Az emberi mikrobiota eltűnése: Hogyan veszíthetjük el legrégebbi szövetségeseinket

"A mikrobiota nem véletlen" - mondja Dr. Martin Blaser, a Rutgers Egyetem Fejlett Biotechnológiai és Orvostudományi Központjának igazgatója és a Hiányzó mikrobák szerzője. "A mikrobiota nagyon hosszú időn keresztül együtt fejlődött velünk, és hasznos funkciókat lát el számunkra, ahogyan előnyös funkciókat is ellátunk érte ... Mindannyian ökológiai egységként működünk együtt." Amióta fajunk és az egész élet létezik a földön, mikrobák társaságában vagyunk: a mikrobák a belekben, a bőrünkön és a környezetünkben laknak. Ezek a hibák időnként opportunista kórokozók voltak, az egyének és a populációk sebezhetőségére támaszkodva, de gyakrabban ők a legrégebbi evolúciós barátaink.

A baj az, hogy a mikrobiota, amiről tudjuk, hogy eltűnik.

Miért tűnnek el a mikroorganizmusok? Az egyik népszerű magyarázat a higiénés hipotézis, amely azt sugallja, hogy az emberek életük elején nem találkoznak elegendő mikrobiális ingerrel. Blaser azt javasolja, hogy önmagában a higiénés hipotézis helyett egy megfelelőbb hipotézis az lehet, hogy maguk a mikrobák generációról generációra kimerülnek számos olyan modern gyakorlat révén, amelyek megzavarják ősi kapcsolatainkat velük. Ahelyett, hogy aktív vadászó-gyűjtögetők nagy mennyiségű rostból élnének, és szoros kapcsolatban állnak egymással és a környezettel - hasonlóan őseinkhez -, a nyugati emberek egyre inkább ülő jellegű városi létezéseket fogadnak el, amelyek magukban foglalják a feldolgozott ételeket, az antibiotikum-expozíciót és az életmódbeli tényezőket, amelyek nagyban különböznek egymástól. evolúciós eredetünkből.

Ezek a gyakorlatok, amelyek korlátozzák a mikrobiom sokféleségét, a vertikális transzmisszió elvesztését eredményezik, mivel minden egymást követő nemzedéknek kevesebb típusú élőlénye jut tovább a következőre. Blaser és mások azt állítják, hogy a mikrobák ezen alapvető vesztesége, különösen a korai életszakaszban, a nem fertőző betegségek 20. és 21. századi rohamos növekedésének hátterében áll.

A mikrobiota jelentősége

Számos életmódbeli tényező befolyásolja a mikrobiális sokféleséget

Bár gyakran orvosilag szükséges, a modern gyakorlatok, mint például a perinatális antibiotikumok, a császármetszés és a tápszeres táplálás, mind befolyásolják azt a törékeny ablakot, amely alatt immunológiai és anyagcsere mintázat jön létre. "Van egy fejlődési pálya, amely az élet első pár évében meghatározódik" - mondja Blaser. „Éppen akkor zajlik a [mikrobiota] generációk közötti átadása. Évmilliók óta tart. Ezt meghiúsítjuk. ” Egyre több bizonyíték utal arra, hogy az antibiotikum-megszakítás hatása fontos bármely életszakaszban, de különösen drámai a korai életben. Azoknak a gyermekeknek, akik az élet első két évében antibiotikumot kapnak, a későbbiekben lényegesen nagyobb az allergia, az asztma, az elhízás és a gyulladásos bélbetegségek kockázata. Bár gyakran az antibiotikumok életmentő beavatkozások, ma már tisztában vagyunk azzal, hogy az antibiotikum-kezelést követően a mikrobiota soha nem térhet vissza teljesen.

A nyugati étrend kritikusan befolyásolja a mikrobiotát is. A telített zsírokat, finomított szénhidrátokat és cukrokat tartalmazó, valamint a friss élelmiszerekben és rostokban kevés nyugati étrend csökkent mikrobiális összetettséggel, a bél ökoszisztémájának és a betegség egyensúlyhiányával jár. Ennek a veszteségnek része lehet tápanyagverseny, emészthetetlen tömeg elvesztése, ami a vastagbélbe kerül, ahol a leggazdagabb baktériumközösségek élnek, a gyulladásos környezet változásai a gazda-mikroba határfelületen, és egyéb környezeti változások, például a pH. E változások mindegyike lassan választ el a mikrobáktól, amelyek stabil tápanyag-környezetben képesek túlélni a tápanyagban gazdag ételeket. Állatkísérletek bebizonyították, hogy az ilyen „étrend okozta kihalások” az egymást követő generációk során egyre agresszívebben súlyosan korlátozhatják a mikrobiota sokféleségét. A veszteség nem jóindulatú. Egy generáción belül az alacsony kockázatú országokból a nyugati társadalmakba bevándorlók ugyanolyan kockázatot érnek el, mint a nyugatiak a mikrobiotával összefüggő krónikus betegségekben, például a gyulladásos bélbetegségben.

