Co je střevní mikrobiom — kompletní průvodce světem střevních bakterií

Ve vašem břiše právě teď žije víc živých organismů, než kolik lidí obývá celou planetu. Přibližně 38 bilionů bakterií — a to nepočítáme viry, houby a archea. Většina z nich pro vás pracuje zadarmo: pomáhají trávit, chrání vás a dokonce ovlivňují vaši náladu. Říká se jim střevní mikrobiom.

Ještě před dvaceti lety o nich věda věděla překvapivě málo. Dnes vycházejí tisíce studií ročně a výzkumníci objevují spojitosti, které by dříve zněly jako sci-fi — od osy střevo–mozek po vliv střevních bakterií na stav pokožky. Zájem o mikrobiom explodoval díky novým sekvenačním technologiím, které vědcům poprvé umožnily „přečíst" celou genetickou výbavu střevní komunity.

V tomto průvodci si vysvětlíme, co střevní mikrobiom je, co dělá, co ho ovlivňuje — a proč se mu říká „zapomenutý orgán".

Dlouho se tradovalo, že počet bakterií v lidském těle desetinásobně převyšuje počet lidských buněk. Studie z roku 2016 publikovaná v časopise Cell tento odhad revidovala a přinesla přesnější čísla.

Podle výzkumu Sendera, Fuchse a Miloa z Weizmannova institutu:

• V lidském těle žije přibližně 38 bilionů (3,8 × 10¹³) bakterií
• Počet lidských buněk je odhadován na 30 bilionů (3,0 × 10¹³)
• Poměr je tedy přibližně 1 : 1, nikoli 10 : 1, jak se dříve uvádělo

Naprostá většina těchto bakterií sídlí v tlustém střevě, kde nacházejí ideální podmínky — stabilní teplotu, dostatek živin a anaerobní prostředí. Celková hmotnost střevních bakterií se odhaduje na 1,5–2 kg.

Co je však ještě pozoruhodnější než samotný počet, je genetická rozmanitost. Zatímco lidský genom obsahuje přibližně 20 000 genů, střevní mikrobiom disponuje odhadem 2–20 miliony unikátních genů. Tato genetická výbava rozšiřuje metabolické schopnosti našeho těla o funkce, které bychom sami nedokázali vykonávat.

Střevní bakterie nejsou jen pasivními obyvateli trávicího traktu. Výzkum ukazuje, že plní celou řadu důležitých funkcí, které ovlivňují fungování celého organismu.

Trávení a metabolismus: Střevní bakterie pomáhají rozkládat složité polysacharidy (vlákninu), které lidské enzymy nedokáží zpracovat. Při fermentaci vlákniny vznikají mastné kyseliny s krátkým řetězcem (SCFA) — zejména butyrát, propionát a acetát. Tyto látky slouží jako zdroj energie pro buňky střevní sliznice a podle studií se podílejí na řadě regulačních procesů v těle.

Syntéza vitamínů: Některé střevní bakterie produkují vitamíny, které tělo nedokáže samo syntetizovat v dostatečném množství — především vitamín K2 a některé vitamíny skupiny B (B12, biotin, folát). Míra, do jaké tyto bakteriálně produkované vitamíny přispívají k celkovému zásobení organismu, je stále předmětem výzkumu.

Podpora imunitního systému: Odhaduje se, že 70–80 % imunitních buněk se nachází ve střevě a jeho okolí (tzv. GALT — imunitní systém ve střevě). Střevní mikrobiom se podle současných poznatků podílí na „trénování" imunitního systému — pomáhá mu rozlišovat mezi neškodnými a potenciálně rizikovými mikroorganismy.

Bariérová funkce: Prospěšné bakterie obsazují prostor na střevní sliznici a tím podle výzkumu ztěžují uchycení nežádoucím mikroorganismům. Některé střevní bakterie navíc produkují antimikrobiální látky, které pomáhají udržovat rovnováhu v mikrobiálním ekosystému.

Komunikace s nervovým systémem: Jedním z nejzajímavějších objevů posledních let je takzvaná osa střevo–mozek (gut-brain axis). Studie naznačují, že střevní bakterie komunikují s centrálním nervovým systémem prostřednictvím nervus vagus, imunitního systému a produkce neuroaktivních látek. Výzkum v této oblasti je stále v raných fázích, ale výsledky jsou slibné.

Složení střevní mikroflóry není neměnné — naopak, je dynamické a reaguje na celou řadu vnějších i vnitřních faktorů. Podle současných poznatků mezi nejvýznamnější patří:

Strava: Jídelníček je považován za jeden z nejsilnějších faktorů ovlivňujících složení mikrobiomu. Výzkum ukazuje, že strava bohatá na vlákninu (zelenina, ovoce, luštěniny, celozrnné obiloviny) podporuje rozmanitost střevních bakterií. Naopak strava s vysokým podílem ultra-zpracovaných potravin, přidaných cukrů a nasycených tuků může podle studií tuto rozmanitost snižovat. Zajímavé je, že změny v mikrobiomu lze pozorovat již během několika dnů po výrazné změně stravy.

Antibiotika: Antibiotika jsou jedním z nejvýraznějších zásahů do střevního ekosystému. Při cílení na patogenní bakterie současně zasahují i prospěšné mikroorganismy. Studie naznačují, že po kúře antibiotik se mikrobiom postupně obnovuje, ale u některých bakteriálních kmenů může úplné zotavení trvat měsíce, nebo dokonce déle. Opakované kúry antibiotik mohou mít kumulativní dopad na diverzitu mikrobiomu.

Stres: Výzkum na zvířecích modelech i menší klinické studie naznačují, že chronický psychický stres může ovlivňovat složení střevní mikroflóry. Mechanismus pravděpodobně zahrnuje změny ve střevní motilitě, sekreci a prokrvení střevní sliznice. Osa střevo–mozek funguje obousměrně — stres ovlivňuje střevo a naopak.

Věk: Střevní mikrobiom se vyvíjí po celý život. Novorozenci získávají první bakterie při porodu a během kojení. V průběhu prvních 2–3 let se mikrobiom postupně stabilizuje. V dospělosti je relativně stabilní, ale studie naznačují, že ve vyšším věku může docházet ke změnám v zastoupení některých bakteriálních skupin a ke snižování celkové diverzity.

Způsob porodu a kojení: Děti narozené přirozeným porodem získávají podle výzkumu odlišné spektrum počátečních bakterií než děti narozené císařským řezem. Podobně kojení podporuje rozvoj specifických bakteriálních kmenů (zejména bifidobakterií) díky přítomnosti oligosacharidů v mateřském mléce.

Fyzická aktivita: Několik studií naznačuje, že pravidelná fyzická aktivita může pozitivně ovlivňovat rozmanitost střevního mikrobiomu. Jedna z často citovaných studií porovnávala mikrobiom profesionálních sportovců s kontrolní skupinou a zjistila vyšší diverzitu u aktivních jedinců. Je však třeba poznamenat, že sportovci se zpravidla liší i v dalších aspektech životního stylu, takže nelze vyvozovat jednoznačné příčinné závěry.

V kontextu střevního mikrobiomu se často hovoří o diverzitě — tedy o rozmanitosti bakteriálních druhů. Ale proč je rozmanitost tak důležitá?

Výzkum naznačuje, že vyšší diverzita střevních bakterií je obecně spojována s lepším celkovým zdravotním stavem. Rozmanitý ekosystém je odolnější — pokud jedna skupina bakterií oslábne (například vlivem dočasné změny stravy nebo krátkodobého užívání léků), ostatní skupiny mohou její funkce částečně převzít.

Naopak snížená diverzita mikrobiomu se v observačních studiích opakovaně objevuje u osob s různými zdravotními obtížemi. Je důležité zdůraznit, že korelace neznamená kauzalitu — nízká diverzita může být důsledkem, nikoli příčinou určitého stavu. Výzkum v této oblasti stále probíhá.

Mezi faktory, které podle studií podporují diverzitu, patří:

• Pestrá strava s vysokým obsahem vlákniny a fermentovaných potravin
• Pravidelný pohyb
• Omezení zbytečného užívání antibiotik
• Dostatek spánku a zvládání stresu
• Kontakt s přírodním prostředím

Koncept „zdravého střeva" je do značné míry spojen právě s rozmanitostí a rovnováhou střevního ekosystému. Současná věda se však stále snaží přesněji definovat, co přesně „zdravý mikrobiom" znamená, protože každý člověk má unikátní mikrobiální kompozici.

Výzkum mikrobiomu je jednou z nejdynamičtěji se rozvíjejících oblastí biomedicíny. Několik klíčových směrů si zaslouží pozornost:

Personalizovaná výživa: Studie z Weizmannova institutu ukázaly, že stejné potraviny mohou u různých lidí vyvolávat odlišnou glykemickou odpověď — a že tyto rozdíly částečně souvisejí se složením střevního mikrobiomu. To otevírá cestu k individualizovaným výživovým doporučením založeným na analýze mikrobiomu.

Metabolity a postbiotika: Stále větší pozornost se věnuje metabolickým produktům střevních bakterií — zejména mastným kyselinám s krátkým řetězcem, sekundárním žlučovým kyselinám a dalším bioaktivním molekulám. Tyto látky, souhrnně označované jako postbiotika, mohou zprostředkovávat mnohé účinky mikrobiomu na organismus.

Osa střevo–kůže: Nově se rozvíjející oblast výzkumu zkoumá souvislost mezi střevním mikrobiomem a stavem pokožky. Studie naznačují, že střevní bakterie mohou prostřednictvím imunitního systému a metabolitů ovlivňovat kožní bariéru a zánětlivé procesy v kůži.

Osa střevo–mozek: Výzkum komunikace mezi střevem a mozkem nabírá na intenzitě. Studie na zvířecích modelech přinesly zajímavé poznatky o vlivu střevních bakterií na chování a stresovou odpověď. U lidí jsou výsledky zatím předběžné, ale směřují ke stejnému závěru — střevo a mozek jsou úzce propojeny.

Sekvenační technologie nové generace: Metody jako metagenomika, metatranskriptomika a metabolomika umožňují vědcům studovat nejen to, jaké bakterie ve střevě žijí, ale také co dělají — jaké geny exprimují a jaké látky produkují. To posouvá výzkum od pouhého popisu směrem k funkčnímu pochopení.

Je třeba zdůraznit, že navzdory obrovskému pokroku je výzkum mikrobiomu stále relativně mladý obor. Mnoho poznatků pochází z observačních studií nebo z výzkumu na zvířecích modelech a jejich přímé přenesení na člověka vyžaduje další ověření. Podle současných poznatků jsme teprve na začátku porozumění tomuto složitému ekosystému.

Střevní mikrobiom je komplexní ekosystém, jehož pochopení se v posledních letech zásadně prohloubilo. Zde jsou klíčové poznatky v kostce:

• Střevní mikrobiom zahrnuje biliony mikroorganismů žijících v trávicím traktu — přibližně tolik, kolik je buněk v celém lidském těle
• Střevní bakterie se podílejí na trávení vlákniny, syntéze vitamínů, podpoře imunitního systému a komunikaci s nervovým systémem
• Složení mikrobiomu ovlivňuje strava, antibiotika, stres, věk, způsob porodu a fyzická aktivita
• Vyšší diverzita střevních bakterií je obecně spojována s lepším zdravotním stavem
• Výzkum směřuje k personalizované výživě, pochopení postbiotik a prozkoumání os střevo–mozek a střevo–kůže

Péče o zdravé střevo začíná jednoduchými kroky — pestrou stravou bohatou na vlákninu, pravidelným pohybem, dostatkem spánku a rozumným přístupem k užívání antibiotik. Pokud vás téma zajímá hlouběji, doporučujeme sledovat aktuální vědeckou literaturu, protože nové poznatky přibývají takřka každý měsíc.

Pokud hledáte cílenou podporu střevního mikrobiomu, důležitým kritériem je forma podání a identifikace probiotických kmenů. Více o tom, jak vybrat správný přípravek, se dozvíte v našem průvodci výběrem probiotik.