Cyfroteka.pl

klikaj i czytaj online

Cyfro
Czytomierz
00056 017321 20915748 na godz. na dobę w sumie
Bakterie jelitowe kluczem do zdrowia. Najskuteczniejszy sposób przywrócenia  i pielęgnacji mikrobiomu potwierdzony najnowszymi badaniami naukowymi - ebook/pdf
Bakterie jelitowe kluczem do zdrowia. Najskuteczniejszy sposób przywrócenia i pielęgnacji mikrobiomu potwierdzony najnowszymi badaniami naukowymi - ebook/pdf
Autor: Liczba stron: 356
Wydawca: Vital Język publikacji: polski
ISBN: 978-83-8168-692-1 Data wydania:
Lektor:
Kategoria: ebooki >> zdrowie, medycyna >> zdrowie i uroda
Porównaj ceny (książka, ebook (-15%), audiobook).

Najnowsze badania naukowe potwierdzają istnienie chorób mikrobiomowych. Udowodniono bowiem, że nieobecność niektórych szczepów bakterii w jelicie wywołuje chaos, którego efektem mogą być ADHD, choroba Alzheimera, stwardnienie rozsiane, zespół nieszczelnego jelita. W oparciu o najnowsze odkrycia dr Anne Katharina Zschocke, ekspert od leczenia bakteriami, przedstawia związek między mikrobiomem jelitowym a dobrym stanem zdrowia. Dowiesz się, w jaki sposób go odbudować i pielęgnować. Odkryjesz również, jak optymalnie zaopatrzyć jelita w drobnoustroje, jakich produktów unikać oraz w jakie wzbogacić swoją dietę, tak aby Twój mikrobiom rozkwitł. Klucz do zdrowia kryje się w Twoich jelitach.

Znajdź podobne książki Ostatnio czytane w tej kategorii

Darmowy fragment publikacji:

dr Anne Katharina Zschocke BAKTERIE JELITOWE kluczem do zdrowia! NAJSKUTECZNIEJSZY SPOSÓB przywrócenia i pielęgnacji mikrobiomu potwierdzony NAJNOWSZYMI BADANIAMI naukowymi Redakcja: Ewelina Kuryłowicz Skład: Dorota Sikora Projekt okładki: Dorota Sikora Tłumaczenie: Małgorzata Rzepka Wydanie I Białystok 2021 ISBN 978-83-8168-692-1 Tytuł oryginału: Darmbakterien als Schlüssel zur Gesundheit Copyright © 2014 by Knaur Verlag. An imprint of Verlagsgruppe Droemer Knaur GmbH Co. KG, Munich © Copyright for the Polish edition by Wydawnictwo Vital, Białystok 2019 All rights reserved, including the right of reproduction in whole or in part in any form. Wszelkie prawa zastrzeżone. Bez uprzedniej pisemnej zgody wydawcy żadna część tej książki nie może być powielana w jakimkolwiek procesie mechanicznym, fotograficznym lub elektronicznym ani w formie nagrania fonograficznego. Nie może też być przechowywana w systemie wyszukiwania, przesyłana lub w inny sposób kopiowana do użytku publicznego lub prywatnego – w inny sposób niż „dozwolony użytek” obejmujący krótkie cytaty zawarte w artykułach i recenzjach. Książka ta zawiera porady i informacje odnoszące się do opieki zdrowotnej. Nie powinny one jednak zastępować porady lekarza ani dietetyka. Jeśli podejrzewasz u siebie problemy zdrowotne lub wiesz o nich, powinieneś skonsultować się z lekarzem, zanim rozpoczniesz jakikolwiek program poprawy zdrowia czy leczenia. Dołożono wszelkich starań, aby informacje zaprezentowane w tej książce były rzetelne i aktualne podczas daty jej publikacji. Wydawca ani autor nie ponoszą żadnej odpowiedzialności za jakiekolwiek skutki dla zdrowia, mogące wystąpić w wyniku stosowania zaprezentowanych w książce metod. 15-762 Białystok ul. Antoniuk Fabr. 55/24 85 662 92 67 – redakcja 85 654 78 06 – sekretariat 85 653 13 03 – dział handlowy – hurt 85 654 78 35 – www.vitalni24.pl – detal strona wydawnictwa: www.wydawnictwovital.pl Więcej informacji znajdziesz na portalu www.odzywianie24.pl PRINTED IN POLAND Spis treści Przedmowa ........................................................................ 9 1. Odkrycie mikrobiomu ................................................... 11 Mikrobiomowa rewolucja................................................................ 11 Bakteriom zawdzięczamy nasze życie ........................................... 16 Epigenetyka, EHEC i życie w jelicie .............................................. 21 Bakterie wspólnie reagują na bodźce ............................................ 27 Z flory bakteryjnej powstaje mikrobiom ...................................... 32 2. Powstanie mikrobiomu ................................................ 37 Nowy organ ...................................................................................... 37 Bakterie jelitowe w wodach płodowych ........................................ 43 Kolebka mikrobiomu ...................................................................... 48 Karmienie mikrobami dla niemowlęcia ....................................... 52 Mleko matki tworzy środowisko w jelitach .................................. 59 3. Nie jesteśmy odporni! ................................................... 65 Bez astmy dzięki drobnoustrojom materacowym ....................... 65 Bakterie rodzeństwa chronią zdrowie ........................................... 72 Nie musimy się bronić .................................................................... 76 Bakterie tworzą układ odpornościowy ......................................... 81 º 5 º 4. Brzuch w opresji .............................................................. 87 Nowe zarazy ..................................................................................... 87 Duet bakterii błony śluzowej .......................................................... 91 Dobre żucie chroni jelito ................................................................ 96 Błonnik to pożywienie bakterii ...................................................... 100 Pozbycie się zaparć dzięki bakteriom ............................................ 104 Leaky gut – nieszczelne jelita .......................................................... 110 Pszenica, niewinne zboże ............................................................... 114 Bakterie jelitowe regulują stany zapalne ....................................... 119 5. Podrażnione jelito ........................................................... 123 Jelito drażliwe – zespół niedoboru mikrobiomu ......................... 123 Powstawanie przewlekłych stanów zapalnych jelit ...................... 128 Bałagan w jelitach ............................................................................ 134 Kiedy jelitom brakuje oddechu ...................................................... 139 Wydalanie cholesterolu przez jelita ............................................... 147 6. Kariera chorych jelit ...................................................... 155 Od dezynfekcji jelita grubego do jogurtu ..................................... 155 Rak jelita potrzebuje pomocy bakterii .......................................... 158 Jelita jako odzwierciedlenie osobistego uporządkowania .......... 164 Wewnątrz przeżywamy świat zewnętrzny .................................... 167 Mężczyzna, który uleczył swoją żonę ............................................ 173 7. Chodzi o kiełbasę ............................................................ 179 O odchudzających i tuczących mieszankach mikrobów ............ 179 Bakterie dla zimowego tłuszczyku ................................................. 184 Bakterie kałowe i bakterie błony śluzowej .................................... 189 Pokarm jako paka bakterii .............................................................. 194 Jedzenie z perspektywy jelita .......................................................... 200 Prawdziwa przyjemność ................................................................. 204 Chodzi o mieszankę ........................................................................ 207 Szczupła sylwetka dzięki pokarmowi dla bakterii ....................... 213 º 6 º º Bakterie jelitowe kluczem do zdrowia º º Spis treści º 8. Mózg brzuszny i uczucia w głowie .......................... 219 Jelitowy układ nerwowy .................................................................. 