S cílem usnadnit uživatelům používat naše webové stránky využíváme cookies. Kliknutím na tlačítko "Rozumím" souhlasíte s použitím preferenčních, statistických i marketingových cookies pro nás i naše partnery. Funkční cookies jsou v rámci zachování funkčnosti webu používány po celou dobu procházení webem. Podrobné informace a nastavení ke cookies najdete Více informací.
Ok

Bakteriofágy a jejich vliv na mikrobiom

17.10.2022

Bakteriofágy a jejich vliv na mikrobiom

Jak to, že se u někoho nedaří dát střevní mikrobiom do pořádku, i když jsou dodržena veškerá pravidla a nasazena podpůrná péče?

Důvodem mohou být bakteriofágy, viry bakterií, které se v mnoha případech stávají ne vedlejším, méně častým, ale naopak zásadním toxinem, a to především pro mikrobiom a prospěšné bakterie.

Mikrobiom je náš otisk prstu

Mikrobiom získáváme jednak od matky při porodu a pak postupně tím, jak se setkáváme s celou řadou mikroorganismů. Velkou roli hraje, co jíme, jaká je úprava stravy, které přísady se do jídla přidávají. Jedním z důležitých zdrojů jsou ale i kontakty s okolím. Každý kolem sebe neustále rozsévá své mikroby. Analýzou bychom dokázali zjistit, kdo konkrétně psal na klávesnici, protože neomylně ponese DNA mikrobů daného člověka. A to je unikátní podobně jako otisky prstů. Proto také v dědičnosti obezity nehrají roli jen geny, strava, která se v rodině jí, ale zásadní je i podobný mikrobiom. Lidé, a to včetně starších osob, kteří mají hodně kontaktů, mají zpravidla mikrobiom pestřejší a zdravější.

Jen probiotika nestačí

Problematika mikrobiomu je řádově složitější než jen užívání laktobacilů a bifidobakterií. Ty ve skutečnosti tvoří přibližně 1 % mikrobiomu. Pokud nedojde k odstranění toxinů včetně bakteriofágů z prostředí střeva, tak ani opakované užívání sebelepších probiotik vám zdravý mikrobiom nezajistí. Naopak, v některých případech mohou být i probiotika problematická, obzvláště v oblasti autoimunitních chorob a oslabení imunitního systému.

Fascinující viry

Poslední dva roky jsem věnovala mnoho času studiu virologie. Přiznám se, že téma virů je pro mě velmi zajímavé. V souvislosti s koronavirem a s vědomím toho, že nás možná čeká „doba virová“, jsem prakticky dva roky „ležela ve virech“ a od začátku roku 2022 opravdu velmi intenzivně. Kromě mnoha poznatků jsem se dostala i k množství dalších zajímavých informací, třeba jak farmaceutický průmysl ovlivňuje lékařství mnohem déle, než jsem si myslela.

Narazila jsem na zajímavou postavu virologie, francouzsko-kanadského mikrobiologa Félixe d'Herelle, který v roce 1917 publikoval svůj výzkum bakteriofágů. Provedl celou řadu pokusů, při nichž používal bakteriofágy jako antimikrobiální látku, která byla 1 000× účinnější než jiné, v té době známé antimikrobiální látky. Jím izolované fágy byly schopné zabíjet známé patogenní bakterie jako salmonela tyhpi, shigella, escherie coli, vibrio cholerae, pasteurella, některé stafylokoky a streptokoky. Fágové roztoky aplikoval natíráním na kůži, orální cestou nebo i injekčně. Využíval je k léčbě infekcí kůže, kostí, očí, také u střevních onemocněních jako tyfus, úplavice, cholera a i při celkové sepsi. Preventivně se také přidávaly do vody v oblastech s výskytem tyfu (bakteriální infekční onemocnění).

Bakteriofágy v hlavní roli

I když bakteriofágy znám, nevěnovala jsem jim až takovou pozornost. Při mém studiu virologie mi však najednou vše došlo v celé šířce souvislostí. Myslela jsem, že se zabýváme všemi důležitými toxiny, ale jeden velmi zásadní unikl naší pozornosti a podcenili jsme jeho důležitost. Bakteriofágy mohou zabíjet prospěšné bakterie v mikrobiomu. Začala jsem hledat. Z posledních pár let jsem našla řadu studií prováděných na obézních lidech, na pacientech se zánětlivými onemocněními střev a mnoha dalších. Bakteriofágy v mikrobiomu takto nemocných lidí se liší od bakteriofágů u zdravých jedinců. Zásadní jsou i ty, které poškozují bakterie v mikrobiomu a způsobují zánik mnoha druhů. Zdravý je mikrobiom bohatý na spoustu druhů bakterií. Naopak velmi nepříznivě na zdraví působí mikrobiom chudý na druhy. A není to jen záležitost bakterií mléčného kvašení (laktobacily, bifidobakterie…), ty jsou ve zdravém mikrobiomu u dospělých v menšině.  

Mikrobiom jako další, vnější orgán

Na mikrobiom lze určitým způsobem pohlížet jako na „vnější, pomocný orgán“. Vyvíjel se postupně spolu s organismy. Jeho základem je mutualismus = prospěšná spolupráce, v konkurenčním prostředí snáze uspějeme, když budeme spolupracovat a část práce předáme někomu jinému. Společenství mikroorganismů, jejich genů, produktů, enzymů se nazývá mikrobiom a je to unikátní spolek. Přestože mikroorganismy žijící s hostitelem jsou získány z prostředí, složení savčího mikrobiomu, zejména ve střevě, je překvapivě odlišné od volně žijících mikrobiálních společenství. Společná evoluce obratlovců a jejich mikrobiomů vedla až k jeho extrémní rozmanitosti. Nikde v přírodě nenalezneme v tak malém prostoru tolik rozmanitých druhů mikroorganismů.

Proč je zdravý mikrobiom tak důležitý?

Pro mikrobiom je zásadní získávání živin z různých typů stravy. Během vývoje se u býložravců vyvinuly různé trávicí orgány jako dlouhá střeva (kůň, gorila…), kvasící předžaludky (kráva, ovce…), které pro ně poskytují vhodný životní prostor. Některá zvířata pojídají své exkrementy s natrávenou potravou. I masožravci a všežravci mají svůj typický mikrobiom. Součástí mikrobiomu jsou nejen živé mikroorganismy, ale i jejich geny. Je zajímavé, že geneticky jsou si lidé velmi podobní, prakticky z 99,9 % máme stejný genom. Ale u mikrobiomu to tak není, zde se můžeme od sebe lišit o 80–90 %. Právě rozdíly v mikrobiomu zásadně ovlivňují hlavně metabolismus, hormonální, nervový systém a imunitu. S vědomím toho, že v našem těle je až 10× více bakterií než vlastních buněk, tedy že 9 z 10 buněk není našich, cílem detoxikace je
zdravý superorganismus = zdravé lidské buňky + prospěšný mikrobiom.

Z tohoto pohledu se bakteriofágy zabíjející a ovlivňující prospěšné bakterie stávají zásadním toxinem.

Nejčastějšími fágy v mikrobiomu

  • Caudovirales (dsDNA) – rozsáhlá skupina, obsahuje cca 30 % všech známých virů
    • Siphoviridae – s dlouhými flexibilními ocasy – napadají Lactobacily, bifidobacterie, Salmonella, Shigella, Pseudomonas, Burkholderia…
    • Myoviridae – s dlouhými tuhými stažitelnými ocasy – napadají archaea a bakterie – infikují hlavně enterobacterie (E.coli..), firmicutes (clostridie, bacilli, laktobacily, listerie)
    • Podoviridae – s velmi krátkými ocasy – napadají salmonelly, escherichie, bacillus, streptococcus…
           crAssphage – hojné, hlavně napadají prospěšné Bacteroides
  • Microviridae – napadají enterobakterie, chlamydie, spiroplasmy
    • Gokushovirinae – napadají prospěšné Bacteroides
  • Cystoviridae – napadají pseudomonády, streptomycety, acinetobacter, lactococcus
  • Inoviridae – napadají vibria, enterobacterie, acholeplasma, salmonela….
ZjE5N