A mikrobiomkutatás egyik alapvető felismerése, hogy az emberi szervezet különböző testtájain jellegzetesen eltérő mikrobiális közösségek élnek. A száj, a bőr, a bélrendszer, a légutak és az urogenitális területek mikrobiális közösségei nem ugyanannak a rendszernek egyszerű másolatai: saját környezeti feltételeik és saját ökológiai szabályaik vannak.

Nem egy mikrobiotánk van

Az előző részben már láttuk, hogy a mikrobiota egy meghatározott környezetben jelen lévő mikroorganizmusok közösségét jelenti.

Az emberi szervezetben ilyen környezetből sok van.

Beszélhetünk például:

• bélmikrobiotáról,
• szájüregi mikrobiotáról,
• bőrmikrobiotáról,
• orr- és légúti mikrobiotáról,
• valamint az urogenitális rendszer különböző mikrobiális közösségeiről.

Ezek között nem egyszerűen annyi a különbség, hogy „máshol találhatók”.

Más a rendelkezésre álló tápanyag, a nedvesség, a pH, az oxigénellátottság, a hőmérséklet, a sejtfelszín, a váladékok összetétele és a külvilággal való kapcsolat mértéke.

Miért ennyire fontos maga a hely?

A mikroorganizmusok számára az emberi test nem egyetlen homogén környezet.

Gondolj csak bele.

A bőr felszíne viszonylag száraz, rendszeresen érintkezik a külvilággal, és jelentős különbségek vannak például a faggyúban gazdag, nedves és száraz bőrterületek között.

A szájüreg folyamatosan találkozik étellel, itallal, nyállal és a külvilágból érkező mikroorganizmusokkal.

A vastagbél ezzel szemben nagyrészt oxigénszegény környezet, ahol nagy mennyiségű, a gazdaszervezet által nem teljesen megemésztett tápanyag kerülhet a mikroorganizmusok elé.

A bélmikrobiota – a legismertebb mikrobiális ökoszisztéma

A bélmikrobiota kapja messze a legtöbb figyelmet, és ennek jó oka van.

A vastagbél rendkívül sűrű mikrobiális közösségnek ad otthont, és a bélmikrobiom a legintenzívebben kutatott emberi mikrobiális ökoszisztémák közé tartozik.

A bélrendszerben élő mikroorganizmusok egy része olyan élelmi összetevőket képes metabolizálni, amelyeket saját emésztőenzimeink nem vagy csak részben tudnak lebontani.

Ezekből különféle metabolitok képződhetnek, amelyek kapcsolatba kerülhetnek a bélhámsejtekkel és más gazdaszervezeti folyamatokkal.

A szájüregi mikrobiota – ahol minden étkezés találkozik a mikrobiális világgal

A szájüreg különösen érdekes ökoszisztéma.

Nem egyetlen homogén felszínről beszélünk.

A fogfelszín, az íny, a nyelv, a szájnyálkahártya és a nyál mind eltérő mikrobiális mikrokörnyezeteket hozhat létre.

A szájüreg ráadásul folyamatos átmeneti zóna a külvilág és az emésztőrendszer között.

Naponta újra és újra megváltozik benne:

• a tápanyagkínálat,
• a pH,
• a nedvesség,
• a mechanikai terhelés,
• és a mikroorganizmusok közötti versenyhelyzet.

Ez egy rendkívül dinamikus mikrobiális környezet.

A bőrmikrobiota – nem minden bőrfelület egyforma

A bőr az egyik legnagyobb érintkezési felületünk a külvilággal.

Első pillantásra logikusnak tűnhet, hogy a „bőrmikrobiota” egyetlen közösséget jelent.

Valójában azonban még ugyanazon ember különböző bőrterületei között is jelentős különbségek lehetnek.

A faggyúban gazdag területek, a nedves hajlatok és a száraz bőrfelszínek eltérő környezeti feltételeket teremtenek.

Ez jól mutatja, milyen finom léptékben szerveződhetnek ezek az ökoszisztémák.

A „bőr” tehát mikrobiológiai szempontból sem egyetlen élőhely.

A légutak mikrobiotája

Korábban több belső testterületről azt feltételezték, hogy egészséges állapotban lényegében steril.

A korszerű molekuláris módszerek azonban árnyaltabb képet mutattak.

Az orrüregtől a légutak mélyebb szakaszai felé haladva eltérő mennyiségű és összetételű mikrobiális közösségek mutathatók ki.

Mi az a biomassza?

A mikrobiális biomassza leegyszerűsítve azt fejezi ki, hogy egy adott környezetben mekkora mennyiségű mikrobiális anyag van jelen.

Nem minden testtájon él ugyanannyi mikroorganizmus.

Egy alacsony mikrobiális biomasszájú környezet vizsgálata technikailag is nehezebb, mert a mintavétel, a szennyeződés és a módszertan nagyobb hatással lehet az eredmények értelmezésére.

Az urogenitális mikrobiota

Az urogenitális rendszer szintén sajátos mikrobiális környezeteket tartalmaz.

Különösen jól tanulmányozott példa a hüvelyi mikrobiota, amelynek szerkezete sok nő esetében jelentősen eltér más testtájak mikrobiotájától.

Itt a mikrobiális környezetre erősen hat többek között:

• a helyi pH,
• a hormonális környezet,
• az életkor,
• az életszakasz,
• valamint számos egyéb biológiai és környezeti tényező.

Minden testtáj saját ökológiai szabályokkal működik

A mikrobiális ökológia egyik kulcsfogalma a niche, magyarul nagyjából ökológiai fülke.

Ez nem egyszerűen azt jelenti, hogy egy mikroorganizmus „hol él”.

A niche azt a teljes környezeti és funkcionális helyzetet írja le, amelyben egy szervezet fennmaradhat.

Ide tartozhat például:

• milyen tápanyagokat tud használni,
• milyen pH-t tolerál,
• mennyi oxigént igényel,
• milyen más mikroorganizmusokkal versenyez,
• milyen kapcsolatban áll a gazdaszervezettel,
• és milyen környezeti változásokhoz képes alkalmazkodni.

Ezért ugyanaz a mikroorganizmus sem feltétlenül viselkedik ugyanúgy különböző környezetekben.

Akkor vannak „jó” és „rossz” mikroorganizmusok?

Ez az egyik leggyakoribb leegyszerűsítés.

Egy mikroorganizmus biológiai szerepét nem mindig lehet egyetlen állandó címkével leírni.

Ugyanaz a mikroorganizmus eltérő környezetben, eltérő mennyiségben vagy más közösségi összetételben egészen más ökológiai jelentőséggel rendelkezhet.

Ezért pontosabb a mikroorganizmusokat kapcsolatrendszerükben és környezetükben vizsgálni.

Az egyéniség itt is megjelenik

Az emberi mikrobiota jelentős egyéni variabilitást mutat.

Ugyanakkor bizonyos funkcionális tulajdonságok több ember mikrobiális közösségeiben hasonlóbbak lehetnek, mint maga a fajösszetétel.

Ez azt jelenti, hogy két emberben nem feltétlenül ugyanazok a mikroorganizmusok végzik ugyanazokat a biológiai feladatokat.

Stabilitás nem egyenlő változatlansággal

Az egészséges mikrobiális közösségek sem teljesen statikusak.

Étkezések, évszakok, hormonális változások, életmódbeli tényezők, fertőzések, gyógyszerek és számos más hatás módosíthatja őket.

A stabil mikrobiota ezért nem feltétlenül olyan rendszer, amelyben „semmi nem változik”.

Mi köti össze ezeket a különálló mikrobiotákat?

Bár a test különböző mikrobiális élőhelyei eltérnek egymástól, nem teljesen elszigetelt világok.

Az emberi szervezet fiziológiai rendszerei összekötik őket.

A táplálkozás, az immunrendszer, a hormonális állapot, a gyógyszerek, az életmód és a környezet egyszerre több testtáj mikrobiális közösségét is befolyásolhatja.

Emellett mikroorganizmusok vagy azok termékei bizonyos körülmények között egyik területről a másikra is kerülhetnek.

Ez azonban nem jelenti azt, hogy létezne egyetlen központi mikrobiális rendszer.

Miért beszélünk mégis legtöbbször a bélről?

Ennek több oka van.

A bélmikrobiota mikrobiális biomasszája nagy, mintavétele viszonylag egyszerűen megoldható székletből, és rendkívül erős kapcsolatban áll a táplálkozással.

Ezért a táplálkozástudományban érthetően kiemelt szerepet kap.

A gyomor, a vékonybél, a vastagbél különböző szakaszai, illetve a béltartalom és a nyálkahártya felszíne eltérő mikrobiális környezetet jelenthetnek.

Amikor tehát „bélmikrobiom-vizsgálatról” olvasunk, mindig fontos megkérdezni:

Az emberi mikrobiota valójában egy mikrobiális tájkép

Talán ez a legjobb kép arra, amit eddig láttunk.

Képzelj el egy kontinensekből álló világot.

Van sivatag. Van esőerdő. Van tengerpart. Van magashegység.

Mindegyiken más élőlények képesek fennmaradni, mert mások a környezeti feltételek.

Az emberi test mikrobiális szempontból hasonló.

És ezek mindegyikének megvan a maga ökológiája.

ÉletKód™ szemlélet

Amikor az emberi mikrobiotáról beszélünk, könnyű belecsúszni abba a leegyszerűsítésbe, hogy létezik bennünk egyetlen „bélflóra”, amelyet valamilyen módon egyensúlyban kell tartanunk.

A valóság ennél sokkal összetettebb.

Az emberi szervezet több, egymástól különböző mikrobiális ökoszisztéma számára biztosít élőhelyet.

Ezek közösségeit egyszerre alakítja:

Ezért nincs egyetlen mikrobiális „recept”, amelyet egyszerűen minden emberre alkalmazhatnánk.

A mikrobiota megértésének kulcsa nem egy tökéletes mikroorganizmuslista keresése.

És innen már elérkezünk ahhoz a mikrobiális rendszerhez, amely táplálkozási szempontból különösen fontos.