219 Jedzenie jednoczy ciało i duszę ...................................................... 224 Szczęście tkwi w jelitach ................................................................. 229 Bakterie dodają odwagi ................................................................... 234 Nie jesteśmy „normalni” ................................................................. 239 Bakterie pomagają przy ADHD ..................................................... 241 Autyzm i mikrobiota ....................................................................... 247 Alzheimer, parkinson i mózg brzuszny ........................................ 251 9. Kiedy mikrobiom się przestraszy ............................ 259 Wezwanie do zniszczenia ............................................................... 259 Nierozumiany świat bakterii .......................................................... 263 Rehabilitacja Helicobacter pylori .................................................... 271 Elastyczność zdrowego mikrobiomu ............................................ 274 Bakterie ratują się odpornością ...................................................... 280 Nadaktywne grzyby Candida ......................................................... 286 Jest dobry powód do nadziei .......................................................... 292 10. Klucz do wyzdrowienia ................................................ 297 Żadna nowa dieta ............................................................................ 297 Żywienie przyjazne dla mikrobiomu ............................................ 302 Jelita coś wyrażają ............................................................................ 308 Bakterie mogą leczyć ....................................................................... 314 Probiotyki ......................................................................................... 320 Skuteczne drużyny bakterii ............................................................ 324 Podziękowania ................................................................................. 330 Załącznik ............................................................................. 331 Źródła ................................................................................................ 331 Dalsza literatura na temat Efektywnych Mikroorganizmów (EM) .... 332 Wybór literatury do tej książki ...................................................... 332 Przypisy ............................................................................................. 340 Indeks haseł ...................................................................................... 343 º 7 º Przedmowa W  ciągu prawie 19 lat, podczas których nauczałam praktycznego zastosowania Efektywnych Mikroorga- nizmów (EM), zauważyłam, że większość uczestników wy- kładów i seminariów zainteresowała się bakteriami, ponieważ borykała się z ciężkim problemem zdrowotnym. Najczęściej zadawane pytania dotyczyły jelit i chorób z nimi związanych. Jednocześnie w tych latach pojawiło się zaskakujące od- krycie – dowiedziono dużego znaczenia bakterii dla utrzy- mania dobrego stanu zdrowia organizmu. W wielu badaniach udowodniono naukowo to, co wcześniej doświadczane było co najwyżej w  praktyce – że bakterie jelitowe są kluczem do zdrowia. Całkowicie zmienia to dotychczasowy obraz człowieka! º 9 º Drogi Czytelniku, droga Czytelniczko, w niniejszej książ- ce dzielę się z Tobą ważnymi doświadczeniami, dzięki którym niezliczona liczba osób odnalazła swoją drogą do uzdrowienia. To, co w pierwszym wydaniu z roku 2014 było przedsta- wiane tylko jako nowe pomysły, zostało w międzyczasie po- twierdzone badaniami i już wielokrotnie wykorzystane. Życzę Ci odnalezienia z tym nowym wydaniem pomocy, uzdrowienia i radości życia! Dr Anne Katharina Zschocke Czerwiec 2014/lipiec 2018 1 Odkrycie mikrobiomu Mikrobiomowa rewolucja Jako ludzie Zachodu znajdujemy się pośrodku rewolucji – re- wolucji, która przez wielu z nas jest niezauważana, ale która całkowicie zmieni nasze spojrzenie na świat i ludzi oraz całko- wicie zweryfikuje nasze spojrzenie na choroby i medycynę. To naukowo udowodniona teza – bakterie to podstawa naszego zdrowia oraz życia. To, co przez długi czas często było wyśmiewane i negowa- ne, co znajdowało zastosowanie w alternatywnych terapiach, poradnikach żywieniowych czy leczeniu naturalnym, żąda te- raz należnego miejsca w medycynie przyszłości: nasze kolonie bakterii to klucz do uleczenia, i to nawet chorób, które jeszcze niedawno uznawane były za nieuleczalne, chorób cywilizacyj- nych i tych nie do końca wyjaśnionych, które często oznaczały codzienne cierpienie dla osób nimi dotkniętych. Nietolerancje º 11 º pokarmowe i cukrzyca, nadwaga, jelito drażliwe i choroby skó- ry, autyzm, alzheimer i nadciśnienie – lista chorób mających związek z naszą florą jest tym dłuższa, im bardziej szczegółowe są badania. A to dzieje się szybko. Na całym świecie ludzkie bakterie stają się głównym punk- tem zainteresowania coraz większej liczby instytutów badaw- czych. Od stanów zapalnych przez zaburzenia metaboliczne aż do chorób psychicznych: nagle w medycynie akademickiej otwierają się zupełnie nieznane terapie dające dużą nadzieję na wyleczenie. Dobra wiadomość jest też taka, że to uzdrowienie nie jest sztucznie wymuszone przez człowieka, ale właściwie jest to powrót do natury. To poznanie związków wewnątrz na- szego organizmu oraz korekta naszego dotychczasowego my- ślenia i działania. Rewolucje zaczynają się, kiedy potrzeba zmiany staje się nie do zniesienia. Wtedy nadchodzi czas, aby coś zmienić. Naj- częściej rewolucja wyrasta na glebie niesprawiedliwości. Słowo „rewolucja”, które oznacza „przewrót”, odwoływało się pier- wotnie do ciągłego obiegu gwiazd. Później zaczęło oznaczać ogólnie „zmianę”. Obecnie mamy do czynienia z przewrotem, który możemy nazwać „mikrobiologiczną rewolucją”. O tym właśnie jest ta książka. Może ona dać pełne szacunku spoj- rzenie na trwający od milionów lat związek mikrobów i ludzi i zakończyć się sięgnięciem człowieka do gwiazd. W przeci- wieństwie do rewolucji politycznych ta rewolucja nie powo- duje niepokoju w czasach pokoju, ale właśnie wyprowadza nas z konfliktu w stronę pokojowej egzystencji, radości i uzdro- wienia. Przebiega bez przemocy, ale ze zdziwieniem, i kończy mordy oraz umyślne zabójstwa, które od przedostatniego stu- lecia stanowiły program medyczny: systematyczne uśmierca- nie bakterii, nawet w naszych własnych organizmach. º 12 º º Bakterie jelitowe kluczem do zdrowia º º Odkrycie mikrobiomu º Dzięki nowym odkryciom na temat kolonii bakterii w na- szym organizmie, zawracamy od wrogości w  stosunku do jednokomórkowców do nowego współistnienia, w którym po- strzegamy je jako żywe istoty, które umożliwiają nam zdrowe życie. Sprawiedliwość zostaje przywrócona. Piękne w tym jest to, że zyskujemy na tym wszyscy – lep- sze zdrowie, lepsze samopoczucie, oszczędność pieniędzy i po prostu lepsze życie. Wraz z nowymi odkryciami na temat bakterii jelitowych całkowicie zmienia się ich postrzeganie. Musimy wyzbyć się uprzedzeń tkwiących w nas od ponad stu lat – przestać trak- tować bakterie jako przede wszystkim niebezpieczne czynni- ki chorobotwórcze i wyzbyć się przeświadczenia, że organizm musi się przed nimi chronić. Te wnioski wyciągnięte z niewiel- kiej ilości faktów teraz, cztery pokolenia później, okazują się całkowicie jednostronne i wymagają od nas zmiany całej gałęzi medycyny. Stworzone w XIX wieku antybiotyki zamiast przy- czyniać się do poprawy zdrowia powodowały rozwój większej liczby chorób, a  oporne szczepy bakterii są jednym z  naj- większych problemów, z jakimi zmagają się nie tylko