Droga do zdrowia może prowadzić przez żołądek, parafrazując stare powiedzenie. Według badaczy z UMass Chan Medical School, przyczyną może być przynajmniej różnorodność mikroorganizmów zamieszkujących jelita – ekosystem zwany mikrobiomem jelitowym.

Doktor Beth A. McCormick Fundacja Worcester na rzecz Badań Biomedycznych Katedra II, kierownik i profesor mikrobiologii i układów fizjologicznych oraz dyrektor Centrum Badań Mikrobiomu i Programu Dynamiki Mikrobiomu, bada związek między mikrobiomem jelitowym a chorobami takimi jak choroba Alzheimera i nieswoiste zapalenie jelit, a także układem odpornościowym. Wyjaśniła, co wiemy o mikrobiomie jelitowym i jak naukowcy badają mechanizmy jego wpływu na nasze zdrowie.

Jaki jest mikrobiom jelitowy?
„Drobnoustroje kolonizują jelita, a społeczności, w których żyją, to mikrobiota” – powiedział dr McCormick. „To, co robią pod względem funkcji metabolicznych, wyników genetycznych, sposobu, w jaki nas chronią oraz pełnią funkcje fizjologiczne i strukturalne, nazywa się mikrobiomem”.

Sposób, w jaki żyjemy, ma wpływ na to, jakie drobnoustroje żyją w naszych jelitach – wyjaśnił McCormick. Do chwili narodzin dzieci są w zasadzie wolne od zarazków. Nawet sposób porodu – czy to przez pochwę, czy przez cesarskie cięcie – oraz to, czy dziecko jest karmione piersią, czy butelką, pozostawi różne cechy mikrobioty. Ludzie zostają w pełni skolonizowani swoimi mikrobiomami w wieku około 2 lat, a wraz z wiekiem zmienia się również skład mikroorganizmów. Nawet skład mikroorganizmów między nami jest inny.

Badania mikrobiomu na UMass Chan
Wydział w Centrum Badań Mikrobiomów na UMass Chan przyjmuje holistyczne podejście do badania wpływu środowiska wewnętrznego na zdrowie, integrując podejście eksperymentalne, obliczeniowe i kliniczne. Sztuczna inteligencja jest również wykorzystywana do modelowania predykcyjnego.

„Misją centrum tak naprawdę jest stawienie czoła wielkim wyzwaniom związanym z tym, czym jest nasz mikrobiom?” – powiedział McCormick. „Ledwo mamy podstawową wiedzę na temat jego funkcji podczas homeostazy i tego, w jaki sposób drobnoustroje żyją w nas w obecnym stanie zdrowia. Kiedy traci równowagę, popada w stan zwany „dysbiozą”. Jak zatem dochodzi do dysbiozy i jak następuje powrót do zdrowego stanu?”

Według McCormicka przewlekła dysbioza może prowadzić do wielu problemów zdrowotnych, w tym choroby Leśniowskiego-Crohna, chorób autoimmunologicznych i problemów z sercem, a poprzez połączenie neuroprzekaźników zwane oś jelitowo-mózgową – problemów poznawczych i neurodegeneracyjnych.

Połączenie jelita z chorobą Alzheimera
Naukowcy z UMass Chan biorą udział w dużym badaniu wspieranym przez National Institute on Aging, którego celem jest zbadanie mechanizmu przyczynowego wpływu mikrobiomu jelitowego na funkcjonowanie poznawcze starszych osób dorosłych cierpiących na chorobę Alzheimera.

Badacze śledzą przez dwa do trzech lat funkcjonowanie poznawcze i charakterystykę mikrobiomu jelitowego u osób starszych z chorobą Alzheimera lub bez niej, w różnych warunkach. W tym czasie funkcje poznawcze u niektórych pacjentów gwałtownie się pogorszą, a u innych będą postępować wolniej.

„Mamy nadzieję, że patrząc podłużnie na historię tych pacjentów, uda nam się połączyć wszystkie wcześniej niepowiązane ze sobą czynniki w taki sposób, że będziemy mogli określić skutek przyczynowy i, miejmy nadzieję, dowiedzieć się na tej podstawie, jak interweniować i przywrócić zdrowie” – powiedział McCormick.

Głównym badaczem w badaniu Alzheimera jest John P. Haran, MD’07, PhD’18, profesor medycyny ratunkowej oraz mikrobiologii i systemów fizjologicznych oraz dyrektor kliniczny Centrum Badań nad Mikrobiomem UMass.

Inni badacze z UMass Chan badają, w jaki sposób modulowanie mikrobiomu poprzez żywność może wpływać na chorobę Leśniowskiego-Crohna; w jaki sposób społeczności drobnoustrojów wpływają na choroby zakaźne, w tym Covid-19; oraz między innymi wykorzystanie mikrobiomu jelitowego do przeciwdziałania skutkom narażenia na promieniowanie.

Czy możemy zmienić mikrobiom jelitowy?
McCormick powiedział, że chociaż sprzedaż suplementów probiotycznych, które zawierają żywe bakterie korzystne dla jelit, może nie zmienić naszego mikrobiomu w naszym rozumieniu.

„Pamiętajcie, że w naszym przewodzie pokarmowym żyje 100 bilionów organizmów, a jedną z ich ważnych funkcji jest powstrzymywanie najeźdźców” – powiedziała. „Tak więc, kiedy bierzesz suplement probiotyczny lub jesz jogurt z żywymi bakteriami lub sfermentowaną żywność, zgodnie z naturalną funkcją fizjologii jelit, istniejąca mikrobiota będzie próbowała wypchnąć ten probiotyk. Dlatego należy stale i codziennie przyjmować te probiotyki, aby utrzymać obecność tych organizmów w przewodzie pokarmowym.

McCormick powiedział, że badacze próbują zidentyfikować nowe probiotyki, które już istnieją w jelitach i wykorzystać je w sposób, który nie został jeszcze odkryty.

Historie Science for Living przedstawiają perspektywy ekspertów ze Szkoły Medycznej UMass Chan na temat badań leżących u podstaw nagłówków wiadomości zdrowotnych. Jeśli masz pomysły na tematy, które chciałbyś poruszyć, napisz na adres susan.spencer1@umassmed.edu.