Rozsáhlý a zcela stěžejní výzkum NIH - Human Microbiom Project

Národní ústav zdraví (NIH) v USA zahájil v roce 2007 rozsáhlou vědeckou iniciativu. Porozumět složitým vztahům mezi zdravím a biliony mikroorganismů, které obývají naše tělo, se zdálo více než aktuální.

Počátky výzkumu lidského mikrobiomu

Již v roce 1676 popsal Antonie van Leeuwenhoek (1632-1723) v dopise Royal Society mikroorganismy, které objevil ve svých vlastních slinách a stolici. Velký pokrok v této oblasti učinili Louis Pasteur (1822-1895) a Robert Koch (1843-1910), kteří položili základy nového oboru mikrobiologie. Ten se pak v průběhu 20. století stal běžnou součástí univerzitních programů po celém světě. Stále více vědců tak mohlo pronikat do tajemství mikroorganismů žijících s námi a do jeho významu pro naše zdraví. V té době se pro ně používal termín mikrobiota.

Teprve v roce 2000 použil Joshua Lederberg (1925-2008) v článku Infectious History pro časopis Nature termín mikrobiom tak, jak ho známe a používám běžně dnes. V článku vedl diskusi o komplexní interakci mezi lidským tělem a interakci.

Termín mikrobiota se používá stále, odkazuje nás na konkrétní soubor mikroorganismů v určitém prostředí. Termín mikrobiom zahrnuje nejen kompletní soubor mikroorganismů v určitém prostředí, ale také na jejich genetický materiál, termín tak v sobě zahrnuje také funkci mikroorganismů a jejich interakci s hostitelem.

Snaha o komplexní pochopení interakce mezi mikrobiomem a lidským tělem

Human Microbiom Project (dále jen HMP) navazuje na tehdejší dosavadní výzkumy a klade si za cíl podání komplexnější zprávy o lidském mikrobiomu.

Ve své 1. fázi (HMP1) se zaměřuje na identifikaci a vytvoření katalogu mikrobiálních druhů přítomných na různých částech těla (střeva, kůže, ústa, nos a urogenitální trakt), stejně jako vytvoření referenční databáze mikrobiálních genomů (genetického materiálu našich mikroorganismů).

Ve 2. fázi (HMP2) už se soustředí na funkční role mikrobů při normálních fyziologických procesech jako je trávení a imunita. Současně se zaměřuje na roli mikrobiomu ve změněných fyziologických procesech, nemocech jako jsou obezita, cukrovka, zánětlivé onemocnění střev nebo právě kůže.

Zásadní zjištění a výsledky

Výzkumy potvrdily, že lidský mikrobiom je neuvěřitelně rozmanitý. Existuje tisíce mikrobiálních druhů, které koexistují na různých částech těla. Různé části těla jednotlivých lidí zahrnuje různé složení mikrobiomu.

Každý jednotlivec má jedinečný mikrobiom stejně jako otisky prvků. Ovlivňuje jej faktory jako strava, prostředí i genetika.

U lidí žijících v různých geografických oblastech se opět prokázalo odlišné složení mikrobiální komunity.

Bylo zjištěno, že u jednotlivců je mikrobiom kůže relativně stabilní v čase. Mohou ho však měnit vnější faktory jako klima, strava, užívání antibiotik či používání kosmetických přípravků.

Rovněž byla potvrzena hygienická hypotéza, která říká, že nadměrné čištění naší pleti nebo častý kontakt s chemickými čistícími prostředky pro domácnost narušují náš mikrobiom kůže.

Zdravý a vyvážený mikrobiom je klíčový pro udržení imunitních funkcí a prevence infekcí. Specifické změny mikrobiomu naopak mohou vést k onemocněním, ať už souvisejících s poklesem imunity, s infekcemi a záněty, ale například také s obezitou.

U kožního mikrobiomu se jeho nerovnováha projeví onemocněními jako je atopický ekzém, kdy je prokázán zvýšený počet bakterií Staphylococcus aureus (zlatého stafylokoka), nebo akné, kdy je v nerovnováze bakterie Propionibacterium acnes (propionibakterie akné).

Mikrobiom se podílí na metabolismu složek potravy a na produkci vitamínů. Chrání nás před patogeny a ovlivňuje funkci imunitního systému.

Podstatnou informací je také to, že na sobě neseme více genetické informace našeho mikrobiomu než naší vlastní.

Dopad tohoto výzkumu na reálný život

Tento výzkum poskytl důležité podklady pro personalizovanou medicínu, která může být přizpůsobena specifickému mikrobiálnímu profilu jednotlivce.

Dal podklad pro prevenci a léčbu nemocí prostřednictvím optimalizace mikrobiomu nemocného.

V rámci veřejného zdraví je čím dál více intervenováno podporovat způsoby, jak se starat o svůj mikrobiom. Kladen je důraz především na vyváženou a rozmanitou stravu bohatou na vlákninu, omezení průmyslově zpracovaných potravin a na uvážlivé užívání antibiotik.