szpitale. Można iść na prosty zabieg do kliniki i zarazić się opornymi bakteriami tak poważnie, że konieczna jest długotrwała tera- pia, a skutkami zarażenia może być cierpienie, a nawet śmierć. To, że zostało to odkryte i jest uznawane nawet w świecie akademickim, to zasługa projektu, którego sens i cel może być oceniany krytycznie: projektu poznania ludzkiego genomu (Human Genome Project, HGP). HGP został powołany do ży- cia w USA w roku 1990 i miał na celu cyfrowe zmapowanie wszystkich ludzkich genów. Za jedno z największych odkryć XX wieku uznano to, że chromosomy, które niosą informację genetyczną w  każdej º 13 º komórce, składają się ze spiralnie zwiniętego kwasu dezoksy- rybonukleinowego (DNA) połączonego odpowiednimi para- mi zasad. Ich uporządkowanie niesie informacje dla tworzenia związków cząstek, a kolejność dla określonej jednostki nazy- wamy genem. Kiedy geny zostają odczytane w komórce, two- rzą się białka: hormony, enzymy, białka strukturalne i wiele, wiele więcej. Aby ustalać kolejność zasad, stworzono techno- logie genowe. Wcześniej nauka o  dziedziczeniu zajmowała się przede wszystkim zjawiskami zewnętrznymi, a po tym odkryciu na pierwszy plan wysunęły się geny jako nośniki informacji ge- netycznej. Genetyka postrzegana była jako klucz do zrozumie- nia życia; wierzono, że z genów będziemy w stanie odczytać wszystkie cechy człowieka, także jego choroby – zupełnie tak, jak czytamy litery w  książce. Wyobrażano sobie, że gdyby wszystkie geny i ich funkcje były znane, można byłoby dzięki interwencji genetycznej je zmieniać, a tym samym zwalczać zaburzenia. Szukano odpowiednich ku temu technologii i w roku 1975 odkryto sekwencjonowanie DNA jako metodę określania ko- lejności par zasad w DNA. Do dziś jest ona używana do ana- lizy informacji genetycznej. W tym celu DNA jest rozcinane na małe części i kopiowane za pomocą swego rodzaju kalki, dzięki czemu ustalana jest kolejność par zasad. Z ich pomocą można przeanalizować cały układ zasad na chromosomie, co nazywamy sekwencjonowaniem. Koniec końców można okre- ślić, za jaką informację odpowiada dana kolejność, a zatem gen – część chromosomu. Równolegle rozwinięto techniki, które umożliwiają wycinanie określonych układów zasad z  genu i umieszczanie ich wedle uznania w innym miejscu żyjącej ko- mórki. Tak powstała technika genowa. º 14 º º Bakterie jelitowe kluczem do zdrowia º º Odkrycie mikrobiomu º Pod koniec lat 70. XX wieku można już było wprowadzać obce geny do komórek roślinnych, aby zmieniać ich aktyw- ność. Można było także umieszczać ludzkie geny w bakteriach, aby te produkowały ludzkie białka, na przykład insulinę. Obecnie te techniki wykorzystywane są w dużej mierze w przemyśle, nawet jeśli wiele osób uważa wpływanie na sub- stancję genetyczną i jej manipulację za bezprawną ingerencję w obecny świat. W badaniach genetycznych bakterie od samego począt- ku odgrywają ważną rolę. Jako że zawierają one geny łatwo dostępne dla naukowców, można było na nich łatwo ekspe- rymentować. Oprócz chromosomu, na którym leżą informa- cje, bakterie posiadają także dodatkowe jednostki genetyczne. W większości składają się one z małego okręgu zwanego pla- zmidem i mogą być niezależnie namnażane w komórce bak- terii. Bakterie mogą uwalniać plazmidy wedle uznania do otoczenia, do innych organizmów jednokomórkowych lub do komórek organizmu. Dzięki temu można nad nimi łatwo pra- cować pod względem technologii genetycznej. Najbardziej znana spośród badanych bakterii była Esche- richia coli (E. coli). Dzięki krótkiemu czasowi podwajania, wynoszącemu około 20 minut w warunkach laboratoryjnych, oraz skromnym wymaganiom żywieniowym uchodzi ona za łatwą do wyhodowania. To właśnie z niej w roku 1969 wyizo- lowano pierwszy gen, była to także pierwsza genetycznie zmo- dyfikowana bakteria (rok 1973). E. coli otrzymała swoją nazwę po lekarzu pediatrze Theo- dorze Escherichu, który w 1885 roku po raz pierwszy ją opisał i nazwał łacińskim określeniem miejsca, w którym głównie wy- stępuje – colon, czyli część jelita grubego. To powszechny miesz- kaniec jelita ludzi i zwierząt, który wykonuje ważne zadania. º 15 º E. coli została ustandaryzowana jako „organizm modelo- wy”, który znajduje zastosowanie zarówno w badaniach gene- tycznych, jak i biotechnologii w przemyśle. W połowie lat 80. XX wieku pierwsze genetycznie zmo- dyfikowane bakterie zostały uwolnione do środowiska. W 1981 roku Sąd Najwyższy Stanów Zjednoczonych uznał, że mikroorganizmy są wprawdzie istotami żyjącymi, ale nie ma to znaczenia dla prawa patentowego, a zatem genetycznie modyfikowane organizmy również mogą zostać opatento- wane. Ale jak jeszcze zobaczymy, bakterie są w stanie poko- nać przestrzeń i czas i mogą przenosić się z wiatrem, wodą i chmurami. Próby ich kontrolowania i patentowania stoją więc w sprzeczności z ich naturalnymi cechami. Bakteriom zawdzięczamy nasze życie Po uznaniu DNA za nośnik informacji, zidentyfikowaniu jego odcinków jako geny oraz po odkryciu sposobu prezentowania tych genów, chciano oczywiście wiedzieć, jakie geny posiada człowiek. Powołano zatem do życia projekt poznania ludzkie- go genomu, którego celem było zidentyfikowanie wszystkich genów ludzkiego DNA, określenie kolejności wszystkich par zasad oraz cyfrowe zapisanie tych informacji. Szacowano, że człowiek posiada około 3 miliardów par za- sad i wychodzono z założenia, że po stworzeniu pełnej mapy genów będziemy w stanie odczytać ją niczym książkę. Wtedy można byłoby przyporządkować choroby poszczególnym ge- nom i korygować je dzięki interwencji genetycznej. Człowiek był postrzegany jako prosta kalka swoich genów, a choroby – jako swego rodzaju błędne zaprogramowanie. º 16 º º Bakterie jelitowe kluczem do zdrowia º º Odkrycie mikrobiomu º Około tysiąca naukowców w 40 krajach świata wzięło się do roboty. Od września 1995 roku również Niemcy ruszyły z projektem poznania ludzkiego genomu (DHGP), finanso- wanym przez ministerstwo kształcenia i  badań. Trzynaście lat i ponad miliard dolarów (około 733 352 889 euro) później miano do dyspozycji gigantyczną ilość cyfrowych danych na temat ludzkiego DNA. W rzeczywistości jednak nie można było się w tym połapać. Do dzisiaj analizy te nie przyniosły żadnego pożytku dla ludzkiego zdrowia. Kiedy w 2001 roku obwieszczono wielki- mi literami na pierwszych stronach gazet, że zidentyfikowano ludzki genom, chciało się wzruszyć ramionami i spytać: No i? A jednak ten projekt miał przydatne efekty uboczne, które doprowadziły do mikrobiomowej rewolucji. Usprawniono na przykład technikę sekwencjonowania – dzięki temu umożli- wiono szybsze i tańsze identyfikowanie genów. Na początku analiza pojedynczej sekwencji genu trwała wiele dni, a dzisiaj można zsekwencjonować swój osobisty genom w ciągu kilku dni. Można także łatwiej badać geny wszystkich innych ży- wych organizmów, w tym bakterii. Przed naukowcami otwo- rzyło się nowe pole badań, więc rzucili się w wir pracy nad genami bakterii. Nie dziwi fakt, że pierwszym organizmem, którego geny zostały zsekwencjonowane w 1995 roku, była bakteria. Wszak bakterie są organizmami z najmniejszą ilością genów. W mo- mencie ustalenia znano już kolejność zasad w jej materiale ge- netycznym. Jedna uwaga: nie było to naprawdę ważne. W każdej chwili bakterie mogą wymieniać się między sobą genami, E. coli posiada na przykład około 15 genów innych bakterii, a więc geny innej bakterii tego samego rodzaju lub tej samej bakterii w innym momencie mogą wyglądać po prostu inaczej. º 17 º Analizowanie mikroorganizmów, czyli istot, których nie widzimy gołym okiem, jest bardzo trudne. W tym celu po- trzebujemy wielokrotnego powiększenia, aby w ogóle je zi- dentyfikować. Można to zrobić na przykład na podstawie ich kształtu. Ponadto