Mikrobiom - co to je a jakou plní funkci?

Mikrobiom je jakýsi „orgán“, na který moderní medicína na dlouhá léta zapomněla. Již přes tucet let však díky rozvoji biomedicínských věd probíhá spousta výzkumů, jejichž výsledky dokazují, že mikrobiom je více než jen skupina mikroorganismů obývajících naše tělo. Co je to mikrobiom? Proč je pro naše zdraví tak důležitý? Jak se o něj starat?

Co je mikrobiom?

Mikrobiom (mikrobiota, mikroflóra) je skupina mikroorganismů charakteristických pro daný přírodní biotop. Jako biotop bychom měli chápat nejen moře nebo půdu, ale také lidské a jiné živočišné organismy. Kromě mikrobiomu moří a půdy tedy rozlišujeme mikrobiom střeva, kůže, reprodukčního traktu, ucha a dutiny ústní.

Složení mikrobiomu se liší v závislosti na stanovišti, které obývá. V současnosti se nejvíce výzkumů provádí na nejpočetnějším mikrobiomu v našem těle, tedy trávicím traktu.

Mikrobiom, mikrobiota nebo mikroflóra?

Termín „mikrobiom“ poprvé použil v roce 2001 nositel Nobelovy ceny Joshua Lederberg, který jím popsal soubor genomů všech mikroorganismů obývajících lidské tělo. Proto se termín častěji používá v tomto smyslu.

Když mluvíme o shromažďování všech mikroorganismů jako buněk, měl by být použit termín "mikrobiota".

Termín „mikroflóra“ je zase starý termín, který se používá méně často a pochází z dob, kdy byla většina mikroorganismů řazena do rostlinné říše (pojem „flora“ popisuje souhrn rostlinných druhů vyskytujících se v určité oblasti).

Mikrobiom – z čeho se skládá?

Mikrobiom zahrnuje bakterie, kvasinky, houby, prvoky, viry a archaea. Pamatujte, že se nemusí vždy chovat ke svému hostiteli „přátelsky“. Mikrobiota může také zahrnovat mikroorganismy potenciálně patogenní pro člověka, např. Escherichia Coli.

Vzhledem k obrovskému množství mikroorganismů si zvláštní pozornost zaslouží gastrointestinální mikrobiom, který se skládá převážně z bakterií ze 4 podskupin:

• Firmicutes (64 %)
• Bakterioidy (23 %)
• Proteobakterie (8 %)
• Aktinobakterie (3 %)

U zdravých lidí se jednotlivé úseky gastrointestinálního traktu vyznačují proměnlivou diverzitou mikroorganismů. Žaludek a duodenum jsou prakticky sterilní, protože kyselé pH žaludeční šťávy vytváří nepříznivé prostředí pro většinu mikroorganismů. V tenkém střevě je jejich počet větší a pohybuje se od 10 000 do 100 000 v 1 gramu trávicí soustavy.Převládají zde acidofilní bakterie rodu Lactobacillus a Streptococcus. 

Největší počet mikroorganismů se nachází v tlustém střevě a je to dokonce bilion buněk v 1 gramu trávicího ústrojí. Převážnou většinu tvoří mikroorganismy nesnášející kyslík (anaeroby), jako jsou bakterie rodu Bifidobacterium nebo Clostridium.

Odhaduje se, že v trávicím traktu je 10x více mikroorganismů než buněk v lidském těle (asi 100 bilionů buněk o hmotnosti asi 2 kg) a počet genů v nich obsažených je 3,3 milionu. Pro srovnání, lidský genom má pouze 21 000 genů.

Bakterie obývající trávicí trakt lze rozdělit podle funkcí, které v těle plní:

• Proteolytické (neboli hnilobné) bakterie jsou potenciálně patogenní bakterie, jejichž přemnožení ve střevě může nepříznivě ovlivnit organismus.
  
  Řadíme mezi ně bakterie rodu Klebsiella, Enterobacter, Serratia, Citrobacter, Pseudomonas.
  
  
• Probiotické (ochranné) bakterie jsou bakterie, které inhibují růst patogenních mikroorganismů, utěsňují střevní epitel a produkují živiny pro střevní epitel.
  
  Řadíme mezi ně bakterie rodu Lactobacillus a Bifidobacterium
  
  
• Imunostimulační bakterie stimulují buňky imunitního systému, snižují zánětlivou odpověď a stimulují tvorbu IgA protilátek sliznicí. 
  
  Řadí se mezi ně bakterie rodu Enterococcus a Escherichia coli. Ta je za nepříznivých podmínek také potenciálně patogenní.

Mikrobiom – jaké má funkce?

Střevní mikroorganismy dokážou metabolizovat látky z potravy – sacharidy, bílkoviny, tuky i ty přímo od člověka, jako jsou odumřelé buňky a hlen. Mikrobiom je využívá k udržení základních životních funkcí.

Funkce mikrobioty se tedy dají přirovnat k jakémusi bioreaktoru, který ve fermentačním procesu denně produkuje nespočetné množství bioaktivních látek. Množství a povaha těchto látek bude do značné míry záviset na způsobu stravování.

Kromě podpory trávení střevní mikrobiom zajišťuje:

• produkci vitamínů skupiny B a vitamin K
• zvyšuje vstřebávání minerálů, jako je hořčík a vápník
• zabraňuje kolonizaci střeva patogenními bakteriemi
• stimuluje dozrávání buněk imunitního systému a podporuje jeho činnost
• zklidňuje zánětlivé procesy
• ovlivňuje zrání a diferenciaci buněk střevního epitelu
• inaktivuje toxiny a karcinogeny
• podílí se na metabolismu cholesterolu a bilirubinu

Mikrobiom – co ho ovlivňuje?

Náš mikrobiom ovlivňuje mnoho faktorů. Některé jsou dědičné, ale většinu můžeme přímo ovlivnit my sami.

Geny

Přestože složení střevního mikrobiomu je primárně ovlivněno faktory prostředí, mikrobiom je v menší míře ovlivněn také genotypem hostitele. Příkladem takového vztahu jsou varianty genu FUT2 kódující enzym fukosyltransferázu 2, odpovědný mj. za tvorbu antigenů spojených s krevními skupinami.

Lidé s nepříznivou variantou genu FUT2 neprodukují některé oligosacharidy, jejichž nedostatek je predisponuje k deficitu ochranných bakterií rodu Bifidobacterium. Nepříznivou variantu tohoto genu má asi 20 % Evropanů.

Věk a způsob narození

Před porodem v děloze je náš trávicí trakt sterilní. Při přirozeném porodu se trávicí trakt osídlí poševním mikrobiomem matky. Během kojení se pak s mlékem dítěti předávají prebiotické látky (lidské oligosacharidy), které stimulují růst prospěšných bakterií, jako je Bifidobacterium.

Děti krmené umělou výživou mohou mít nižší počet těchto bakterií. Ukázalo se, že porod a způsob výživy může být rozhodující pro správný vývoj mikrobiomu a vznik např. alergií. Ve složení mikrobiomu byly u novorozenců narozených přirozeně ve srovnání s těmi, kteří se narodili císařským řezem, významné rozdíly.

Poté, co přestaneme kojit a zavedeme pevnou stravu, se složení střevního mikrobiomu postupně podobá složení dospělého. Zhruba v 15 letech se stává relativně stabilní (pokud je člověk zdravý a vede správný životní styl).

Další etapou lidského života, ve které je pozorována změna složení střevního mikrobiomu, je období po cca 65. roce života. U starších osob dochází ke snížení počtu ochranných bakterií rodu Bifidobacterium a zvýšení počtu potenciálně patogenních bakterií, jako je Clostridium.

Pokles Bifidobacterium, které snižují zánět na střevní sliznici, může být jedním z faktorů zhoršujících chorobné procesy související s věkem. Proč se tohle děje? Do značné míry je to důsledek toho, že s věkem se naše tělo stává méně výkonným, tedy zhoršuje se stav zubů, klesá množství vylučovaných slin a výkonnost orgánů, např. slinivky břišní.

Strava

Strava je jedním z nejsilnějších faktorů ovlivňujících složení střevního mikrobiomu. Poskytneme-li našemu mikrobiomu správné množství komplexních sacharidů, budou mikrobi produkovat látky, jako jsou mastné kyseliny s krátkým řetězcem (SCFA), např. butyrát nebo kyselina mléčná, které příznivě působí na organismus, včetně potlačení zánětlivých reakcí.

Odhaduje se, že 10–20 % konzumovaných sacharidů je odolných vůči trávení lidskými střevními enzymy. Jedná se o nestravitelné sacharidy, jako jsou rezistentní škroby a neškrobové polysacharidy (např. pektiny a celulóza), které jsou dokonalou „živinou“ pro mikrobiom.

Pokud však naše strava obsahuje nadbytek zpracovaných potravin, jednoduchých cukrů, nasycených tuků a živočišných bílkovin, začnou mikroorganismy produkovat škodlivé látky, jako jsou biogenní aminy, např. tyramin, skatol, indol nebo amoniak. Tyto látky mohou způsobit poškození buněk střevního epitelu, vyvolat zánět a vést k narušení permeability střevní bariéry.

Byla provedena studie, která porovnávala složení střevního mikrobiomu dětí žijících v Itálii a stravujících se podle západního modelu stravy (bohaté na živočišné bílkoviny, tuky a jednoduché cukry) se stravou dětí žijících na venkově Burkiny Faso (bohaté na komplexní sacharidy a nízký obsah živočišných bílkovin). Ukázali, že složení mikrobiomu v obou skupinách bylo radikálně odlišné.

U italských dětí dominovala skupina bakterií charakteristických pro obézní lidi (Firmicutes), došlo k přemnožení hnilobných bakterií, ve stolici byl zjištěn snížený obsah butyrátu a dalších SCFA. To nebylo zjištěno u dětí z Burkiny Faso. To ukazuje, jak nevhodné stravovací návyky ovlivňují střevní mikrobiom.

Strava s nízkým obsahem komplexních sacharidů (např. rozpustná vláknina) snižuje rozmanitost střevního mikrobiomu, zejména ochranných bakterií Bifidobacterium. Příkladem takové diety je dieta FODMAPs a špatně vyvážená bezlepková dieta.

Středomořská strava je ve studiích nejpříznivější, protože kromě velkého množství dietní vlákniny obsahuje polyfenoly. Jak ukazují nedávné studie, 90–95 % polyfenolů se akumuluje v tlustém střevě, kde procházejí různými biochemickými přeměnami střevním mikrobiomem.

TIP: Pokud rádi objevujete nové potraviny, zejména ty zdravého charakteru - znáte výhody konopného semínka?

Psychický stres

Ve studiích jak na myších tak na lidech se ukázalo, že psychický stres snižuje množství ochranných bakterií rodů Lactobacillus a Bifidobacterium. Stres navíc stimuluje přemnožení potenciálně patogenních bakterií, jako je Escherichia Coli. To je pravděpodobně způsobeno uvolňováním stresového hormonu kortizolu.

Bylo také prokázáno, že polyfenoly, jako je resveratrol v hroznech nebo katechiny v čaji, mají pozitivní vliv na složení střevní mikrobioty, působí jako prebiotika.

TIP: Pro odbourání stresu vám může být skvělým pomocníkem CBD olej v podobě kapek či kapslí. Více než 70% uživatelů CBD vnímá zmírnění stresu již v prvních dnech užívání.

Mikrobiom a civilizační choroby

Mikrobiom je často přirovnáván k „orgánu“, na který moderní medicína zapomněla. Výzkumy jasně ukazují, že mikrobiom je jako každý jiný orgán schopen přijímat informace z okolí – jako jsou změny pH, přítomnost živin, buňky imunitního systému nebo hormony – a reagovat na ně. 

Tento systém se nazývá quorum sensing a umožňuje molekulární dialog mezi mikrobiomem a lidskými buňkami a orgány.

Vzhledem k víceúrovňovému vlivu mikrobiomu na náš organismus nepřekvapí, že kvalitativní a kvantitativní poruchy mikrobiomu, nazývané střevní dysbióza, mohou mít vliv na vznik mnoha civilizačních chorob, jako jsou:

• obezita
• cukrovka
• autoimunitní onemocnění
• alergie
• depresivní poruchy
• autismus
• Alzheimerova choroba

Průlom ve výzkumu vztahu mezi mikrobiomem a lidským zdravím byl zahájen v roce 2007 projektem amerického Národního institutu zdraví „Human Microbiome Project“. Využívá nejmodernější metody molekulární biologie, které umožnily určit rozdíly ve složení lidského mikrobiomu v závislosti na zeměpisné šířce, genotypu, věku a stravě.

Mikrobiom a obezita

První studie ukazující vztah mezi střevním mikrobiomem a obezitou byly provedeny na myších. Bylo zjištěno, že obézní myši mají – ve srovnání s hubenými – narušené proporce mezi Firmicutes (příliš mnoho) a Bacteroides (příliš málo).

V současné době se předpokládá, že střevní mikrobiom může ovlivňovat rozvoj obezity prostřednictvím alespoň tří mechanismů:

• produkcí dalších kilokalorií (4-10 % energie získané z potravy vytváří mikrobiom, je to asi 80-200 kcal / den)
• indukce zánětu nízkého stupně (takzvaná metabolická endotoxémie, která může způsobit inzulínovou rezistenci)
• regulace centra hladu a sytosti (mikrobiom ovlivňuje mimo jiné sekreci glukagonu podobného peptidu-1 a peptidu YY a dobu průchodu střevem)

Mikrobiom a nervový systém

Experimentální studie na myších ukázaly, že střevní mikrobiom ovlivňuje vývoj nervového systému, stresovou reakci a chování. Stále více studií také naznačuje přímý vztah mezi střevním mikrobiomem a depresivními poruchami.

V této souvislosti tzv. osa střevo-mozek a bloudivý nerv, které jsou zodpovědné za přenos signálů ze střeva do mozku.

