Hányan vannak?

A bennünk és rajtunk élő mikrobióták pontos száma jelenleg is szakmai viták tárgya, de minden bizonnyal az emberi szervezet legalább annyi, vagy még több baktériumot tartalmaz, mint ahány sejtje van. Korábbi tanulmányok még 70-es évekbeli adatokból kiindulva ezt az arányt akár 10:1-re is becsülték, ma már egy 2016-os tanulmány alapján inkább az 1,3:1 arányt tartjuk iránymutatónak. A velünk élő baktériumok össztömegét 1 és 2,5 kg közé becsülik. Számbeli jelentőségük tagadhatatlan, ráadásul DNS-ben mérve a mikrobióták sokszínűsége és jelentősége még szembetűnőbb: kb. 20 000 emberi génnel rendelkezünk, míg a mikrobiális gének száma 2 milliótól 20 millióig terjed, tehát genetikai értelmeben 99 százalékban mikrobákból állunk

A mikrobiom születés után fokozatosan alakul ki. Az első héten kevés törzs mutatható ki, a mikrobiológiai közösség meglehetősen instabil, és az első hónap során gyakran jelentős változások történnek. Vaginális szülésnél az újszülöttnél azok a törzsek dominálnak, amelyek az anya hüvelyi flórájában találhatóak (Lactobacillus, Prevotella, vagy Sneathia törzsek), hiszen az újszülött a steril méhből kikerülve itt találkozik először a későbbi élete során létfontosságú mikrobiótákkal. Felnőtt korra a bélrendszerben már legalább 1200 féle mikroorganizmus él, az étkezés, az életmód, a genetikai háttér, gyógyszeres kezelés és egyéb betegségek is mind hatással lehetnek az összetételére.

Az emberi test legfontosabb és legnagyobb mikrobiális közössége a bélrendszerben él. Ez a 6-8 méter hosszú rendszer ideális otthont jelent a mikrobáknak: meleg, tápanyagban gazdag és zegzugos közeg, írja Knight a magyarul Szerves részünk címen megjelent könyvében. Elsődleges tápanyaguk azok a rostok, amelyeket a szervezetünk nem képes megemészteni. A mikrobiomkutatás kifejezetten új tudományos terület, részletes feltérképezése csak az utóbbi évtizedekben kezdődött. A DNS-szekvenálás ugrásszerű fejlődése és olcsóbbá válása tette csak lehetővé a mikrobiom részletesebb feltárását (a mikrobák többsége a hagyományos módszerrel, azaz laboratóriumban, Petri-csészében kitenyésztve nem vizsgálhatók, mivel ezek az élőlények az emberi testen kívül nem élnek meg, de a székletminta genetikai elemzése lehetővé teszi a baktériumok feltérképezését). 

Mennyire gazdag?

Az egyik fontos vizsgálati aspektus a mikrobiom diverzitása. Diverzitás alatt a bélflóra gazdagságát és egyenletességet értjük. Az egyenletesség fogalma azt írja le, hogy ha veszünk két mintát, amiben ugyanannyi baktérium található (ugyanannyira gazdagok a minták), az egyikben lehet, hogy mindegyik baktériumtörzsből ugyanannyi darab van, míg a másik mintában néhány baktériumtörzsből sok, másokból kevesebb. Vagyis a két minta különbözik az egyenletesség tekintetében. Ez pedig azért fontos szempont, mert mint minden ökoszisztéma, a mikrobiom is annál egészségesebb és ellenállóbb, minél nagyobb biodiverzitás jellemzi.

Minél több törzs van egyszerre jelen, annál többféle funkciót tudnak ellátni, és minél több faj van van jelen, annál valószínűbb, hogy két faj hasonló feladatokat lát el. Ez pedig védettséget jelent a teljes ökoszisztéma számára: ha az egyik faj kihalna, a másik továbbra is ellátja ugyanazokat a funkciókat. Nem utolsósorban a diverz rendszerek a külső támadásokkal szemben is ellenállóbbak, mivel egy jól működő, összetett rendszerben a különböző fajok az összes rendelkezésre álló erőforrást felhasználják, ezért a külső kórokozóknak nincs lehetőségük megtelepedni. 

Mindenki másképp egyforma

A mikrobiom sokféleségét jól mutatja, hogy habár tudjuk, hogy az emberek genetikai állománya 99,99 százalékban megegyezik, ez egyáltalán nem mondható el a mikrobiomunkra. Eleinte ugyan azt feltételezték a kutatók, hogy van egy mindenkiben megtalálható alap “mikrobiommag”, az utóbbi idők kutatási bebizonyították: nincs egyetlen olyan mikrobiom faj sem, ami minden emberben megtalálható volna. A mikrobiomunk összetétele tehát személyenként olyannyira eltérő, mint ahogy az ujjlenyomataink különböznek. Egyelőre nem tudjuk megmondani, hogy mi az a konkrét bélflóra-összetétel, ami az egészséges mikrobiomot jelenti. Azt tudjuk megállapítani, hogy ha a bélflórát összességében vizsgáljuk, akkor megtaláljuk az anyagcsere aktivitásnak azt a “közös magját”, ami egy egészséges bélflórára jellemző. Így van ez az esőerdők esetében is, amelyeket a világ különböző pontjain nagyon különböző fajok alkotnak, és nem lehet azonosítani olyan fajokat, amelyek az esőerdő esszenciáját képeznék, ezek az ökoszisztémák a saját egyedi növény- és állatviláguk ellenére mégis hasonló módon működnek: a “közös mag” funkcionális szinten jelenik meg, és nem az egyes tagok szintjén.