wyróżniamy różne biochemiczne cechy lub różne procesy metaboliczne, różną strukturę ściany komórko- wej lub różne struktury na powierzchni. To wszystko jednak nie mówi nic o ich aktywności. Kiedy wreszcie opracowano techniki genetyczne, spróbo- wano sklasyfikować bakterie na podstawie ich genów. Jednak to również nie przyniosło zadowalających rezultatów, ponie- waż całkiem różnie klasyfikowane bakterie okazywały się być do siebie podobne pod względem genetycznym. E. coli jako nieszkodliwy mieszkaniec jelita oraz Shigella, która odpowia- da za bakteryjną czerwonkę, mają w 100 takie samo DNA, mimo że wykazują zupełnie inne działania w jelicie. W przy- padku organizmów jednokomórkowych chodziło więc zatem o pulę genów podzieloną na te organizmy. Geny te wymienia- ją się między tymi organizmami w odpowiednich warunkach. Bakterie należy więc postrzegać inaczej niż organizmy takie jak kot i mysz, zeberka zwyczajna i pstrąg tęczowy. To o wiele trudniejsza kwestia. Kiedy rozpoczął się projekt poznania genomu ludzkiego, z powodu kompleksowości ludzkiego organizmu oczekiwa- no odkrycia ponad stu tysięcy różnych ludzkich genów. Kiedy projekt zakończono, trzeba było skonfrontować się z faktem, że ilość genów w  ludzkich chromosomach wynosi około 20 000, nieznacznie więcej niż w przypadku genomu myszy. Jak to możliwe? Człowiek tak złożony jak mysz? Człowiek zdecydowanie przecenił samego siebie. Jak to możliwe, że tak wysoko rozwinięty organizm z tak wieloma kompleksowymi º 18 º º Bakterie jelitowe kluczem do zdrowia º º Odkrycie mikrobiomu º procesami posiada tak mało genów? Czy Homo sapiens nie jest jednak królem wszystkich stworzeń? Odpowiedź przyszła z nieoczekiwanego miejsca i brzmiała tak: złożoność naszych genów zawdzięczamy żyjącym w nas bakteriom. To one zawierają brakującą ich ilość – około 100 razy więcej niż znajduje się w naszych ludzkich chromoso- mach. Jesteśmy drużyną. Oprócz swoich własnych genów czło- wiek posiada także geny bilionów bakterii, które żyją w i na naszym organizmie. To one wpływają na rozwój narządów, kierują trawieniem i zachowaniem, pobudzają układ immu- nologiczny i wiele, wiele więcej. Biorą udział we wszystkich ważnych procesach w organizmie: w przemianie materii, ak- tywności mięśniowej, gospodarce hormonalnej, funkcjonowa- niu mózgu i układu nerwowego. Ich wszystkie działania nie zostały jeszcze do końca poznane. My, ludzie, wbrew naszej opinii nie jesteśmy najważniej- szymi ogniwami komórek jądrowych, z których wywodzi się życie – jesteśmy żywym współistnieniem mikrobów i komórek organizmu, a bez tych bakterii człowiek jest niczym. Myśla- no, że jesteśmy wynikiem naszych pradawnych genów, geno- mu. Rewolucyjne odkrycie jest następujące: dzięki bakteriom żyjącym w naszym organizmie stoimy w ścisłym związku ze wszystkimi mikrobami Ziemi i mamy w sobie swego rodzaju narząd, którego do tej pory nie postrzegaliśmy w taki sposób: całość bakterii razem z ich informacją genetyczną, aktywnością metaboliczną, elastycznością i umiejętnością dostosowywania się. Z ich zdolnością do wymiany między sobą wszystkiego, co się da, i z tym wszystkim, czego jeszcze o nich nie wiemy. Całość genów wszystkich naszych bakterii nosi nazwę mi- krobiomu. Na skutek tego odkrycia badania koncentrują się na pytaniu, jakie funkcje pełnią w nas te jednokomórkowce. º 19 º Niespodziewanie szybko odkrywa się nowe związki, które po- zwalają spojrzeć na ludzkie życie z zupełnie nowej perspektywy. Oczywiście można zadać pytanie, dlaczego w ogóle wydaje się tak ogromne pieniądze na projekt badawczy, którego cel po wielu latach pracy niezliczonych badaczy nadal wydaje się bardzo odległy. Niemniej jednak ludzkość zyskuje na tym jedno: naukowe potwierdzenie tego, że ludzie są istotami społecznymi. Że je- steśmy nierozłącznie związani z najmniejszymi istotami tego świata i polegamy na sobie nawzajem, i że tylko dzięki pra- widłowemu współżyciu z nimi możemy zdrowo żyć. Społe- czeństwo musi jeszcze jednak przywyknąć do tej wzbudzającej pokorę mądrości. W USA ten proces przyzwyczajania się wspomagają mię- dzy innymi projekty, na przykład Genomic Science Program, po polsku: Program Nauki o Genomie. Jest to program, który ma na celu zrozumienie systemów biologicznych za pomocą ich cech genetycznych tak dokładnie, aby „odkryć zasady kon- trolujące systemy roślinne i mikrobiologiczne” oraz „stworzyć podstawę dla biotechnologii przemysłowej nowej generacji”1. Głównym założeniem jest istnienie podstawowych zasad ge- netycznych kontrolujących systemy roślinne i jednokomórko- we. Kontrolowanie tych systemów przez człowieka mogłoby umożliwić panowanie nad nimi i stosowanie ich zgodnie z ak- tualnymi potrzebami. Kolejny program to Human Microbiome Project trwający w latach 2008-2012. W jego trakcie pobrano od 300 osób 690 próbek mikrobów z 15 różnych miejsc w organizmie i badano je, aby lepiej zrozumieć mikrobiom. Na podstawie zrealizowanych projektów wiemy teraz, że dopiero geny bakterii w  i  na naszym organizmie razem º 20 º º Bakterie jelitowe kluczem do zdrowia º º Odkrycie mikrobiomu º z informacją genetyczną naszych własnych komórek tworzą człowieka i warunkują nasze zdrowie. Kiedy manipulujemy bakteriami na zewnątrz naszego organizmu, wracają one do naszego ciała przez powietrze, wodę i pożywienie. Tam speł- niają takie funkcje, do jakich je przystosowaliśmy za pomocą technologii genetycznej. Tak jak na zewnątrz, tak i wewnątrz – wszystko, co zrobimy bakteriom w laboratorium, wraca do nas samych, na przykład do naszego jelita. Epigenetyka, EHEC i życie w jelicie Oczekiwanie, że życie można kontrolować przez panowanie nad genami, spaliło na panewce po ustaleniu, że to nie gen sam w sobie, a dopiero jego aktywacja odpowiada za ozna- ki życia. Wyżej rozwinięte organizmy wielokomórkowe niosą w jądrach komórkowych te same geny, ale aktywują tylko wy- brane z nich, tak aby z zapłodnionej komórki jajowej powstał oddzielny organizm z różnymi komórkami wątroby, kości czy komórkami nerwowymi. Również w przypadku bakterii samo odczytanie informacji genetycznej nic nie mówi. Samo posia- danie pewnego genu nie oznacza zatem, że coś będzie z niego zsyntetyzowane. Będzie to ważne dla zrozumienia kolejnych rozdziałów, w których będzie mowa o koloniach bakterii w je- litach. Można na przykład posiadać bakterie, które zawierają geny trucizny, toksyny, ale to, czy ta trucizna zostanie zsyntety- zowana, zależy od otoczenia. Ta sama bakteria może u jednego człowieka stworzyć toksynę chorobotwórczą, a u innego – nie. Decydujące nie jest to, czy ktoś posiada tę bakterię, tylko to, czy ta bakteria rozwinie w nim tę cechę. Dla naszego zdrowia ważne jest nie tylko to, abyśmy żyli z bakteriami i znali ich º 21 º nazwy, ale także to, co te bakterie robią w kontakcie z komór- kami naszego organizmu. Nie musimy zatem obawiać się naszych genów, także na- szych genów bakteryjnych. To od nas zależy, co z nimi zro- bimy – od nas i oczywiście od naszej odpowiedzialności. Nie jesteśmy ofiarami naszych genów, są one raczej instrumenta- mi, dzięki którym możemy dyrygować muzyką naszego życia. W następnych rozdziałach zobaczymy, jak to możliwe. Rze- czywistość w naszym organizmie jest złożona. Geny są odczy- tywane lub nieodczytywane. Włączanie lub wyłączanie genów odbywa się za pomocą różnych mechanizmów, w przypadku bakterii na przykład poprzez obecność lub brak określonego substratu w otoczeniu. Każdy rodzaj pożywienia służy bardziej jednym bakteriom niż innym, a więc w naszym organizmie krąży więcej genów tych bakterii niż innych. Każdy antybiotyk uśmierca żyjące w nas bakterie razem z ich genami, a na ich miejsce pojawiają się inne, być może takie z nowo wytworzo- nymi genami odporności. W ten sposób stale aktywnie