Dalšími mechanismy, kterými mohou mikrobi ovlivňovat naše chování, je jejich účast na metabolismu tryptofanu (prekurzor "hormonu štěstí" - serotoninu) nebo přímo prostřednictvím syntézy neurotransmiterů, např. bakterie rodu Escherichia a Enterococcus mohou produkovat serotonin a z rodu Lactobacillus GABA (neurotransmiter zodpovědný za zklidnění a relaxaci).

Kromě toho výzkum naznačuje účast střevního mikrobiomu na rozvoji takových poruch, jako jsou:

• autismus
• schizofrenie
• ADHD
• bipolární porucha

Syndrom přerůstání bakterií

SIBO neboli Syndrom přerůstání bakterií v tenkém střevě je druh střevní dysbiózy s přemnožením bakterií v tenkém střevě, které jsou charakteristické pro tlusté střevo.

SIBO je příčinou poruch trávení a vstřebávání. Koexistuje s mnoha nemocemi, jako jsou:

• syndrom dráždivého tračníku (84 %)
• celiakie (66 %)
• gastroezofageální refluxní choroba (50 %)
• hypotyreóza (54 %)
• pankreatitida (35 %)

SIBO může být způsobeno:

• poruchou střevní motility
• antacidou
• onemocnění žaludku
• nedostatkem trávicích enzymů
• vysokým věkem
• antibiotickou terapií

Mikrobiom – jak se o něj starat?

• konzumovat zeleninu a ovoce bohaté na polyfenoly (borůvky, jahody, maliny) a prebiotické látky, které jsou „živinou“ pro střevní mikroorganismy (luštěniny, citrusové plody, topinambur, pórek, cibule, chřest, banány)
• konzumujte komplexní sacharidy, např. hnědou rýži, ovesné vločky a otruby, které obsahují rozpustnou vlákninu, která stimuluje produkci butyrátu
• konzumujte kvalitní tuky, např. v olivovém oleji
• pijte zelený čaj, protože obsahuje polyfenoly, jako jsou katechiny
• zvyšte spotřebu nakládané zeleniny, např. zelí, okurek, červené řepy a dále také mléčných výrobků, např. jogurtů, kefírů, protože jsou zdrojem probiotických mikroorganismů
• vyhněte se velkému množství alkoholu, a pokud pijete, zvolte červené víno, které obsahuje polyfenoly, jako je resveratrol
• vyřaďte ze svého jídelníčku zpracované rychlé občerstvení, slazené nápoje, sušenky a tyčinky, protože jsou zdrojem jednoduchých cukrů a trans-tuků
• vyhněte se psychickému stresu, a pokud to není možné, použijte relaxační techniky
• ujistěte se, že máte dostatek spánku
• pravidelně cvičte

Skladem

★ ★ ★ ★ ★ (9x)

Magnesium - PRO ENERGII

Doplnit tělu základní látky a zároveň získat energii na několik hodin? Ano! Za tímto účelem jsme vyvinuli jedinečný příp...

590 Kč Přidat do košíku

Nejprodávanější

Skladem

★ ★ ★ ★ ★ (3x)

Kratom - Super Green

Super Green je odrůda zeleného kratomu pocházející z Indonésie. Kratom je v podobě nadrobno mletého prášku z listů rostl...

330 Kč Vybrat variantu

Není skladem

★ ★ ★ ★ ★ (34x)

CBD mast - ORIGINÁL

CBD mast – ORIGINÁL je univerzální mast na tvář i tělo, vhodná pro všechny typy pokožky, zejména však pro pokožku suchou...

490 Kč Vybrat variantu

Doporučujeme

Nejprodávanější

Skladem

★ ★ ★ ★ ★ (119x)

CBD kapsle

Želatinové kapsle s CBD olejem představují jednoduchou a pohodlnou formu dávkování kanabinoidů pro ty, kterým nevyhovuje...

1 190 Kč Přidat do košíku

Skladem

★ ★ ★ ★ ★ (13x)

CBD olej 5% - DETOX

CBD olej obohacený o přírodní extrakty z kurkumy a černého pepře, které jsou již stovky let využívány pro svůj blahodárn...

940 Kč Přidat do košíku

Autor: Tomáš Konieczny

Na kvalitě a správnosti informací, které s vámi sdílíme v našich článcích, nám záleží stejně jako na našich produktech samotných. Pokud jste našli v našem článku nějakou chybu, překlep či nesrovnalost, dejte nám vědět na info@herbalus.cz nebo nám zavolejte na číslo +420 735 158 122.

Kdo je autorem tohoto článku? 

Bc. Tomáš Konieczny
Narozen 4.7.1992 v Třinci
Vystudoval ekonomický obor, celý život se však věnoval cestovnímu ruchu, zdravému životnímu stylu, konopí a zkoumání jeho vlivu na lidské zdraví.
Zakladatel a jednatel firmy Herbalus, kde stojí mimo jiné za vývojem produktů a objevováním přínosu konopí v různých fyzických či psychických aspektech zdraví.