MARTIN UHLÍŘ: ROZVRAT V MIKROBIÁLNÍ ZOO Respekt 2017 Proč se v našich střevech nedaří prospěšným bakteriím a jaké nemoci s tím souvisejí. Nestává se příliš často, aby lékaři odložili moderní medikamenty a sáhli po dávném receptu. Začátkem dekády však v nemocnici v nizozemském Leidenu umírala čtyřiaosmdesátiletá žena na střevní infekci způsobenou bakteriemi zvanými klostridie; antibiotika proti nemoci projevující se průjmem a zvracením nepomáhala, a tak si ošetřující lékař vzpomněl na metodu, o které četl ve starých odborných časopisech: na transplantaci stolice, přenesení výkalů zdravého člověka do střev nemocného. Jiný nápad už neměl, a tak požádal nadřízeného o povolení. Klostridiové infekce trápí většinou seniory, kteří v nemocnici třeba před chirurgickým zákrokem prodělali léčbu antibiotiky širokého záběru. „Když máte zdravou střevní mikroflóru, je to jako zoologická zahrada, jsou tam opice, hroši, antilopy. Vládne tam rovnováha. Po léčbě silnými antibiotiky ale rozmanitost zmizí, zůstane jenom vlkodlak a ten vás může zabít,“ přibližuje to gastroenterolog z pražského IKEM Pavel Drastich. Když tedy primář ve zmíněné nemocnici na požadavek kývl, věděl, že stolice zdravého člověka dodá do střev pacientky kompletní životaschopnou „zoo“, která „vlkodlaka“, přemnožené klostridie, může odkázat do patřičných mezí. A nemýlil se. Žena dostala stolici od syna a za tři dny šla domů. Výzkum střevních bakterií ale slibuje víc. Potvrzuje výrok starověkého řeckého lékaře Hippokrata, že všechny nemoci začínají ve střevě. A ukazuje, že se střevními bakteriemi souvisejí i tak nečekané nemoci jako revmatoidní artritida, roztroušená skleróza nebo nádory. V lahvi i tabletáchPrvní záznam o „přenesení stolice“ z jednoho člověka na druhého pochází ze 4. století z Číny, kde jistý lékař nutil své pacienty trpící průjmy, aby pozřeli „žlutou polévku“ z výkalů zdravých lidí. Technika se tenkrát neujala, možná i kvůli nepříliš lákavé aplikaci. Přesto se během historie objevovala v různých podobách znovu. V moderní době ji poprvé použil – už v podobě klystýru – v roce 1958 v Denveru americký lékař Ben Eiseman. Právě k léčbě zánětu tlustého střeva způsobeného klostridiemi. Po jediné dávce cizí stolice se lidé s bakteriální infekcí střev uzdravili. Takzvaným fekálním mikrobiálním transplantacím se pak postupně dostávalo větší pozornosti. Stále však šlo o neschválený postup, který si pacienti někdy ordinovali i sami, byť často pod dozorem lékařů. Až v roce 2013 vyšly v odborném tisku výsledky klinické studie, která prokázala účinnost metody právě u klostridiových infekcí. Studie musela dokonce být předčasně ukončena, protože by bylo neetické nadále dávat pacientům méně účinné léky v situaci, kdy fekální transplantace uzdravila 94 procent nemocných, většinou po jediné dávce. U dalších nemocí se metoda zatím zkouší. Do jedné z klinických studií v pražském IKEM se v létě zapojil i šestatřicetiletý Pavel. Už devět let bojuje s ulcerózní kolitidou, chorobou, která postihuje především tlusté střevo a konečník. Střevní sliznice je v zanícené oblasti zduřelá, praskají v ní žilky a tvoří se vředy. V obdobích, kdy je nemoc aktivní, Pavel nemůže chodit do práce ani normálně žít. „Musel jsem plánovat každou cestu metrem nebo procházku se synem podle toho, abych to neměl daleko k nejbližší toaletě. Jdete na záchod pětkrát, ale i dvacetkrát denně, často z vás vychází jen krev a hlen. A někdy nedoběhnete.“ Transplantace stolice má odstranit příčinu nemoci (kterou přesně neznáme), nebo aspoň pomoci hojení zanícených míst. Pavel se jí podrobil desetkrát v rozpětí jednoho měsíce. „Není to nic složitého. Asi 30 gramů stolice se přefiltruje přes gázu, dá se do mixéru a pak se podá pacientovi,“ vysvětluje citovaný Pavel Drastich, který se na studii podílí. A Pavel ho doplňuje: „Není to nepříjemné, zavedete si trubičku spojenou s takovou lahví a obsah lahve vymáčknete do konečníku.“ V zahraničí se „zdravá a pestrá zoo“ dopravuje do střev také prostřednictvím sondy zavedené do žaludku, nově výzkumníci vyvinuli i kapsle, které se polykají. V Nizozemsku nebo ve Spojených státech již existují banky stolice, kde dávky pro transplantace uchovávají ve zmraženém stavu. Dárce lékaři pečlivě vyšetřují a mimochodem většinu odmítnou. Pavlovi transplantace zřejmě pomohla, ale ví, že účinek patrně nebude trvalý – na rozdíl od klostridiových infekcí, které vyléčí jedna či dvě dávky, bude zákrok zřejmě nutné mnohokrát opakovat. Přesto léčba vypadá nadějně: studie v IKEM není dokončená, výsledky těch zahraničních ale ukazují, že právě léčba „jeho nemoci“ je asi nejslibnějším kandidátem na úspěch. Metoda by mohla podle Drasticha do jisté míry pomoci také u metabolického syndromu, což je nenápadný stav, jejž si pacient většinou ani neuvědomuje, který ale může vést k obezitě, cukrovce, ateroskléroze a dalším komplikacím. Naopak třeba u Crohnovy choroby, další zánětlivé nemoci střev, se zatím zdá, že léčba stolicí nefunguje. Většina nemocí souvisejících se střevní mikroflórou nemá totiž tak jednoduchou příčinu jako klostridiové infekce, roli hrají také geny, potrava či dlouhodobý životní styl. První tři roky životaO tom, že v lidských střevech, hlavně v tlustém, žije plejáda bakterií, virů, hub a dalších mikroorganismů, víme dávno. Teprve v minulé dekádě, s rozvojem nových metod čtení DNA, se ale ukázalo, jak neuvěřitelně pestré je společenství, které vědci nazývají mikrobiomem nebo mikrobiotou. Jako by astronomové 19. století dostali Hubbleův dalekohled a užasle hleděli do kosmu, aniž by úplně rozuměli tomu, co tam vidí. Od té doby pozorujeme nové a fascinující věci. Ve střevech dospělého člověka je odhadem 1013bakterií a tisíce biologických druhů. Na každou tělesnou buňku tak připadá zhruba jedna bakterie. Pomáhají štěpit složky potravy a získávat energii, syntetizovat vitaminy B a K, produkovat protizánětlivé látky. Vysílají do mozku signály, jejichž významu zatím příliš nerozumíme. Lidský plod v děloze střevní mikroflóru nemá, ale už při porodu se dítě „nakazí“ bakteriemi především z matčina těla. A před několika lety španělští vědci zjistili, že bakterie ze střeva matky pronikají i do jejího mléka. „Nemohli jsme tomu uvěřit, mysleli jsme, že to musí být kontaminace prsní bradavky z úst novorozence,“ vzpomíná imunoložka Helena Tlaskalová-Hogenová, jak nepravděpodobný se objev nejprve zdál – mateřské mléko přece mělo být sterilní. „Požádali jsme proto lékaře z porodnice v Podolí, aby nám poslali mléko matek získané před porodem, v době, kdy ještě nekojily a nepřiložily dosud dítě k prsu. A skutečně, bakterie jsme tam našli,“ vzpomíná vědkyně, která se v Mikrobiologickém ústavu AV ČR věnuje působení střevních mikroorganismů na vývoj imunity. Na rozdíl od umělé výživy navíc mateřské mléko obsahuje hodně cukrů, takzvaných oligosacharidů, jimiž se mnohé prospěšné bakterie živí. Ukazuje se, že nejdůležitější pro vývoj mikrobioty jsou první dva až tři roky života, kdy se její složení ustavuje; nejpestřejší vnitřní společenství včetně užitečných druhů bakterií mají ti, kdo se narodili přirozeně, nikoli císařským řezem, a kteří patřili mezi kojené děti. Naproti tomu ve „vnitřní zoo“ pacientů trpících zánětlivými onemocněními střev panuje rozvrat: nízká diverzita mikroorganismů s minimem prospěšných druhů a převahou těch škodlivých. Tyto nemoci i mnohé další se přitom mnohem častěji vyskytují ve vyspělých průmyslových zemích než v těch chudších, kde lidé žijí víc „postaru“. Například čeští lékaři si všimli, že se po roce 1989 začal zvyšovat výskyt některých chronických zánětlivých chorob, při nichž obranný systém organismu napadá samo tělo. Právě zánětlivá onemocnění střev (kromě Crohnovy choroby a ulcerózní kolitidy také například celiakie), ale i diabetes, revmatická onemocnění, astma nebo roztroušená skleróza. Může to být právě tím, že pacienti mají sníženou diverzitu střevní mikroflóry s převahou škodlivých bakterií. Naruší se tak sliznice, která odděluje obsah střeva od zbytku organismu, takže bakterie nebo jejich části unikají ze střeva do krve a aktivují imunitní systém. V organismu vzniká zánět, který se může projevit některou ze jmenovaných nemocí nebo i rakovinou tlustého střeva. Snad za to částečně mohou konzervační látky v potravě; zatímco v osmdesátých letech se čerstvé mléko ze samoobsluhy zkazilo za dva dny, dnes v lednici vydrží klidně dva týdny a podobně je tomu u mnoha dalších potravin. Mikrobiotě nesvědčí také nadměrné, mnohdy neodůvodněné užívání antibiotik. Hlavním podezřelým je ovšem přinejmenším v celosvětovém měřítku změna stravování. Prospěšné bakterie vyžadují ke svému životu a množení přísun vlákniny přítomné hlavně v ovoci a zelenině. V dobách před průmyslovou revolucí lidé konzumovali 100 gramů vlákniny denně, dnes je to ve vyspělých zemích jen asi 15 gramů, přičemž lékaři doporučují aspoň dvojnásobek. Prospěšné střevní bakterie, například druhu Faecalibacterium prausnitzii, pak nemají dostatek živin a neprodukují látky ochraňující střevní stěnu. V Česku, kde je zelenina na talíři často terčem posměchu, to může být zvlášť velký problém: „V devadesátých letech jsem posílala stolice českých lidí kolegovi do Nizozemska a on zjišťoval, kolik je v nich prospěšných bakterií. Ukázalo se, že střevní bakterie Čechů jsou na tom třeba ve srovnání s Japonci nebo Řeky hodně špatně.“ Důsledkem může být i to, že Češi zaujímají spolu se Slováky přední místa na celosvětovém žebříčku výskytu zmíněné rakoviny tlustého střeva. „Střevní mikrobiota některých původních obyvatel Afriky či Jižní Ameriky, kteří se stále živí tím, co uloví nebo najdou v přírodě, je tak pestrá a různorodá, že se to ve vyvinutých zemích nevidí. Proto si myslíme, že náš životní styl není nejzdravější,“ říká Helena Tlaskalová-Hogenová. Lidé ze savany. Aby tyto souvislosti blíže prozkoumali, vypravili se američtí vědci za lidmi prastarého národa Hadza žijícího ve Velkém riftovém údolí na území Tanzanie. Tito lovci a sběrači po staletí odolávali tlaku pasteveckých skupin, kolonizátorů a misionářů a zhruba 200 z nich si dodnes udrželo zvyky předků: nepěstují plodiny, nechovají dobytek a jedí jen to, co nabídne savana. Čtení dědičné informace bakterií v jejich výkalech ukázalo, že Hadzové mají nejen mnohem bohatší střevní mikroflóru než obyvatelé Západu, ale i než jiné přírodní národy. „Děti Hadzů se rodí do špíny, hrají si ve špíně, žvýkají zvířecí kosti,“ objasnil pro časopis The New Yorker jednu z možných příčin antropolog Jeff Leach, jemuž pobavení kočovníci přezdívali kvůli předmětu jeho výzkumu Doctor Mavi, ve svahilštině „doktor Hovínko“ (Leach, jehož dcera trpí diabetem, se za Hadzy vydal proto, aby zjistil, proč se u nich tato nemoc nevyskytuje). Velkou roli ve složení „vnitřní zoo“ tanzanských lovců ale hraje také ona obtížně stravitelná vláknina. Nedávný výzkum ukázal, že složení jejich střevní mikroflóry se proměňuje podle roční doby: vždy v suchém období, kdy nejdůležitější součást jídelníčku tvoří hlízy obsahující velké množství vlákniny, se v útrobách Hadzů objevují bakterie, které většina obyvatel vyspělého světa nemá. „Na konci trávicího traktu není v tlustém střevě nic než vláknina. Zde tyto bakterie žijí, takže během evoluce získaly mimořádnou schopnost vlákninu trávit,“ vysvětluje mikrobiolog Stanfordovy univerzity Justin Sonnenburg. Je tedy právě vláknina klíčem k životu bez civilizačních chorob? Pokud ano, máme možná větší problém, než si myslíme. U myší krmených stravou s nízkým obsahem vlákniny se diverzita střevních bakterií snížila. Jakmile byl přísun obnoven, vše se vrátilo k normálu; ale jen u prvních čtyř generací myší na „bezvlákninové“ dietě – pátá generace už potřebné bakterie zpět nezískala. Jinými slovy, představa, že kdyby se dítě západního světa ocitlo na vychování u Hadzů, rychle by se jejich způsobu života přizpůsobilo, může být mylná. Není vyloučeno, že schopnost si vystačit jen s dary africké savany jsme již ztratili, a s ní možná i recept na zdravý život. Na druhou stranu výzkum střevních bakterií přináší spoustu poznatků, které nám mohou pomoci naučit se, jak v civilizaci vlastně žít: například děti, které dostávaly do dvou let často antibiotika, později častěji trpí Crohnovou chorobou. Zdravá životospráva, podávání probiotik nebo přenos stolice od zdravých jedinců pomáhá u některých chorob zlepšit i psychický stav pacientů. „Nikdy jsem nečekala, že to může být tak důležité a dnes populární, až módní téma,“ říká o dlouholetém předmětu svého výzkumu Helena Tlaskalová-Hogenová.