A nyugati étrend számos más egészségügyi eredmény mellett a baktériumok sokféleségének csökkenésével járt.

Hogyan állíthatjuk helyre a mikrobiómák sokféleségét?

Először állítsa meg a sebet. Az antibiotikumok túlírását és visszaélését a lehető leggyorsabban be kell fogni. A kormányoknak figyelemmel kell kísérniük és korlátozniuk kell a vény nélkül kapható antibiotikum-értékesítést, és mind a lakosságot, mind az ellátást nyújtókat ki kell oktatniuk az antibiotikum-felügyelet fontosságáról. A jelenlegi kutatások fényében a korai életkorú antibiotikum-terápiát különösen a kisgyermekekre gyakorolt hosszú távú kockázatok növekvő bizonyítékaival kell mérlegelni. Az orvosi szervezeteknek kritikusan felül kell vizsgálniuk az ellátás normáit, amelyek elősegíthetik a felesleges antibiotikum-kúrákat, különösen a csecsemőknél.

Orvosi fókuszunkat a keskeny spektrumú antibiotikumok felé is átterelhetjük, amelyek megfelelően megcélozzák a fertőzést, így a mikrobiota fennmaradó része sértetlen marad. Ahol korábban az antibiotikumokat dicsérték a spektrumuk szélessége miatt, előfordulhat, hogy a jövő antibiotikumait sajátosságaik miatt értékelik. A keskeny spektrumú kezelésre várni egy adott baktériumidentitást bonyolult lehet a kórházi környezetben, ahol nem mindig van idő arra, hogy megvárják a teljes kultúra visszatérését, de ez a dilemma hangsúlyozza a gyors klinikai diagnosztika szükségességét.
A Centers for Disease Control becslései szerint a kórházakban alkalmazott antibiotikumok 30-50% -a felesleges.

Az orvosi gyakorlatok megváltoztatása az antibiotikumokon kívül szintén segíthet. A császármetszés (C-szakasz) esetében az Egészségügyi Világszervezet egyetért abban, hogy azt orvosi szükségletre kell korlátozni. Abban az esetben, ha C-szakaszra van szükség, a csecsemőket potenciálisan „be lehet vetni” az anya hüvelyi flórájába, hogy utánozzák a mikrobiota természetes expozícióját. A korai adatok azt sugallják, hogy ez a technika képes volt részben felszámolni a C-szakasz mikrobiális veszteségét. Az új anyák támogatása és biztonságos terek biztosítása a szoptatás folytatásához szintén fontos módszer a szoptatási arány emeléséhez. Az anyatej továbbra is a csecsemő mikrobiota és a fejlődő immunrendszer kulcsfontosságú erősítője.

Figyelembe kell vennünk az életmódot is. Kevés étrend volt annyira unalmas az emberi egészség szempontjából, mint a nyugati étrend. A rostok létfontosságú fontosságát és feltűnő hiányát a nyugati étrendben nem lehet túlbecsülni. A rost „prebiotikumként” működik, amely megerősíti a hasznos mikrobák populációit. Egyszerre metabolizálódik rövid láncú zsírsavakká, multiplikatív egészségügyi előnyökkel. A friss gyümölcsök és zöldségek sokféle élelmi rostot tartalmaznak, amelyek elősegítik a mikrobiális sokféleséget, ugyanakkor az amerikaiaknak csak körülbelül 5% -a fogyasztja az ajánlott 19-38 g mennyiséget naponta. A probiotikumok ezzel ellentétben étrend-kiegészítőkben vagy élelmiszerekben, például joghurtban fogyasztott élő szervezetek, és népszerű egészségügyi termékek. Noha számos egészségügyi hasznot mutattak, ritka az a klinikai bizonyíték, hogy egészséges alanyokban képesek módosítani a mikrobiota összetételét. Ennek ellenére a prebiotikumokkal együtt az egészséges táplálkozás részesei lehetnek. A testmozgás növeli a bél mikrobiom sokféleségét, és minden egészséges életmód részének kell tekinteni.

Lehetséges, hogy visszanyerjük a nyugati bél mikrobiotájából eltűnt mikrobiális taxonokat. Az olyan csoportok, mint a Global Microbiome Conservancy, aktív „magbankban” aktívan igyekeznek mintavételezni, tanulmányozni és megmenteni azokat a szervezeteket, amelyeket elveszítünk a világ minden tájáról. Munkájuk során világszerte több mint 30 ország különböző és alulreprezentált populációiból gyűjtenek mintákat, beleértve az ősök életmódját, például a vadász-gyűjtögetők populációit. Elkötelezettségükkel és egy kis szerencsével képesek vagyunk megérteni és megőrizni azokat az ősi mikroorganizmusokat, amelyek előnyöket jelentenek az emberi egészség számára.

"Ez helyrehozást igényel" - mondja Blaser. "Az első pont a károk megállítása, majd újjáépítése."