Co je střevní mikrobiom a jak funguje

Mikrobiom je ekosystem mikroorganismů a jejich produktů, mikrobiota jsou jen ty živé organismy v něm. Mikrobiom zahrnuje bakterie, viry, mikroskopické houby i prvoky a k tomu takzvané pole působnosti, tedy vše, co tyto organismy produkují, například mastné kyseliny s krátkým řetězcem. Mikrobiota je pouze živá složka tohoto systému. Nejznámější a nejprozkoumanější je střevní mikrobiom, protože v něm žije nejvíc mikroorganismů, ale svůj mikrobiom má i kůže, ústní dutina, pochva nebo plíce.

Kvasinky tvoří ve zdravém střevě jen asi jedno procento mikroorganismů, zbytek jsou bakterie. Bakterie svými produkty kvasinky přirozeně potlačují, takže prostor pro jejich přemnožení dostávají hlavně při zánětlivých stavech střev nebo po nadužívání antibiotik. Tehdy vzniká takzvaná dysbióza, tedy odchylka od obvyklého složení mikrobiomu, a v ní se mohou kvasinky, nejčastěji rodu Candida, přemnožit. Přerůstání kvasinek se projeví například průjmem a špatným trávením, žádný specifický pocit ve střevě ale člověk nemá.

Zdravý mikrobiom jako univerzální standard neexistuje, protože se liší člověk od člověka i podle regionu. Různí zdraví lidé mají odlišné složení mikrobiomu podle stravy, prostředí i geografie, výzkumy se navíc zatím opírají hlavně o evropskou a americkou populaci. Výzkumný projekt Zoe pracuje s kohortou kolem deseti tisíc lidí a na základě toho popisuje, jaké bakteriální rody se u zdravých lidí vyskytují častěji než u nemocných. Pro spolehlivý referenční standard by ale bylo potřeba dat od desítek až stovek tisíc lidí, což zatím chybí.

Střevní mikrobiom plní tři hlavní funkce: trávení, trénink imunity a udržování celistvosti střevní stěny. Bakterie disponují mnohem širší škálou trávicích enzymů než lidské tělo, takže fungují jako jakási druhá játra. Zároveň trénují vyvíjející se imunitní systém a svými metabolity, mastnými kyselinami s krátkým řetězcem jako butyrát, acetát a propionát, dodávají energii buňkám střevního epitelu. Díky tomu buňky lépe drží pohromadě těsné spoje a střevo zůstává neprůchodné pro nežádoucí látky.

Když se těsné spoje mezi buňkami rozvolní, vzniká takzvaný leaky gut a do krevního oběhu pronikají látky, které by tam neměly být. Stejný princip rozvolnění mezibuněčných spojů popsal Jakub Hurych i u plicního epitelu při napadení hantavirem. Narušení bariéry navíc mění i chemické prostředí střeva, protože zdravé střevo má být striktně bez kyslíku. Pokud se toto prostředí naruší, ustupují anaerobní bakterie a nastupují fakultativně anaerobní druhy jako Escherichia coli, které neprodukují stejné množství prospěšných mastných kyselin.

Enzymatická výbava bakterií může ovlivňovat i to, jaké jídlo člověku chutná. Bakterie umí vyprodukovat mnohem širší spektrum trávicích enzymů než lidský organismus a jsou často úzce specializované na konkrétní živiny. Podle Hurycha proto může platit, že lidé s určitým složením mikrobiomu lépe zpracovávají a tím pádem i lépe snášejí konkrétní potraviny. Zda je ale příčinou spíš skladba mikrobiomu, nebo naopak strava, která mikrobiom formuje, zůstává otevřenou otázkou.