wpły- wamy na skład naszego mikrobiomu. Możemy się przez chwilę zastanowić, jak do tej pory się z nim obchodziliśmy. Szczególnym sposobem regulacji genów jest tak zwana re- gulacja epigenetyczna. Oznacza ona wszystkie procesy, które mają wpływ na dziedziczenie, niezależnie od kolejności za- sad na genach. Stąd przedrostek „epi-”, który w grece oznacza „dookoła” lub „dodatkowo”. Epigenetyka zajmuje się przekazy- waniem genów w konkretnej strukturze przestrzennej. DNA w  chromosomie jest wielokrotnie skręcone i  tworzy prze- strzeń. Można to sobie wyobrazić jako gumkę recepturkę, któ- rą trzymamy za dwa końce i tak długo skręcamy, aż powstanie kłębek. Podobnie jest w przypadku DNA i ma to daleko idące skutki: w zależności od sposobu formowania kłębka geny mogą º 22 º º Bakterie jelitowe kluczem do zdrowia º º Odkrycie mikrobiomu º być tak gęsto ze sobą splątane, że nie będziemy w stanie ich odczytać. Sposób zwijania może być różny i jest dziedziczny: oznacza to, że ten sam układ genów w  zależności od jego trójwymiarowego kształtu raz może mieć odzwierciedlenie w rzeczywistości, a raz – nie. W przypadku występowania takich samych genów istnieją też różne ich osobliwości; możliwa jest także zmiana dziedzi- czenia bez zmiany w genach. Nadal bada się czynniki wyzwa- lające te zmiany i dyskutuje się o nich, ale wiadomo już, że modyfikacje mogą także zachodzić spontanicznie, na przykład przez nagle zmieniające się warunki otoczenia. Oznacza to, że w zależności od tego, jakie warunki w naszym otoczeniu stwo- rzymy, pewne zjawiska mogą się ujawnić lub też nie. Aby takie mechanizmy regulacyjne miały w  ogóle zna- czenie i mogły włączać lub wyłączać geny, potrzebują krótko- trwałego przenośnika wybranej informacji. Są nim cząsteczki semiochemiczne, tak zwane RNA2. Istnieją różne klasy RNA, a że ich kolejność zasad jest taka jak zapis DNA, jako markera sekwencjonowania genów bakterii używa się pewnego podro- dzaju – 16S rRNA3. Bakterie uznaje się za będące jednego ga- tunku, jeśli 98 ich 16S rRNA jest identyczne. Dzięki innej klasie RNA, mRNA4, który służy za posłańca i szybko się rozpada (częściowo nawet w mniej niż minutę), bakterie mogą krótkotrwale reagować na zmiany i dopasowy- wać do nich swój metabolizm. Te jednokomórkowce działają przy tym jak wspólnota, także w naszym jelicie. Delikatny bo- dziec, mała zmiana tylko w części bakterii może, w przypadku dużej ilości bakterii, przyczynić się do zmian. Jeśli na przykład E. coli rozwija się bez obecności cukru mlecznego (laktozy) w organizmie, jej zdolność do wykorzy- stywania laktozy do namnażania się nie jest rozwinięta. Kiedy º 23 º nagle pojawia się laktoza, dotychczas uśpione geny są odczy- tywane i  rozpoczyna się produkcja niezbędnych enzymów rozkładających laktozę na glukozę i galaktozę, które są wyko- rzystywane przez E. coli. Taka elastyczność umożliwia bakteriom dostosowanie się do stale zmieniającego się składu naszego pożywienia. Rano chleb i masło, przed południem może jogurt i jabłko, na obiad ziemniaki i warzywa, po południu ciasto, a wieczorem jajko sadzone i boczek. Do tego napoje. Za każdym razem bakte- rie jelitowe mogą troszczyć się o prawidłowe trawienie dzięki dostosowaniu się do różnych składników. Należy jednak za- znaczyć, że bakterie męczą się, kiedy jemy wszystko, co popad- nie, a jednocześnie spożywamy mało pokarmu, który mógłby wspierać je w ich pracy. Regulacja bakterii genowych odbywa się we współpracy z otoczeniem i jest wyzwalana przez najróżniejsze substancje czynne. To pokazuje, dlaczego projekt poznania ludzkiego ge- nomu nie mógł skończyć się sukcesem: żyjąca rzeczywistość jest znacznie bardziej wielostronna niż linearne odczytanie par zasad DNA. To, w jak dużym stopniu regulacja genetyczna może mieć wpływ na nasze codzienne życie oraz zdrowie, można było zaobserwować na podstawie choroby EHEC5 w  2011 roku w północnych Niemczech. Wiele tysięcy osób zachorowało na ciężkie biegunki wywołane bakteryjną toksyną shiga. Niejed- na osoba zmarła. Toksyna shiga to białko, które można zna- leźć na genach Shigelli, ale z  nieznanych powodów zostało ono przeniesione na właściwie nieszkodliwe bakterie E. coli. Bakterie E. coli z wytworzoną toksyną Shigelli mogły wywo- ływać u ludzi nie tylko krwiste biegunki, ale także poważną chorobę nerek. Z E. coli powstała EHEC. Jest ona odporna na º 24 º º Bakterie jelitowe kluczem do zdrowia º º Odkrycie mikrobiomu º wiele antybiotyków. Po męczących poszukiwaniach odkry- to, że wszyscy pacjenci spożywali surowe kiełki pochodzące z uprawy w Dolnej Saksonii. Interesujące było to, że to miej- sce, którego właściciel uprawiał rośliny w sposób ekologiczny za pomocą nasion kupionych w Afryce, było wolne od EHEC. W żadnej z pobranych stamtąd 3000 próbek nie udało się wy- hodować EHEC. W  kupionych nasionach wykryto EHEC, w chorych osobach również stwierdzono jej obecność, ale na samej uprawie nie stwierdzono tej bakterii. Dlaczego? Widocznie gen toksyny był tam wyłączony. Można wycho- dzić z założenia, że badania naukowe mające na celu stworze- nie różnorodnego i zdrowego zespołu bakterii doprowadziły do tego, że „włącznik” prowadzący do powstania tworzącej toksyny E. coli został wyłączony. Widocznie bakterie nie miały tam po- trzeby rozwijania toksyny i żyły niezauważenie z innymi bak- teriami. Także w przypadku zwierząt, w których jelitach żyje EHEC, czyli u przeżuwaczy takich jak krowy, owce i kozy (będą- cych żywicielami pośrednimi), nie występuje poważna biegun- ka. Interesujące byłoby natomiast pytanie, co doprowadziło do włączenia genu toksyny? W jakim stanie były kolonie bakterii w jelitach chorych, kiedy połknęli oni EHEC? Koniec końców choroba bardzo różnie objawiała się u różnych osób, a liczba osób, które spożyły kiełki, a nie zachorowały, nie jest znana. Osoby, które przy pierwszych oznakach choroby konse- kwentnie podawały swoim bliskim probiotyki oraz dostarcza- ły im witamin w postaci świeżych, ekologicznych owoców, ziół i warzyw, mogły przyczynić się do ich szybkiego wyzdrowienia. Skład naszej flory jelitowej oraz jej wewnętrzna aktywność mogą decydować o  życiu lub śmierci. Przykład EHEC po- kazuje wyraźnie, że chodzi tu o związek. Nie same bakterie i nie sam ludzki organizm, ale ich połączenie tworzy zdrowie. º 25 º Ściślej mówiąc: kontakt bakterii pochodzących z  otoczenia z bakteriami żyjącymi w naszym organizmie oraz kontakt tych wszystkich bakterii z naszymi komórkami stanowi fizyczną podstawę naszego jestestwa. Dlaczego więc tak długo tego nie uznawano? Dlaczego do- tychczas przypisywano bakteriom jelitowym o wiele mniejsze znaczenie niż faktycznie mają? Dlaczego walczyliśmy z bakte- riami, aby być zdrowymi, a teraz pytamy: jak mamy je wspie- rać, aby pozostać zdrowymi? Ma to, jak zobaczymy w rozdziale 8., podstawy historycz- ne. Być może ma to związek z tym, że my, ludzie, mamy skłon- ność do postrzegania siebie jako najważniejszych na planecie. Nie jest dla nas istotne troskliwe dbanie o to, co zostało nam powierzone – beztrosko stąpamy po Ziemi bez żadnych zaha- mowań. Oczywiście nie wszyscy ludzie, nie wszystkie kultury, ale jednak kultury, które nazywamy na Zachodzie „cywili- zowanym światem”. Wydaje się, że straciliśmy z oczu Ziemię daną nam przez naturę. Jednak dokładniejsze przyjrzenie się może naprowadzić nas na dobre tory. Już sam fakt, że bak- terie są największą biomasą na Ziemi, mógłby wskazać nam, jak bardzo są ważne. Na jednym metrze kwadratowym gleby znajduje się trzy razy więcej żywej masy mikroorganizmów niż wynosi żywa masa małych zwierząt, nie wliczając w to korze- ni roślin, a biomasa mikroorganizmów na Ziemi jest większa niż masa wszystkich zwierząt i roślin razem wziętych. Wspo- mnieć też trzeba, że organizmy jednokomórkowe