Egy a 2011-ben a Nature-ben publikált kutatásból ugyanakkor azt már tudjuk, hogy az emberiséget három nagyobb csoportba lehet sorolni a bélflóra típusa alapján, attól függően, hogy melyik törzs van túlsúlyban a beleikben: Prevotella, Bacteroides vagy Ruminococcus. Egy bizonyos enterotípus túlsúlya utal a táplálék összetételére: a Prevotella elsősorban a szénhidrát- és egyszerű cukoralapú étrenddel kapcsolatos, amely a mezőgazdasági társadalmakra jellemző, a Bacteroides dominanciája az állati eredetű fehérjét, aminosavakat és telített zsírokat tartalmazó nyugati étrenddel függ össze. 

Mit ehetünk a bélflóránkért?

A rostok olyan növényi eredetű szénhidrátok, amelyeket a szervezet nem képes megemészteni, ezért eljutnak a vastagbélbe, és elsődleges tápanyagot jelentenek a mikrobióták számára. Ezért a magas zöldség-gyümölcs-bevitel, valamint a teljes kiőrlésű gabonák, hüvelyesek és olajos magvak fogyasztása a rosttartalmuk miatt kiemelkedően fontosak a bélflóra szempontjából. Az ENSZ egészségügyi szervezete, a WHO napi 25-38 g élelmi rost fogyasztását javasolja felnőttek számára; a magyar férfiak átlagfogyasztása megközelíti (25,0 gramm/nap), míg a nők fogyasztása nem éri el (20,8 gramm/nap) ezt a mennyiséget). Egy adag, kb.75 gramm főtt lencse, például már 15 gramm rostot tartalmaz.

Olyan fermentált (erjesztett) ételek, amelyeket nem ért hőkezelés (pl. savanyított káposzta, szójaszósz, miso, joghurt, kaukázusi kefír, egyes sajtok) fontos probiotikum- (jó baktérium) források, ezek fogyasztása is hozzájárul a kiegyensúlyozottabb bélflórához. 

Összességében fontos szem előtt tartani, hogy mivel a tipikus nyugati étrend (a telített zsírsavak, a finomított szénhidrátok és a feldolgozott ételek nagyobb aránya miatt) rombolja a bélflórát, érdemes minél több természetes alapanyagot választani.

És ez hogyan függhet össze a mentális egészséggel?

A gyorséttermi és magas cukortartalmú ételek fogyasztása és a depresszió közötti összefüggésre több tanulmány is rávilágított már (előző cikkünkben részletes foglalkoztunk ezzel). A bélflóra állapota az említett összefüggés közvetítő tényezője lehet, mivel a tipikus nyugati étrend (a telített zsírsavak, a finomított szénhidrátok és a feldolgozott ételek nagyobb aránya miatt) rombolja a bélflórát. Ez az összefüggés egereken is bizonyított: már egy hét rostszegény diéta megtizedelte az alanyok bélflóráját, olyannyira, hogy teljes baktériumfajok tűntek el kísérletek során az állatok beleiből. Ezzel szemben amikor az ember sok zöldséget fogyaszt, a növényi anyag rostjai megerjednek a bélben, és rövid láncú zsírsavakat hoznak létre, amelyek szabályozzák az immun- és idegrendszert, írta Knight és kutatócsoportja tavaly a Nature-ben. 

Az elmúlt években azonosított bél-agy-tengelyre ma már inkább “mikrobiom-bél-agy tengelyként” hivatkozik az irodalom. A bélrendszer és a mentális egészség közötti pontos kölcsönhatás nem tisztázott még, többféle lehetséges mechanizmus is szerepet játszhat: egyrészt a bélbaktériumok maguk is termelnek olyan fontos ingerületátvivő anyagokat (szerotonin, dopamin), amelyek felszívódása kihat a hangulatunkra, másrészt néhány mikroba aktiválni tudja az emberi test leghosszabb idegét, a bolygóideget, amely a paraszimpatikus idegrendszer részeként a megnyugvásért felel, harmadrészt a bélbaktériumok hatással vannak az immunrendszerre, és így közvetetten is hatnak a közérzetünkre.

Ez a jelentősen új kutatási irány még csak most kezd kibontakozni, és rengeteg kérdésre még nincsenek egyértelmű válaszaink, bár bizonyítékok folyamatosan gyűlnek a stressztűréssel, a depresszióval, az autizmussal, a Parkinson-kór kezelésével vagy akár a hiperaktivitással kapcsolatban is.

A mikrobiom a következő években meghatározó kutatási területe lesz egyrészt a fizikai, másrészt a mentális betegségek feltérképezésének is; a táplálkozáspszichológia területe a jövőben egészen biztosan szélesedni fog, és a genetikai kutatások térnyerésével egyre jobban megértjük az emberi test és az elme közötti kölcsönhatásokat.

A szerző tanácsadó szakpszichológus, az ELTE PhD-hallgatója. Szabadidejében gasztronómiával és annak határterületeivel foglalkozik, a Babramegy blog szerzője. 

Kapcsolódó cikkek a Qubiten: