Baktériumok is kellenek az egészséghez

Miért nélkülözhetetlenek a bélbaktériumok az immunrendszer normális működéséhez és az egészséges testsúly fenntartásához?

Miközben szappanokat és tisztítószereket még mindig sikerül azzal a szlogennel eladni, hogy mindenféle ismert mikrobát elpusztítanak, a közvélemény körében is egyre inkább terjed az a helyes nézet, hogy a túlzottan steril, mikrobamentes környezet megfosztja a fejlődő immunrendszert a kihívásoktól, miáltal egyfelől védtelenné teszi a későbbi támadásokkal szemben, másfelől hajlamosítja a téves, leginkább az allergiás és autoimmun reakciókra.

Ami évtizedekkel ezelőtt még csak logikus sejtés volt, arra ma már komoly állatkísérletes eredmények szolgáltatnak bizonyítékot: a kontrolláltan steril, baktériumoktól teljesen elzárt környezetben felnevelt egerek immunrendszere súlyos hiányosságokat mutat, és bélcsatornájuk fejlődése is elmarad a normálistól. A csíramentesen nevelt egerek fogékonyabbak a fertőzésekre, immunsejtjeik száma és aktivitása csökkent, ezen felül bélfaluknak mind az izomzata, mind az ideg- és érhálózata alulfejlett, és emésztőenzim-termelésük is rendellenesen alacsony. Ugyanakkor mindössze egy, normálisan ott honos baktériumfaj, a Bacteroides thetaiotaomicron betelepítésével csaknem teljesen helyreállítható bélnyálkahártyájuk védelmi funkciója és bélfaluk ideghálózata.

Egy másik rokon baktérium, a B. fragilis esetében azt is sikerült kimutatni, hogy az immunstimuláló funkcióért a baktériumok sejtfalának egyetlen jól meghatározott összetevője, a tok-poliszacharid A (PSA) a felelős: ha a kolonizálást a B. fragilis olyan mutáns törzsével végezték, amelyből hiányzott az inkriminált sejtfal-komponens, az immunműködés helyreállítása elmaradt. A PSA önmagában olyan komplex immunfolyamatokat indít el, amelyek nélkülözhetetlenek a béltraktus nyirokcsomóinak normális működéséhez és a bél immunválaszainak megszervezéséhez. S bár beleinket természetes körülmények között nyilván nem egyetlen, hanem sok száz baktériumfaj egyedei népesítik be, a fent leírt és más kísérletekből egyértelműen kiderül, hogy az immunrendszer megfelelő programozásában a bélflóra néhány specifikus összetevője játszik meghatározó szerepet.

A rossz baktériumok elszaporodása gyulladást indít el a belekben

Ha pedig egyes baktériumokra ilyen nagy szükségünk van bél-immunrendszerünk rendeltetésszerű működtetéséhez, nem meglepő, hogy a bélflóra fajösszetételének kedvezőtlen eltolódása súlyos betegségek kialakulásához vezethet. Az összefoglaló néven gyulladásos bélbetegségekként említett Crohn-betegség és kolitisz ulceróza (fekélyes vastagbélgyulladás) milliók életét keseríti meg világszerte, s a legfrissebb kutatások szerint e kórok kialakulásáért és idültté válásáért - egyes örökletes hajlamosító tényezők mellett - leginkább a kiegyensúlyozatlan bél-mikrobiom okolható.

Először az tűnt fel, hogy a sterilen nevelt egerekben sosem alakul ki ilyen betegség. Későbbi kísérletek rámutattak, hogy a Crohn-betegek bélflórájának fajgazdagsága jelentősen, mintegy 50 százalékkal megcsappan, ami elsősorban a normális mikrobiótában kulcsfontosságú Bacteroides-rokon fajok eltűnésével hozható összefüggésbe. A jelek szerint a "jó" baktériumok térvesztésével párhuzamosan olyan fajok szaporodnak el, amelyek ahelyett, hogy féken tartanák a nemkívánatos immunválaszt, masszív gyulladásos reakciót indítanak el. Ez aztán ördögi kört eredményez, mert az így átjárhatóbbá váló hámfelszínen át még több gyulladáskeltő baktérium áramlik a nyálkahártya belsejébe.

A "jó" baktériumok egyébként nem csak közvetett módon, a "rosszak" kiszorításával, hanem aktívan is hozzájárulnak a gyulladásmentes állapot fenntartásához, amennyiben az élelmi rostok lebontásakor olyan ún. rövid szénláncú zsírsavakat termelnek, amelyek kordában tartják a gyulladásos folyamatokat.

Forrás: AFP/SPL

A kövér egérnek más a bélflórája

Hogy a beleinkben élő baktériumok segítik emésztésünket, vagy éppen hogy stimulálják immunrendszerünket, viszonylag magától értetődő. Ám arra, hogy az egyre inkább népbetegségként jelentkező elhízásban is szerepet játszhatnak, csak az utóbbi évtizedben kezdtek felfigyelni a kutatók. Miután a kövérség állati modellezése céljából létrehozták azokat a génmódosított egereket, amelyekből hiányzik a leptin nevű, a szervezet energiaraktárainak telítettségét jelző hormon, rövidesen észrevették, hogy a leptin-hiányos egerekben sok egyéb mellett a bélflóra összetétele is drasztikusan megváltozik. Míg a közönséges egerek vakbelében a baktériumfajok 60-80 százaléka a Firmicutes törzsbe, 20-40 százalékuk pedig a Bacteroidetes törzsbe tartozik, a génkiütött kövér egerekben az arány erősen eltolódik: a bélflórát még sokkal inkább a Firmicutes fajok dominálják, a Bacteroidetes törzs képviselői pedig szinte teljesen kiszorulnak.

Rögtön felmerült a kérdés, hogy a baktériumösszetételben megfigyelt változás inkább következménye, vagy esetleg az egyik oka az elhízásnak. A választ ismét a steril körülmények között nevelt egerektől várták, akik "tiszta lappal" indulnak, s ezért tetszőleges módon lehet benépesíteni a bélcsatornájukat. Először is kiderült, hogy azok a sterilen nevelt egerek, akik genetikusan kövér fajtársaiktól kapták bélbaktériumaikat, kétszer annyi zsírt halmoztak fel, mint azok, akikbe egészséges egerek bélbaktériumait ültették.

Másodsorban - és ezt a kutatók legalább annyira fontos eredménynek tekintették - azokkal a sterilen nevelt egerekkel összehasonlítva, akikbe semmilyen bélflórát nem telepítettek, az egészséges egerek bélbaktériumaival beoltott egyedek két hét alatt 60 százalékkal növelték testük zsírtartalékait.

Míg a baktériummentes egerek tömték magukba a rágcsálótápot, mégis egyre csak karcsúsodtak, helyreállított bélflórájú társaik 29 százalékkal kevesebbet ettek, s ennek ellenére szépen elkezdtek kigömbölyödni. A kísérlet tehát két lényeges következtetés levonására adott lehetőséget: egyrészt a bélbaktériumok jelenléte látványosan fokozza a táplálék hasznosításának hatékonyságát, másrészt e hatékonyságot a bélflóra konkrét fajösszetétele is nagyban befolyásolja. Az azóta született újabb eredmények azt mutatják, hogy a dolog az emberekben is hasonlóan működik: testsúly-szabályozásunkra valamiképp hatással van bélflóránk fajösszetétele. Így elképzelhető, hogy a bél mikroközösségének finomhangolásával eredményesen lehetne fellépni az elhízás ellen.