były pierw- szymi żyjącymi istotami na Ziemi, więc z punktu widzenia historii planety jako wysoko rozwinięte istoty pochodzimy od organizmów jednokomórkowych. Bez mikroorganizmów nie może istnieć żaden człowiek, roślina ani zwierzę. Odkrycie, że mikrobiom stanowi tak naprawdę nasz narząd, przychodzi º 26 º º Bakterie jelitowe kluczem do zdrowia º º Odkrycie mikrobiomu º więc w odpowiednim momencie, aby uchronić nas w przyszło- ści przed poważnymi chorobami i aby móc leczyć dotychczas nieuleczalne choroby. Ale w jaki sposób w naszym organizmie z organizmów jed- nokomórkowych powstaje narząd? Dlaczego mikrobiom jest czymś więcej niż tylko sumą części bakterii? Ponieważ bakterie, tak jak wszystkie jednokomórkow- ce i  jak inne wyżej rozwinięte istoty stale komunikują się i współpracują. Tam, gdzie organizmy jednokomórkowe się dostaną, na przykład na wcześniej wysterylizowany kawałek sztucznej substancji, natychmiast zakładają komunikującą się wspólno- tę. Tworzą mostki śluzowe i inne możliwości, aby móc się po- rozumiewać i wspólnie organizować. To podobnie jak ludzie, którzy idą na imprezę. Nie stoimy wtedy w miejscu, tylko roz- mawiamy z kimś, poznajemy dom, słuchamy dyskusji i tańczy- my, gdy pojawi się muzyka. Na czas imprezy oddzielne osoby stają się wspólnotą. Porównanie oczywiście nie jest dokładne, bo bakterie nie mają wolności. Nie mogą iść do domu, jeśli coś nie będzie im się podobać. Muszą zostać. W tym celu rozwinę- ły mechanizmy dopasowywania się. Ale również one mogą się między sobą komunikować i tworzyć większą jedność. Bakterie wspólnie reagują na bodźce Robią to w wielu różnych językach: na przykład przez substan- cje semiochemiczne, kwanty świetlne, wymianę elektronów i, jak już wiemy, przez wymianę informacji genetycznej. W tym celu posiadają struktury odbierające, zwane sensorami lub re- ceptorami. Znajdują się one na ścianie komórkowej, która jest º 27 º połączona z wnętrzem komórek, i mogą przekazywać infor- macje o procesach zachodzących wokół bakterii. Istnieją różne receptory dla różnych warunków otoczenia, a na jednej bakte- rii znajduje się ponad 100 różnych sensorów. Prawdopodobnie jest ich jeszcze o wiele więcej. Sygnałem z zewnątrz może być wartość pH, temperatura, ilość substancji lub stężenie gazu w otoczeniu, faza rozwoju, w której znajduje się bakteria, ale także niedobór substancji odżywczych, czyli stres głodowy. Wszystko to może być przekazywane przez różne sensory i wywoływać w bakterii odpowiednie reakcje. Receptory są po- ruszane, impuls przechodzi do wnętrza komórki, tam poprzez białko wywiera wpływ na aktywność genetyczną – geny są od- czytywane lub ich odczytanie zostaje wstrzymane lub zmie- nione. Dzięki temu aktywność bakterii może być określana przez warunki panujące w otoczeniu. Właśnie to stale dzieje się w jelitach. Aby regulować gęstość bakterii w określonej przestrzeni, na przykład w mikrobiomie, wykorzystuje się mniejsze czą- steczki jako substancje semiochemiczne, tak zwane autoin- dukujące (AI). Mogą one swobodnie przedostawać się przez ścianę komórkową bakterii. Istnieją substancje odpowiadające za zrozumienie bakterii jednego rodzaju, na przykład E. coli, oraz inne, odpowiadające za zrozumienie różnych rodzajów bakterii, na przykład E. coli z Bifidus i Enterokokkus. Funkcjo- nuje to poprzez stałe oddawanie i przyjmowanie odpowied- niej ilości tej substancji przez każdą z bakterii. Jeśli występuje mała ilość danej substancji, ilość bakterii danego gatunku rów- nież jest niewielka. Substancje te szybko się ulatniają, zanim mogłyby zostać przyjęte przez inne komórki. Jeśli ilość tych substancji jest duża, obecna będzie także duża ilość danego rodzaju bakterii. Ustalenie tej ilości nazywane jest quorum. º 28 º º Bakterie jelitowe kluczem do zdrowia º º Odkrycie mikrobiomu º To łacińskie słowo, które w polityce rzymskiej określało mini- malną liczbę osób, jaka musiała być obecna do podjęcia kon- kretnej decyzji. Gęstość jest więc stale mierzona. Jeśli jest zbyt duża, a ilość substancji semiochemicznej przekracza wartość graniczną, wszystkie bakterie danego rodzaju pochłaniają ją i zatrzymują namnażanie, aby gęstość bakterii pozostała stała. Jeśli ilość bakterii nagle spada, na przykład przez ich uśmier- cenie, ilość substancji semiochemicznej jest mniejsza, substan- cja wchłaniana jest przez bakterie, które przyspieszają swoje namnażanie. Tę jednoczesną reakcję bakterii na bodziec nazywa się quo- rum sensing. To zjawisko odkryto u bakterii, które żyją w dużych ilościach w narządach ryb i jednocześnie zaczynają świecić. Oprócz gęstości bakterii kolejnymi cechami przenoszony- mi za pomocą substancji semiochemicznych jest na przykład produkcja antybiotyków, tworzenie wspólnot, uporządkowa- nie w biofilmie6 lub przejście w stan spoczynku, tak zwane za- rodniki. Dzięki quorum sensing bakterie są w stanie reagować jednocześnie na impulsy niczym organizmy wielokomórkowe, mimo że składają się przecież z tylko jednej komórki. I to nie tylko w obrębie własnego gatunku, ale także międzygatunko- wo. Poprzez wspólne reagowanie mogą one osiągnąć to, czego pojedynczo nie byłyby w stanie zrobić. Bakterie tworzą tego rodzaju wspólnoty wszędzie tam, gdzie żyją. Substancje służące jako cząsteczki przewodzące mogą na- leżeć do najróżniejszych klas: aminokwasów, krótkich białek lub pochodnych kwasów tłuszczowych. Dzięki nim bakte- rie „rozmawiają”. Wymieniają się między sobą informacjami o tym, gdzie żyje jaka ilość danych bakterii i co one robią. Gdyby ta samoregulacja bakterii nie istniała i gdyby mno- żyły się one bez ograniczeń wedle własnego uznania, Ziemia º 29 º byłaby zakopana pod grubą warstwą jednokomórkowców. Jed- na bakteria o wadze jednej bilionowej grama (10-12), która tak jak E. coli dzieli się w warunkach laboratoryjnych co 20 minut, w ciągu 48 godzin wyprodukowałaby masę bakteryjną o wadze cztery tysiące razy większej niż masa Ziemi. Nie wiemy jeszcze dokładnie, o czym rozmawiają bakte- rie w naszych jelitach, w naszym całym organizmie, na skórze, błonach śluzowych oraz we krwi. Po części odkryto zaś, w jaki sposób koordynują swoją pracę. W tym celu istnieje na przykład substancja lakton acylo- -N-homoseryny (AHL). Nie tylko występuje ona w procesie komunikacji między bakteriami, ale także odgrywa ważną rolę podczas komunikacji między bakteriami a komórkami korze- ni roślin, między innymi pomidorów i zbóż. Czy można ją znaleźć także w przypadku warzyw korzennych? Czy podczas spożywania pasternaku lub marchewek spożywamy substan- cje, które „opowiadają” coś naszym bakteriom jelitowym? Grupą substancji semiochemicznych na pewno występu- jącą w pożywieniu są tak zwane furanony. Służą one do komu- nikacji między różnymi rodzajami bakterii, są więc ogólnym „językiem” bakterii. Furanony produkowane są jednak tak- że przez inne organizmy. Znajdują się między innymi w ro- ślinach. Ich obecność odkryto w truskawkach, pomidorach, malinach czy pomarańczach olbrzymich. Są zawsze zawarte w produktach fermentowanych, na przykład w piwie, serze, sosie sojowym i winie – powstają tam w procesie fermentacji. Substancje aromatyczne – furanony – powstają także w pro- cesie gotowania. Nie trzeba zatem ograniczać się do spożywa- nia surowego pokarmu, aby umożliwić prowadzenie rozmów między bakteriami. Nasze pożywienie niesie wiadomość dla naszych bakterii jelitowych. To, co spożywamy, może zawierać º 30 º º Bakterie jelitowe kluczem do zdrowia º º Odkrycie mikrobiomu º cząsteczki przewodzące, które zmieniają pulsujące w nas ży- cie. Nie wiadomo dokładnie, jak to się dzieje, ale pewne jest to, że mają one duże znaczenie. To część działania naszego po- karmu. Zazwyczaj jemy, nie zwracając na to uwagi. Jeśli w na- szym organizmie pojawi się brak równowagi, a my chorujemy, łykamy od czasu do czasu tabletki z witaminą C. Witamina C to kwas askorbinowy i furanon, więc kto wie, czy jej działa- nie w rzeczywistości nie polega na wspomaganiu komunikacji między bakteriami. Furanony występują także w innych obszarach naszego ży- cia: są stosowane w sprayach odstraszających psy i koty, jako substancja czynna w  paskach przeciwko owadom oraz do- dawane w postaci granulatu do wody, aby zabić larwy much. Nawet stoły pokrywa się furanonem, aby odstraszać insekty. Także te furanony wysyłają wiadomości do bakterii. Możliwości komunikacji oraz współpraca między mikro- organizmami są tak różnorodne, jak one same. Mogą one stale wymieniać między sobą elektrony. Podczas badania za- obserwowano, jak bakterie jednego gatunku wystawiały ka- wałek białka niosącego elektrony, a bakterie drugiego gatunku mogły się na nim gromadzić. Poprzez przenoszenie elektro- nów oba gatunki bakterii mogły optymalnie wykorzystywać składniki odżywcze znajdujące się w pożywieniu. Nie było tak jednak od początku. Bakterie zaczęły się rozumieć dopiero w trakcie badania, a ich wspólna zdolność wykorzystywania pożywienia stopniowo się zwiększała. Nie wiemy jeszcze, jaki wpływ na komunikację między bakteriami mają nasze urzą- dzenia elektryczne. Prawdopodobnie jednak bakterie w jakiś sposób na nie reagują. º 31 º Z flory bakteryjnej powstaje mikrobiom Bakterie mają zdolność uczenia się i dzięki ciągłej wymianie między sobą tworzą optymalne społeczności. Możemy zatem mówić o  wszystkich bakteriach w  naszym organizmie jako o narządzie wspólnotowym. To pojęcie ma także związek z relacjami bakterii z naszymi własnymi komórkami. Nasz nabłonek jelitowy oraz komórki stoją w żywym kontakcie z bakteriami i odbierają ich sygna- ły. Ludzkie hormony, takie jak adrenalina, insulina czy neu- rotransmiter norepinefryna (wcześniej zwana noradrenaliną), służą jak substancje semiochemiczne tej komunikacji. Organi- zmy jednokomórkowe oraz pojedyncze komórki naszego or- ganizmu żyją zatem w ciągłym dialogu między sobą. Co to wszystko oznacza dla nas? Coś ważnego: całkowi- cie wywraca to do góry nogami dotychczasowe spojrzenie na człowieka. Uważaliśmy się za istoty w dużej mierze niezależne od środowiska, a teraz stwierdzamy, że w rzeczywistości jeste- śmy żyjącą częścią dużej całości: jesteśmy wewnętrznie połą- czeni z uniwersalnym światem mikrobów. Czy w  ogóle jesteśmy panami samych siebie? Czy nasz umysł określa kolonie bakterii? Czy raczej one rządzą naszym umysłem? A może wpływają one na siebie nawzajem tak, aby zachować dobry stan zdrowia organizmu? Tak czy inaczej, możemy zrewidować dotychczasowe po- glądy na mikroby w naszym życiu i traktować je jako partnera. Tak jak nie moglibyśmy żyć bez serca i nerek, bo są częścią nas, tak samo nasz narząd wspólnotowy tworzony przez wszystkie jednokomórkowce jest nam niezbędny do życia. Im zdrowszy jest, tym zdrowsi jesteśmy my sami. Jeśli otworzymy się na º 32 º º Bakterie jelitowe kluczem do zdrowia º º Odkrycie mikrobiomu º takie spojrzenie, możemy znaleźć lek na wiele chorób dotych- czas uznawanych za nieuleczalne. Tak jak w przypadku wszystkiego, co nowe, zadajemy py- tanie: jak należy nazwać ten nowy narząd? Moglibyśmy po- wiedzieć: „mikrobiomowy prąd życia, który przechodzi przez człowieka, tkwi w różnych częściach jego ciała oraz partner- sko współżyje i współpracuje z komórkami organizmu”. To prawda, ale jest nieco za długie na nazwę. Również „narząd wspólnotowy” brzmi nieco dziwnie. W  Ameryce mówi się o „superorganizmie”, co z kolei brzmi nieco przesadnie. Do- tychczas mówiliśmy o florze bakteryjnej. Ale to pojęcie nie odzwierciedla rzeczywistości. Słowo „flora” pochodzi z łaciny i oznacza wzrost roślin na powierzchni Ziemi, a zatem coś sta- tycznego. Rośliny pozostają bowiem na swoim miejscu. Poję- cie „flory bakteryjnej” pochodzi z czasów, w których myślano, że bakterie rosną na błonach śluzowych niczym trawa na zie- mi i że nie występują one wewnątrz organizmu. Dzisiaj wie- my już, że stanowimy dynamiczne współistnienie, że bakterie przenikają przez nas. Nie pozostawiają czystych powierzchni. Wszędzie na naszym organizmie i w nim istnieją powierzch- nie, przejścia między wnętrzem a zewnętrzem wyłożone bio- filmem z bakterii, które zostają, przychodzą i odchodzą – to dynamiczny proces. To, że w końcu przyjęło się pojęcie „mikrobiomu”, wynika z historii odkryć. Po raz pierwszy zostało ono użyte w Amery- ce w 2001 roku i w kontekście prac nad genomem oznaczało tylko całość genów bakteryjnych w człowieku. Do opisywania wszystkich mikroorganizmów stosowano pojęcie „mikrobio- ta”. To rozróżnienie stosowane jest także w naukowej literatu- rze fachowej. Nie wiedziano, że mikrobiota to syberyjski krzew iglasty – wszak Rosja jest daleko od Ameryki, a rośliny tam º 33 º występujące są tak rzadkie, że nikomu to nie przeszkadzało. W  literaturze popularnonaukowej w  ogóle nie rozróżniano między „całością genów bakteryjnych” a „wszystkimi gatunka- mi bakterii”. Dlatego też teraz opisujemy dwa różne zastosowa- nia tych pojęć. W medycznych i mikrobiologicznych gazetach „mikrobiom” oznacza geny, a „mikrobiota” – różne gatunki bakterii. W języku potocznym mówi się raczej o „mikrobio- mie” i ma się na myśli oba te pojęcia. Słowo „mikrobiota” dla określenia naszego narządu brzmi nieco ostro. „Mikrobiom” brzmi łagodnie i ładnie. Naukowcy odczuwają przyjemność ze znajdowania no- wych pojęć kończących się na „-om”. „Globalny mikrobiom” oznacza wszystkie bezjądrowe komórki w ziemskiej biosferze. „Pangenom” to wszystkie geny w genomie wszystkich bezją- drowych komórek, „panproteom” to wszystkie białka tworzo- ne przez mikroorganizmy na Ziemi, „mobilom” to wszystkie elementy, które bakterie mogą wymieniać między sobą, włącz- nie z ich genami. „Metabolom” to wszystkie produkty prze- miany materii, a „rezistom” to wszystkie geny przyczyniające się do odporności na antybiotyki. Ta lista nie ma końca. Końcówka „-om” brzmi dobrze i przypomina leczniczą in- dyjską sylabę OM, która jest często powtarzana podczas mantr. Symbolizuje pełnię i boską całość. Po grecku „-õma” oznacza „warunek” albo „naturę czegoś”. W pojęciach związanych z bo- taniką zakończenie „-om” oznacza wspólnotę jednostek tego samego pochodzenia. Cały system naukowy kręci się wokół „-omów”, którym towarzyszą także pojęcia z końcówką „-omika”. Mikrobiomi- ka zajmuje się mikrobiomem, pangenomika – pangemomem, metabolomika – metabolomem i tak dalej. Czy naukowcy są świadomi, że końcówką „-omika” wyrażają coś „żeńskiego”? º 34 º º Bakterie jelitowe kluczem do zdrowia º º Odkrycie mikrobiomu º Pojęcie „biom” wywodzi się z ekologii i powstało w roku 1916. Oznaczało wtedy „podstawową wspólnotę formacji ro- ślin i zwierząt”. Pojęcie „mikrobiom” będące skrótem od po- jęcia „mikrobiologiczny biom” oznacza więc podstawową wspólnotę niewidzialnych, najmniejszych organizmów. Kiedy w dalszej części książki mowa będzie o „mikrobio- mie”, będzie on oznaczał żywą wspólnotę mikroorganizmów w naszym organizmie lub jego części (na przykład w jelicie), a  nie ich geny. Jako „mikrobiota” opisywany będzie skład mikrobów. Kiedy już wyjaśniono zjawisko istnienia mikrobiomu w ludzkim organizmie, zaczęto wykorzystywać nowe mole- kularne metody badania jego składu, znaczenia, cech, poje- dynczych jednostek oraz roli w utrzymaniu zdrowia i rozwoju chorób. Wyniki tych badań rewolucjonizują obraz nas samych szybciej, niż większość osób jest w stanie pojąć. Częścią obec- nie praktykowanej medycyny jest anachronizm, więc niewiele osób dotychczas zauważyło te zmiany. Aby zrozumieć, dlaczego potrzebowaliśmy tak dużo czasu, aby odkryć mikrobiom, musimy cofnąć się w histo- rii ludzkości: dlaczego współczesny człowiek ma skłonność do analizowana wszystkiego, rozbierania na części pierwsze i traktowania oddzielnie zamiast składania pojedynczych rze- czy w całość? To zaszło za daleko. Być może straciliśmy za- ufanie do naszego własnego postrzegania, kiedy zaczęliśmy badać naturę pod względem naukowym. Pocieszające jest więc to, że ten etap już minął. 2 Powstanie mikrobiomu Nowy organ A zatem oto on, nasz nowo odkryty narząd: jest niewidocz- ny, ale waży około 2 kilogramów. Nie czujemy go, ale bez nie- go nie bylibyśmy w stanie odczuwać. Stale się porusza, ale nie doświadczamy tego. Właściwie jeszcze nie wiemy dokładnie, gdzie powinniśmy go doświadczać. Jeśli nie czujemy się do- brze, może mieć to związek właśnie z jego stanem. Ale jeszcze nie znamy jego stanu. Mikrobiom stanowi dla nas zagadkę. To nowy obszar, w którym to, co znane od dawna, powoli łączy się, tworząc zupełnie nowy obraz. Jeszcze kilka lat temu byliśmy święcie przekonani, że dziecko w  łonie matki jest sterylne i  że kolonie bakteryjne otrzymujemy w  momencie porodu. Wprawdzie faktycznie przy porodzie otrzymujemy bakterie, ale nie są to pierwsze º 37 º mikroorganizmy, z jakimi mamy do czynienia. Te bowiem do- stajemy już w łonie matki – pochodzą z jej krwi. W 2005 roku grupa naukowców z uniwersytetu w Madrycie zbadała krew pę- powinową zdrowych dzieci, które przyszły na świat za pomocą cesarskiego cięcia. W ich krwi znaleźli bakterie. Musiały one pochodzić od matki. Zbadali więc smółkę, czyli kał noworodka, który jest w jego jelicie w momencie przyjścia na świat. Rów- nież tam znajdowały się bakterie i były to bakterie, jakie często zamieszkują jelita i skórę. Całkowicie przeczyło to panującej dotychczas opinii, że dziecko w łonie matki żyje w przestrzeni wolnej od bakterii. Aby sprawdzić, skąd te bakterie pochodzą, badacze karmili grupę ciężarnych myszy oznakowanymi bak- teriami. Następnie w smółce nowo narodzonych myszy znaleźli mikroby z pożywienia matki. Naukowcy chcieli mieć pewność, że nie wmieszają się w nie bakterie pochodzące ze środowiska, dlatego myszy przyszły na świat za pomocą cesarskiego cięcia. W grupie kontrolnej nie stwierdzono obecności tych bakterii. Podczas przeprowadzania badań korzystano z technik ge- netyki molekularnej, dzięki którym na podstawie obecności genów stwierdzano występowanie bakterii. Nie można mieć za złe badaczom tego, że się mylili, pi- sząc w roku 1900 w podręcznikach o tym, że dziecko w ło- nie matki żyje w sterylnych warunkach. Nie można także mieć tego za złe sławnemu pediatrze Theodorowi Esche- richowi, który obecność bakterii w smółce wykrył dopiero po 24 godzinach od porodu. Dotychczas hodowano bakte- rie na płytkach odżywczych, aby udowodnić ich obecność. Wprawdzie na tych płytkach wyrastały bakterie, ale nie wszystkie. W bakteriologii możliwe jest stwierdzenie cze- goś na pewno, tylko jeśli dokładnie poznamy mikrokosmos. Bardziej uczciwe byłoby jednak powiedzenie: „Przy użyciu º 38 º º Bakterie jelitowe kluczem do zdrowia º º Powstanie mikrobiomu º naszych metod nie znaleźliśmy żadnych bakterii”, zamiast mówić: „Nie ma tu żadnych bakterii”. Obecnie wiemy więc, że nasz „spadek” pochodzi nie tyl- ko od genów przejmowanych od plemnika i komórki jajowej naszych rodziców, ale także od dotąd nieznanych genów jed- nokomórkowców, które wcześniej żyły w  organizmach na- szych rodziców. Część tych genów pochodzi również od ojca. Podczas pocałunków wymieniamy się nie tylko uczuciami, ale także bakteriami, które potem połykamy. Te z kolei trafiają do jelita, a następnie do krwi, a tym samym – do dziecka rozwija- jącego się w łonie matki. Matka dzieli się z dzieckiem swoimi bakteriami, a stan mi- krobiomu ciężarnej kobiety może decydować o samopoczuciu dziecka rozwijającego się w jej macicy. Nie powinno dziwić to, że bakterie z matczynego poży- wienia przedostają się do krwi płodu oraz jego komórek. Od dawna wiadomo, że robią to na przykład listerie. Listerie to bakterie, które występują zarówno w glebie, kurzu, jak i w je- litach. Są one częścią standardowej mieszanki bakteryjnej, którą przyjmujemy z pożywieniem, występują w niektórych owocach i warzywach (nie ma ich w marchewkach, jabłkach i pomidorach) i zazwyczaj spożywamy je bez żadnych kon- sekwencji. Inaczej może wyglądać to w przypadku produk- tów spożywczych wytwarzanych i pakowanych przemysłowo, na przykład tych w opakowaniach z substancji sztucznych – próżniowo pakowanego mięsa, kiełbasy, ryb czy gotowej mie- szanki sałat. W tym przypadku może się zdarzyć, że listerie będą nadmiernie się namnażać. To samo może mieć miej- sce w przypadku niehigienicznego wytwarzania produktów pochodzenia zwierzęcego, takich jak surowe wyroby mięsne, mleczne i serowe, i to niezależnie od tego, czy użyto mleka º 39 º surowego czy też nie. W przypadku wielu zatruć listeriami chodziło o masowo wytwarzane produkty kupowane w ta- nich dyskontach. Listerie rozwijają się w produktach spożyw- czych, które następnie są spożywane przez człowieka, a ich mikrobiom powoduje zaburzenie równowagi w jelitach. Zbyt duża ilość bakterii zmniejsza stabilność całego organizmu, co może powodować objawy grypopodobne, nudności, wy- mioty, biegunki oraz inne dolegliwości. W zdrowej sytuacji kolonie bakterii zamieszkujące błonę śluzową jelita chronią organizm przed obcymi mikroorganizmami. Tylko wtedy, kiedy bakterii jest zbyt mało lub ich skład jest nieprawidłowy, listerie mogą bez problemu wniknąć do komórek nabłonko- wych przewodu pokarmowego. Żyją tam otoczone wodnym pęcherzem, tak zwaną wakuolą, i  przy dogodnych warun- kach, które zawsze mają związek z  osłabieniem człowieka, opuszczają wakuolę, namnażają się w komórce, dostają się do innych narządów i w postaci poważnej choroby ogólnej mogą prowadzić nawet do śmierci. Taka choroba – zwana listeriozą – jest trudna do zdiagno- zowania, ponieważ jej pierwsze objawy, takie jak złe samopo- czucie czy biegunka, są niespecyficzne. Jako że nawet 10 osób posiada w jelicie listerie, sama ich obecność nie musi oznaczać choroby. Nie chorują także wszyscy ci, którzy spożyli zbyt dużą ilość listerii z pożywieniem, a tylko niektórzy. Wyjaśnia się to tym, że z danym kawałkiem pożywienia nie zawsze spożyjemy całą kolonię bakterii. Tak jest w przypadku sera. Jeśli te połknięte bakterie natrafią na zdrowy mikrobiom jelitowy, zostaną z nim po prostu zintegrowane i wydalone z  kałem. Jeśli jednak w  jelicie spotkają osłabione albo za- burzone społeczności mikrobów, listerie dostaną się do ko- mórek. Wyjaśnia to także, dlaczego 20-30 osób z poważną º 40 º º Bakterie jelitowe kluczem do zdrowia º º Powstanie mikrobiomu º listeriozą umiera mimo podawania antybiotyków. Po pierw- sze, antybiotyki nie docierają do listerii znajdujących się w wakuolach, a po drugie, jak jeszcze przekonamy się dzię- ki tej książce, antybiotyki oznaczają dodatkowe osłabienie mikrobiomu. Kiedy podczas ciąży dojdzie do nadmiernego zasiedle- nia jelit listeriami, bakterie trafiają przez pępowinę do krwi dziecka i  mogą powodować szkody. Dziecko może urodzić się martwe lub chore, a na dalszych etapach ciąży może dojść do przedwczesnego porodu lub do zatrucia krwi po porodzie, które często bywa śmiertelne. Warto więc na wczesnym etapie zadbać o świadomą pielęgnację mikrobiomu jelitowego, aby uchronić się przed takimi nieszczęściami. Zwiększone ryzyko zachorowania
Pobierz darmowy fragment (pdf)

Gdzie kupić całą publikację:

Bakterie jelitowe kluczem do zdrowia. Najskuteczniejszy sposób przywrócenia i pielęgnacji mikrobiomu potwierdzony najnowszymi badaniami naukowymi
Autor:

Opinie na temat publikacji:


Inne popularne pozycje z tej kategorii:


Czytaj również:


Prowadzisz stronę lub blog? Wstaw link do fragmentu tej książki i współpracuj z Cyfroteką: