Πεντ εκατομμύρια μικρόβια σε ένα άτομο ορίζουν την ουσία μας

2024 Συγγραφέας: Seth Attwood | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2023-12-16 16:02

Όσο περισσότεροι επιστήμονες μελετούν τα μικρόβια που ζουν στο ανθρώπινο σώμα, τόσο περισσότερα μαθαίνουν για την ισχυρή επίδραση αυτών των ψίχουλων στην εμφάνιση, τη συμπεριφορά μας, ακόμη και στον τρόπο σκέψης και συναισθημάτων.

Οι ιοί, τα βακτήρια, οι μονοκύτταροι μύκητες και άλλοι οργανισμοί που ζουν στους πνεύμονες και τα έντερα, το δέρμα και τα μάτια εξαρτώνται πραγματικά από την υγεία και την ευημερία μας; Δεν είναι πολύ περίεργο να πιστεύουμε ότι τα μικροσκοπικά πλάσματα που κουβαλάμε μέσα μας και πάνω μας, καθορίζουν με πολλούς τρόπους την ίδια μας την ουσία;

Η επιρροή του μικροβιώματος - αυτό είναι το όνομα αυτού του μίνι ζωολογικού κήπου - μπορεί να είναι θεμελιώδης ήδη στα πρώτα στάδια ανάπτυξης.

Μία από τις μελέτες, τα αποτελέσματα της οποίας δημοσιεύθηκαν πέρυσι, δείχνει ότι ακόμη και μια φαινομενικά έμφυτη ποιότητα όπως η ιδιοσυγκρασία ενός βρέφους μπορεί να εξαρτάται από το αν η πλειονότητα των βακτηρίων στο έντερό του ανήκει στο ίδιο γένος: όσο περισσότερα bifidobacteria, τόσο πιο χαρούμενο παιδί.

Τα συμπεράσματα στα οποία κατέληξε η Anna-Katariina Aatsinki και οι συνάδελφοί της στο Πανεπιστήμιο του Turku στη Φινλανδία βασίζονται στην ανάλυση δειγμάτων κοπράνων από 301 μωρά. Αυτά τα παιδιά που είχαν περισσότερα bifidobacteria στους δύο μήνες είχαν περισσότερες πιθανότητες να εκδηλώσουν «θετικά συναισθήματα», όπως διαπίστωσαν οι ερευνητές, στους έξι μήνες.

Η μελέτη του μικροβιώματος ξεκίνησε σχετικά πρόσφατα - στην πραγματικότητα, μόλις πριν από 15 χρόνια. Αυτό σημαίνει ότι το μεγαλύτερο μέρος της έρευνας που έχει γίνει μέχρι σήμερα ήταν προκαταρκτική και μέτρια σε έκταση, με τη συμμετοχή μόνο δεκάδων ποντικών ή ανθρώπων. Οι επιστήμονες έχουν βρει μια σαφή σχέση μεταξύ της κατάστασης του μικροβιώματος και διαφόρων ασθενειών, αλλά δεν έχουν ακόμη καταφέρει να προσδιορίσουν σαφείς σχέσεις αιτίου-αποτελέσματος μεταξύ συγκεκριμένων κατοίκων ενός πυκνοκατοικημένου «εσωτερικού κόσμου» ενός ατόμου και της υγείας του.

Ακόμη και ο αριθμός αυτών των κατοίκων είναι εκπληκτικός: σήμερα πιστεύεται ότι περίπου 38 πεντοσεκατομμύρια (1012) μικρόβια ζουν στο σώμα ενός συνηθισμένου νεαρού άνδρα - αυτό είναι ακόμη περισσότερο από τα δικά τους ανθρώπινα κύτταρα. Αν μάθουμε να καταλαβαίνουμε πώς να διαθέτουμε αυτόν - τον δικό μας - πλούτο, θα ανοίξουν μπροστά μας συναρπαστικές προοπτικές.

Σύμφωνα με τους αισιόδοξους, στο εγγύς μέλλον θα καταστεί σύνηθες να χορηγούνται σε ένα άτομο υγιή σύμπλοκα μικροβίων με τη μορφή πρεβιοτικών (ενώσεις που λειτουργούν ως υπόστρωμα στο οποίο μπορούν να πολλαπλασιαστούν τα ευεργετικά βακτήρια), προβιοτικών (αυτά τα ίδια τα βακτήρια) ή με κόπρανα μεταμόσχευση (μεταμόσχευση πλούσιου εντερικού μικροβιώματος από δότες) - έτσι ώστε να αισθάνεται υγιής.

Όταν οι άνθρωποι μιλούν για το μικροβίωμα, εννοούν πρωτίστως τους κατοίκους του γαστρεντερικού σωλήνα, οι οποίοι αποτελούν το 90 τοις εκατό των μικροοργανισμών μας. Ωστόσο, άλλα όργανα σφύζουν από ζωή: τα μικρόβια γεμίζουν οποιοδήποτε μέρος του σώματος που έρχεται σε επαφή με τον έξω κόσμο: μάτια, αυτιά, μύτη, στόμα, πρωκτό, ουρογεννητικό σύστημα. Επιπλέον, μικρόβια υπάρχουν σε οποιοδήποτε κομμάτι δέρματος, ειδικά στις μασχάλες, στο περίνεο, ανάμεσα στα δάχτυλα των ποδιών και στον αφαλό.

Και να τι είναι πραγματικά εκπληκτικό: ο καθένας μας έχει ένα μοναδικό σύνολο μικροβίων που κανένας άλλος δεν έχει. Σήμερα, σύμφωνα με τον Rob Knight του Κέντρου Καινοτομίας Μικροβιώματος στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια (Σαν Ντιέγκο), μπορεί ήδη να υποστηριχθεί ότι η πιθανότητα δύο ατόμων με το ίδιο σύνολο ειδών στα μικροβιώματα πλησιάζει το μηδέν. Η μοναδικότητα του μικροβιώματος θα μπορούσε να αξιοποιηθεί στην ιατροδικαστική, είπε ο Knight. «Όποιος άγγιξε ένα αντικείμενο παρακολουθείται από το «δαχτυλικό αποτύπωμα» του μικροβιώματος που αφήνεται στο δέρμα ενός ατόμου», εξηγεί. Λοιπόν, κάποια μέρα, οι ερευνητές, αναζητώντας στοιχεία, θα αρχίσουν να συλλέγουν δείγματα μικροβίων που ζουν στο δέρμα, όπως ακριβώς κάνουν σήμερα για τα δακτυλικά αποτυπώματα.

Σε αυτό το άρθρο, θα μοιραστούμε μερικές από τις σημαντικές ανακαλύψεις που έγιναν από επιστήμονες που έχουν μελετήσει το μικροβίωμα και πώς αυτό μας επηρεάζει από τη βρεφική ηλικία έως την τρίτη ηλικία.

ΒΡΕΦΙΚΗ ΗΛΙΚΙΑ

Το έμβρυο στη μήτρα είναι πρακτικά στείρο. Πιέζοντας μέσα από το κανάλι γέννησης, συναντά μια μυριάδα βακτηρίων. Κατά τη διάρκεια του φυσιολογικού τοκετού, το μωρό «πλένεται» από τα μικρόβια που ζουν στον κόλπο. Επιπλέον, τα εντερικά βακτήρια της μητέρας επιβαρύνονται με αυτό. Αυτά τα μικρόβια αρχίζουν αμέσως να κατοικούν στα δικά του έντερα, μπαίνοντας σε ένα είδος επικοινωνίας με το αναπτυσσόμενο ανοσοποιητικό σύστημα. Άρα ήδη στα πρώτα στάδια της ύπαρξής του, το μικροβίωμα προετοιμάζει το ανοσοποιητικό σύστημα για να λειτουργήσει σωστά στο μέλλον.

Εάν το μωρό γεννηθεί με καισαρική τομή, δεν υπάρχει επαφή με τα βακτήρια της μητέρας και άλλοι μικροοργανισμοί αποικίζουν τα έντερά του - από το δέρμα της μητέρας και από το μητρικό γάλα, από τα χέρια μιας νοσοκόμας, ακόμα και από τα λευκά είδη του νοσοκομείου. Ένα τέτοιο ξένο μικροβίωμα μπορεί να περιπλέξει ολόκληρη τη μελλοντική ζωή ενός ατόμου.

Το 2018, ο Paul Wilms από το Κέντρο Συστημικής Ιατρικής του Πανεπιστημίου του Λουξεμβούργου δημοσίευσε τα αποτελέσματα μιας μελέτης 13 μωρών που γεννήθηκαν φυσικά και 18 μωρών που γεννήθηκαν χειρουργικά. Ο Wilms και οι συνεργάτες του ανέλυσαν τα κόπρανα των νεογνών και των μητέρων τους, καθώς και κολπικά επιχρίσματα γυναικών που τοκετούσαν. Οι «καισαρικές» είχαν σημαντικά λιγότερα βακτήρια που παράγουν λιποπολυσακχαρίτες και έτσι διεγείρουν την ανάπτυξη του ανοσοποιητικού συστήματος. Λίγα τέτοια μικρόβια έχουν απομείνει για τουλάχιστον πέντε ημέρες μετά τη γέννηση - αυτό, σύμφωνα με τον Wilms, είναι αρκετό για να οδηγήσει σε μακροπρόθεσμες συνέπειες για την ανοσία.

Μετά από κάποιο χρονικό διάστημα, συνήθως μέχρι τα πρώτα γενέθλια, τα μικροβιώματα των παιδιών και στις δύο ομάδες αποκτούν ομοιότητες. Ωστόσο, σύμφωνα με τον Wilms, η διαφορά που παρατηρείται στις πρώτες ημέρες της ζωής σημαίνει ότι στο σώμα των μωρών που γεννιούνται με καισαρική τομή, η πρωτογενής ανοσοποίηση μπορεί να μην περάσει, κατά την οποία τα κύτταρα του ανοσοποιητικού συστήματος μαθαίνουν να ανταποκρίνονται σωστά σε εξωτερικές επιδράσεις. Αυτό εξηγεί πιθανώς γιατί αυτά τα παιδιά είναι πιο πιθανό να αναπτύξουν μια ποικιλία προβλημάτων που σχετίζονται με τη λειτουργία του ανοσοποιητικού συστήματος, συμπεριλαμβανομένων των αλλεργιών, της φλεγμονής και της παχυσαρκίας. Σύμφωνα με τον Wilms, στο μέλλον, ίσως, «καισαρικές» θα χορηγηθούν προβιοτικά, που δημιουργήθηκαν με βάση τα στελέχη των μητρικών βακτηρίων, προκειμένου να γεμίσουν το πεπτικό τους σύστημα με ευεργετικά μικρόβια.

Παιδική ηλικία

Οι τροφικές αλλεργίες έχουν γίνει τόσο συχνές που ορισμένα σχολεία έχουν επιβάλει περιορισμούς στα τρόφιμα που μπορούν να πάρουν τα παιδιά από το σπίτι (για παράδειγμα, δεν τους επιτρέπεται να φέρουν μπάρες με φιστίκια ή σάντουιτς μαρμελάδας) έτσι ώστε ορισμένοι συμμαθητές να μην εμφανίσουν αλλεργίες. Στις Ηνωμένες Πολιτείες, 5,6 εκατομμύρια παιδιά υποφέρουν από τροφικές αλλεργίες, δηλαδή υπάρχουν τουλάχιστον δύο έως τρία τέτοια παιδιά σε κάθε τάξη.

Αναφέρονται διάφοροι λόγοι που θα μπορούσαν να οδηγήσουν στην εξάπλωση αλλεργιών, συμπεριλαμβανομένης της αύξησης του αριθμού των μωρών που γεννιούνται με καισαρική τομή και της υπερβολικής χρήσης αντιβιοτικών που μπορούν να καταστρέψουν τα βακτήρια που μας προστατεύουν. Η Katherine Nagler και οι συνάδελφοί της στο Πανεπιστήμιο του Σικάγο αποφάσισαν να δοκιμάσουν εάν η εξάπλωση των τροφικών αλλεργιών στα παιδιά σχετίζεται με τη σύνθεση του μικροβιώματος τους. Πέρυσι, δημοσίευσαν τα αποτελέσματα μιας μελέτης στην οποία συμμετείχαν οκτώ παιδιά έξι μηνών, τα μισά από τα οποία ήταν αλλεργικά στο αγελαδινό γάλα. Αποδείχθηκε ότι τα μικροβιώματα των εκπροσώπων των δύο ομάδων είναι αρκετά διαφορετικά: στα έντερα των υγιών μωρών υπήρχαν βακτήρια τυπικά για τη σωστή ανάπτυξη των παιδιών της ηλικίας τους και βακτήρια που είναι πιο χαρακτηριστικά των ενηλίκων βρέθηκαν σε άτομα που πάσχουν από αγελαδινό αλλεργίες στο γάλα.

Στα αλλεργικά παιδιά, είπε ο Nagler, η συνήθως αργή μετάβαση από το μικροβίωμα της παιδικής ηλικίας στον ενήλικα «συνέβη με μη φυσιολογικό ρυθμό».

Η Nagler και οι συνάδελφοί της μεταμόσχευσαν (χρησιμοποιώντας μοσχεύματα κοπράνων) τα εντερικά βακτήρια των μωρών «τους» σε ποντίκια, που γεννήθηκαν με καισαρική τομή και ανατράφηκαν σε στείρες συνθήκες, δηλαδή εντελώς απαλλαγμένα από μικρόβια. Αποδείχθηκε ότι μόνο τα ποντίκια που μεταμοσχεύθηκαν από υγιή μωρά δεν παρουσίασαν αλλεργική αντίδραση στο αγελαδινό γάλα. Άλλοι, όπως και οι δότες τους, έχουν γίνει αλλεργικοί.

Περαιτέρω μελέτες έδειξαν ότι τον κύριο ρόλο στην προστασία της πρώτης ομάδας ποντικών, προφανώς, έπαιξαν βακτήρια ενός είδους, που βρέθηκαν μόνο σε παιδιά: Anaerostipes caccae από την ομάδα Clostridia. Το Clostridia προλαμβάνει επίσης τις αλλεργίες στα φιστίκια, ανακάλυψαν η Nagler και οι συνεργάτες της σε μια μελέτη.

Ο Nagler, πρόεδρος και συνιδρυτής της φαρμακευτικής startup ClostraBio με έδρα το Σικάγο, ελπίζει να δοκιμάσει τις θεραπευτικές δυνατότητες του Anaerostipes caccae σε ποντίκια εργαστηρίου και στη συνέχεια σε αλλεργικά άτομα. Το πρώτο καθήκον ήταν να βρεθεί ένα μέρος στα έντερα όπου θα μπορούσε να προσγειωθεί μια ομάδα ωφέλιμων βακτηρίων. Ακόμη και σε ένα ανθυγιεινό μικροβίωμα, λέει ο Nagler, όλες οι θέσεις είναι ήδη γεμάτες. έτσι ώστε για να ριζώσει το Clostridia σε ένα νέο μέρος, πρέπει να διώξετε τους προηγούμενους κατοίκους. Ως εκ τούτου, το ClostraBio δημιούργησε ένα φάρμακο που καθαρίζει μια συγκεκριμένη θέση στο μικροβίωμα. Ο Nagler και οι συνεργάτες του το «συνταγογραφούν» σε ποντίκια και στη συνέχεια τους κάνουν ένεση με διάφορους τύπους Clostridia, καθώς και διαιτητικές ίνες που προάγουν την αναπαραγωγή μικροβίων. Ο Nagler ελπίζει να ξεκινήσει κλινικές δοκιμές του Clostridia σε ανθρώπους μέσα στα επόμενα δύο χρόνια και τελικά να δημιουργήσει ένα φάρμακο για παιδιά με τροφικές αλλεργίες.

Τα μικρόβια του εντέρου μπορούν επίσης να συσχετιστούν με άλλες ασθένειες στα παιδιά, συμπεριλαμβανομένου του διαβήτη τύπου Ι. Στην Αυστραλία, οι επιστήμονες ανέλυσαν δείγματα κοπράνων από 93 παιδιά των οποίων οι συγγενείς έπασχαν από διαβήτη και διαπίστωσαν ότι εκείνα από αυτά που εμφάνισαν στη συνέχεια τη νόσο είχαν αυξημένα επίπεδα εντεροϊού Α στα κόπρανα τους. Ωστόσο, ένας από τους πειραματιστές, ο W. Ian Lipkin από τη Meilmanovskaya Η Σχολή Δημόσιας Υγείας του Πανεπιστημίου Κολούμπια προειδοποιεί τους συναδέλφους να μην βγάλουν βιαστικά συμπεράσματα ότι τα αίτια ορισμένων ασθενειών οφείλονται αποκλειστικά στις διαφορές στο μικροβίωμα. «Το μόνο που γνωρίζουμε με βεβαιότητα», λέει, «είναι ότι ορισμένα μικρόβια συνδέονται με κάποιο τρόπο με ορισμένες ασθένειες».

Ωστόσο, ο Lipkin είναι ενθουσιώδης για το μέλλον της επιστήμης του μικροβιώματος. Σύμφωνα με την πρόβλεψή του, τα επόμενα πενήντα χρόνια, οι επιστήμονες θα αποκαλύψουν τον μηχανισμό της επίδρασης του μικροβιώματος στο σώμα και θα ξεκινήσουν κλινικές δοκιμές σε ανθρώπους, προκειμένου να δείξουν πώς μπορεί να βελτιωθεί η υγεία με την «επεξεργασία» του μικροβιώματος.

Νεολαία

Πολλοί έφηβοι έχουν προδιάθεση για ακμή – και φαίνεται να υπάρχει ένα φαινόμενο που ονομάζεται «σμηγματογόνο μικροβίωμα». Το δέρμα των ανδρών είναι ιδιαίτερα ευπρόσδεκτο σε δύο στελέχη των βακτηρίων Cutibacterium acnes που σχετίζονται με την ακμή. Τα περισσότερα στελέχη αυτού του βακτηρίου είναι ασφαλή ή ακόμη και ωφέλιμα επειδή αναστέλλουν την ανάπτυξη παθογόνων μικροβίων. Στην πραγματικότητα, αυτό το βακτήριο είναι ένα κύριο συστατικό του φυσιολογικού μικροβιώματος του προσώπου και του λαιμού.

Ωστόσο, ένα κακό στέλεχος μπορεί να κάνει πολύ κακό: η παρουσία του, σύμφωνα με την Amanda Nelson, δερματολόγο στο University of Pennsylvania College of Medicine, είναι μία από τις προϋποθέσεις για την ανάπτυξη φλεγμονής. Μεταξύ άλλων λόγων για την ανάπτυξη της νόσου, οι επιστήμονες αποκαλούν το σμήγμα (που παράγεται από τους σμηγματογόνους αδένες για την ενυδάτωση του δέρματος), το οποίο χρησιμεύει ως έδαφος αναπαραγωγής για C. acnes, τριχοθυλάκια και τάση για φλεγμονή. Λειτουργούν όλα μαζί, και σύμφωνα με τον Nelson, δεν ξέρουμε ακόμα ποιο είναι πιο σημαντικό.

Ερευνητές της Ιατρικής Σχολής του Πανεπιστημίου της Ουάσιγκτον εξέτασαν το μικροβίωμα των σμηγματογόνων αδένων και διαπίστωσαν ότι η μόνη μακροχρόνια θεραπεία για την ακμή, η ισοτρετινοΐνη (γνωστή με διάφορες εμπορικές ονομασίες), λειτουργεί εν μέρει αλλάζοντας το μικροβίωμα του δέρματος, αυξάνοντας τη συνολική ποικιλομορφία μικρόβια, μεταξύ των οποίων είναι πιο δύσκολο να ριζώσουν επιβλαβή στελέχη.

Τώρα που οι επιστήμονες έμαθαν ότι η ισοτρετινοΐνη δρα μεταβάλλοντας τη σύνθεση του μικροβιώματος, μπορεί να προσπαθήσουν να δημιουργήσουν άλλα φάρμακα με το ίδιο αποτέλεσμα, αλλά ελπίζουμε πιο ασφαλή - τελικά, η ισοτρετινοΐνη μπορεί να οδηγήσει σε γενετικές ανωμαλίες στα παιδιά εάν οι μητέρες έλαβαν το φάρμακο κατά τη διάρκεια κατα την εγκυμοσύνη.

Λήξη

Τι θα συμβεί αν μπορείτε να κάνετε περισσότερα με τις προπονήσεις σας δανειζόμενοι απλά τα μικρόβια του εντέρου ενός αθλητή; Αυτή η ερώτηση έγινε από επιστήμονες από το Πανεπιστήμιο του Χάρβαρντ. Για δύο εβδομάδες, συνέλεξαν καθημερινά δείγματα κοπράνων από 15 δρομείς που συμμετείχαν στον Μαραθώνιο της Βοστώνης το 2015 - ξεκινώντας μια εβδομάδα πριν τον αγώνα και τερματίζοντας μια εβδομάδα αργότερα - και τα συνέκριναν με δείγματα κοπράνων που συλλέχθηκαν από δέκα άτομα στην ομάδα ελέγχου επίσης άνω των δύο εβδομάδες, δεν τρέχει. Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι λίγες μέρες μετά τον μαραθώνιο, τα δείγματα που ελήφθησαν από τους δρομείς περιείχαν σημαντικά περισσότερα βακτήρια Veillonella atipica από αυτά της ομάδας ελέγχου.

«Αυτή η ανακάλυψη εξηγεί πολλά, γιατί η Veilonella έχει έναν μοναδικό μεταβολισμό: η αγαπημένη της πηγή ενέργειας είναι το γαλακτικό, το άλας του γαλακτικού οξέος», λέει ο Aleksandar Kostić του Ερευνητικού Κέντρου Διαβήτη Joslin και της Ιατρικής Σχολής του Χάρβαρντ. «Και σκεφτήκαμε: μήπως η Veilonella αποσυνθέτει το γαλακτικό των μυών στο σώμα του αθλητή;» Και, αν είναι όντως έτσι, είναι δυνατόν, εισάγοντας τα στελέχη του σε άτομα μακριά από τον επαγγελματικό αθλητισμό, να αυξηθεί η αντοχή τους;

Στη συνέχεια, οι επιστήμονες αντιμετώπισαν εργαστηριακά ποντίκια: Η Veilonella, που απομονώθηκε από τα κόπρανα ενός από τους δρομείς, εγχύθηκε σε 16 ποντίκια με ένα φυσιολογικό μικροβίωμα που δοκιμάστηκε για παθογόνα. Στη συνέχεια, τα άτομα τοποθετήθηκαν σε διάδρομο και αναγκάστηκαν να τρέξουν μέχρι να εξαντληθούν. Το ίδιο έγινε με 16 ποντίκια ελέγχου. μόνο που τους έγινε ένεση με βακτήρια που δεν καταναλώνουν γαλακτικό. Όπως αποδείχθηκε, τα ποντίκια που «μολύνθηκαν» με Veilonella έτρεξαν πολύ περισσότερο από τα ζώα ελέγχου, πράγμα που σημαίνει ότι, πιστεύουν οι ερευνητές, το μικροβίωμα μπορεί να παίξει κρίσιμο ρόλο στη διατήρηση της απόδοσης.

Σύμφωνα με τον Kostich, αυτό το πείραμα είναι «ένα θαυμάσιο παράδειγμα του τι μας δίνει η συμβίωση». Η Veilonella ευδοκιμεί όταν ένα άτομο, ο φορέας της, ως αποτέλεσμα της φυσικής δραστηριότητας παράγει γαλακτικό, με το οποίο τρέφεται και, με τη σειρά του, ωφελεί το άτομο μετατρέποντας το γαλακτικό σε προπιονικό, το οποίο επηρεάζει την απόδοση του ξενιστή, επειδή, μεταξύ άλλων, αυξάνει τη συχνότητα των συσπάσεων της καρδιάς και βελτιώνει τον μεταβολισμό του οξυγόνου και επίσης, ενδεχομένως, αποτρέπει την ανάπτυξη φλεγμονής στους μύες.

«Αυτό το είδος σχέσης φαίνεται να αποτελεί τη βάση των περισσότερων από τις αλληλεπιδράσεις μεταξύ των ανθρώπων και του μικροβιώματος», εξηγεί ο Kostich. «Τελικά, η σχέση μεταξύ τους είναι τόσο αμοιβαία επωφελής».

Το μικροβίωμα μπορεί επίσης να είναι υπεύθυνο για τα λιγότερο ευχάριστα χαρακτηριστικά της ανθρώπινης φύσης, συμπεριλαμβανομένων των ψυχικών καταστάσεων όπως το άγχος και η κατάθλιψη. Το 2016, επιστήμονες από το Εθνικό Πανεπιστήμιο της Ιρλανδίας στο Κορκ δημοσίευσαν τα αποτελέσματα μιας μελέτης για την επίδραση του μικροβιώματος στην ανάπτυξη της κατάθλιψης. Οι ερευνητές χώρισαν 28 εργαστηριακούς αρουραίους σε δύο ομάδες. Η πειραματική ομάδα έλαβε μεταμοσχεύσεις εντερικής μικροχλωρίδας από τρεις άνδρες που έπασχαν από σοβαρή κατάθλιψη και η ομάδα ελέγχου - από τρεις υγιείς άνδρες.

Αποδείχθηκε ότι το μικροβίωμα του εντέρου των ανθρώπων που πάσχουν από κατάθλιψη βυθίστηκε στην κατάθλιψη και στους αρουραίους. Σε σύγκριση με τα ζώα ελέγχου, έδειξαν απώλεια ενδιαφέροντος για δραστηριότητες που φέρνουν ευχαρίστηση (σε αρουραίους αυτό καθορίζεται από το πόσο συχνά θέλουν να πίνουν γλυκό νερό) και αυξημένο άγχος, που εκφράστηκε στην επιθυμία τους να αποφύγουν ανοιχτούς ή άγνωστους χώρους του εργαστηρίου λαβύρινθος.

Δεδομένης της μεγάλης διαφοράς μεταξύ αρουραίων και ανθρώπων, οι ερευνητές σημειώνουν ότι η μελέτη τους παρέχει νέα στοιχεία ότι το μικροβίωμα του εντέρου μπορεί να παίζει ρόλο στην κατάθλιψη. Αργά ή γρήγορα, λένε, μπορεί να έρθει η μέρα που θα καταπολεμηθεί η κατάθλιψη και άλλες παρόμοιες διαταραχές, συμπεριλαμβανομένης της στόχευσης ορισμένων βακτηρίων στο ανθρώπινο σώμα.

Παλιά εποχή

Το μικροβίωμα είναι και ανθεκτικό και ρευστό ταυτόχρονα. Η μοναδική του δομή σχηματίζεται σε μεγάλο βαθμό από την ηλικία των τεσσάρων ετών και μόνο πολύ σημαντικοί παράγοντες μπορούν πραγματικά να την επηρεάσουν - για παράδειγμα, μια αλλαγή στη διατροφή, η ένταση της σωματικής δραστηριότητας ή ο χρόνος που αφιερώνεται σε εξωτερικούς χώρους, η μετακίνηση σε νέο τόπο κατοικίας, η χρήση αντιβιοτικών και ορισμένων άλλων φαρμάκων. Ωστόσο, κατά μία έννοια, το μικροβίωμα βρίσκεται σε συνεχή ροή, αλλάζει διακριτικά με κάθε γεύμα. Στους ενήλικες, αυτές οι αλλαγές είναι τόσο προβλέψιμες που η ηλικία σας μπορεί να προσδιοριστεί χονδρικά με την απλή εξοικείωση με το σύνολο των βακτηρίων που ζουν στα έντερα.

Αυτή η τεχνική, γνωστή ως «καθορισμός της ηλικίας από το ρολόι μικροβιώματος της γήρανσης», απαιτεί τη βοήθεια της τεχνητής νοημοσύνης, όπως σε ένα πείραμα που διεξήχθη πρόσφατα από την startup Insilico Medicine με έδρα το Χονγκ Κονγκ. Οι επιστήμονες έχουν συλλέξει πληροφορίες για τα μικροβιώματα 1165 ανθρώπων από την Ευρώπη, την Ασία και τη Βόρεια Αμερική. Το ένα τρίτο από αυτά ήταν 20-30 ετών, ένα άλλο τρίτο - 40-50 και το τελευταίο - 60-90 ετών.

Οι επιστήμονες, σημειώνοντας την ηλικία των φορέων τους, υπέβαλαν τα δεδομένα για το 90 τοις εκατό των μικροβιωμάτων σε «ερμηνεία υπολογιστή» και στη συνέχεια εφάρμοσαν τα μοτίβα που εντόπισε η τεχνητή νοημοσύνη στα μικροβιώματα του υπόλοιπου δέκα τοις εκατό των ανθρώπων των οποίων η ηλικία δεν σημειώθηκε. Ήταν δυνατό να διαπιστωθεί η ηλικία τους με σφάλμα μόλις τεσσάρων ετών.

Τι σημαίνει να «επεξεργάζεσαι» το μικροβίωμα σου και να ζεις ήσυχα; Δυστυχώς, ακόμη και οι μεγαλύτεροι λάτρεις της επιστήμης του μικροβιώματος λένε ότι είναι δύσκολο να εξαχθούν ακριβή συμπεράσματα σχετικά με τη σχέση μεταξύ μικροβιώματος και ανθρώπινης υγείας μέχρι στιγμής, και επιμένουν ότι πρέπει να δοθεί μεγάλη προσοχή στη μετάβαση στη θεραπεία με βακτηριακά μοσχεύματα.

Πολλοί είναι τώρα ενθουσιασμένοι για τη δυνατότητα χρήσης μικροβίων ως φάρμακο, λέει ο Paul Wilms από το Πανεπιστήμιο του Λουξεμβούργου, σημειώνοντας ότι οι φαρμακευτικές εταιρείες αναπτύσσουν νέα προβιοτικά για να εξισορροπήσουν το μικροβίωμα.

«Προτού μπορέσουμε να το κάνουμε πραγματικά σωστά και έξυπνα», λέει ο Wilms, «πρέπει να κατανοήσουμε λεπτομερώς τι είναι ένα υγιές μικροβίωμα και πώς ακριβώς επηρεάζει το ανθρώπινο σώμα. Νομίζω ότι είμαστε ακόμα πολύ μακριά από αυτό».

Μικρόβια μέσα μας

• άνω και κάτω τελεία - 38 εκατοστά
• πλάκα - 1 εκατομμύριο
• δέρμα - 180 δισεκατομμύρια
• σάλιο - 100 δισεκατομμύρια
• λεπτό έντερο - 40 δισεκατομμύρια
• στομάχι - 9 εκατομμύρια

Δείτε το μικροβίωμα

Όλες οι εικόνες σε αυτό το άρθρο τραβήχτηκαν από τον Martin Eggerly χρησιμοποιώντας ηλεκτρονικό μικροσκόπιο σάρωσης: τα δείγματα στέγνωσαν, άτομα χρυσού ψεκάστηκαν πάνω τους και τοποθετήθηκαν σε θάλαμο κενού. Το μήκος κύματος της δέσμης ηλεκτρονίων του μικροσκοπίου είναι μικρότερο από το ορατό φως, επομένως η δέσμη «τονίζει» τα μικρότερα αντικείμενα, αλλά εκτός του χρωματικού φάσματος. Eggerly βαμμένα μικρόβια, το χρώμα των οποίων είναι γνωστό, σε αυτά τα χρώματα, σε άλλες περιπτώσεις επέλεξε διαφορετική γκάμα για να διακρίνονται τα μικρόβια και τα χαρακτηριστικά τους χαρακτηριστικά.