Az emberi test nem kizárólag emberi sejtekből álló, önmagában működő rendszer. Testünk különböző felszínein és üregeiben mikroorganizmusok rendkívül összetett közösségei élnek velünk együtt. Megtalálhatók többek között a bőrön, a szájüregben, a légutakban és az emésztőrendszerben.

Amikor ezekről a mikroorganizmusokról beszélünk, két kifejezéssel különösen gyakran találkozunk: mikrobiota és mikrobiom.

A hétköznapi szóhasználatban a két fogalom sokszor összemosódik. Tudományos szempontból azonban érdemes különbséget tenni közöttük. És ehhez először még egy lépéssel hátrébb kell mennünk.

Mi az a biota?

A biota ökológiai fogalom.

Egy meghatározott környezetben vagy földrajzi területen előforduló élő szervezetek összességét jelenti. A növények, állatok, gombák és mikroorganizmusok egyaránt részei lehetnek az adott környezet biotájának.

Ha ezt a gondolatot leszűkítjük a mikroorganizmusokra, eljutunk a mikrobiota fogalmához.

Mi a mikrobiota?

A mikrobiota egy meghatározott környezetben jelen lévő mikroorganizmusok közösségét jelenti.

Az ember esetében ezért nem egyetlen mikrobiotáról beszélhetünk.

Létezik például:

• bélmikrobiota,
• szájüregi mikrobiota,
• bőrmikrobiota,
• légúti mikrobiota,
• valamint az urogenitális rendszer különböző mikrobiális közösségei.

Ezek nem ugyanannak a közösségnek különböző helyeken megtalálható másolatai.

Ennek megfelelően a bennük élő mikroorganizmusok összetétele is jelentősen különbözhet.

A mikrobiota nem csak baktériumokat jelent

A bélrendszerről szóló közbeszédben gyakran egyszerűen „bélbaktériumokról” beszélünk.

Ez azonban csak a kép egy része.

A mikrobiális közösségekben baktériumok mellett többek között archeák, mikroszkopikus gombák és különféle vírusok is jelen lehetnek. A vírusok között különösen érdekesek a bakteriofágok, amelyek baktériumokat fertőznek, és ezáltal maguk is befolyásolhatják a mikrobiális közösségek dinamikáját.

Akkor mi a mikrobiom?

Itt válik igazán érdekessé a különbség.

A mikrobiom vizsgálatakor ezért nem kizárólag arra vagyunk kíváncsiak, milyen mikroorganizmusokat találunk egy adott közösségben.

Azt is vizsgálhatjuk, milyen géneket hordoznak, milyen molekulákat termelnek, milyen anyagcsere-folyamatokat végeznek, hogyan hatnak egymásra, és hogyan lépnek kapcsolatba a gazdaszervezettel.

Ez már sokkal több információ annál, mint egy mikroorganizmusokból álló névsor.

Egy egyszerű hasonlat

Képzelj el egy várost.

A város lakói jelentik a mikrobiotát.

De ha tudni szeretnénk, hogyan működik maga a város, már nem elegendő megszámolnunk a lakókat.

Ismernünk kell az utakat, a közlekedést, az energiaellátást, a kommunikációt, a munkamegosztást, a termelést, a hulladékkezelést és a lakók egymással kialakított kapcsolatait is.

Ez a tágabb működési rendszer közelebb áll ahhoz, amit a mikrobiom fogalmával szeretnénk megragadni.

Miért ennyire fontos a működés?

Két ember bélmikrobiotájának fajösszetétele jelentősen különbözhet.

Ez azonban önmagában még nem jelenti azt, hogy minden mikrobiális funkciójuk is teljesen eltérő.

Különböző mikroorganizmusok bizonyos esetekben hasonló metabolikus feladatokat képesek ellátni. Ezt a jelenséget a mikrobiális ökológiában funkcionális redundanciának nevezzük.

Ez azért fontos, mert rámutat arra, hogy egy mikrobiális közösséget nem lehet kizárólag az alapján értékelni, milyen fajokat találunk benne.

A mikrobiota egy ökoszisztéma

A bélben élő mikroorganizmusok nem egymástól elszigetelten léteznek.

Versenyezhetnek ugyanazokért a tápanyagokért, máskor együttműködhetnek. Egy mikroorganizmus által előállított anyag egy másik számára tápanyagként szolgálhat.

Ezt nevezzük kereszt-táplálásnak, angol szakirodalomban cross-feedingnek.

Ezekből a kapcsolatokból rendkívül összetett mikrobiális hálózatok alakulhatnak ki.

Ezért pontosabb a mikrobiotára ökoszisztémaként, nem pedig egymástól független mikroorganizmusok gyűjteményeként gondolni.

És hol lép be ebbe az ember?

Az ember és mikrobiális közösségei között folyamatos kölcsönhatás zajlik.

Mi biztosítjuk számukra az élőhelyet és részben a rendelkezésükre álló tápanyagokat.

Ők pedig saját anyagcseréjük során olyan vegyületeket állíthatnak elő, amelyek kapcsolatba kerülhetnek a gazdaszervezet sejtjeivel és élettani folyamataival.

A bélmikrobiota bizonyos tagjai például képesek olyan élelmi összetevőket fermentálni, amelyeket saját emésztőenzimeink nem vagy csak korlátozottan képesek lebontani.

Ennek során többek között rövid szénláncú zsírsavak, vagyis SCFA-k képződhetnek.

Ide tartozik például:

• az acetát,
• a propionát,
• és a butirát.

Ezek nem egyszerűen „baktériumok által termelt melléktermékek”. Részt vehetnek a bél környezetének és a gazdaszervezet különböző élettani folyamatainak alakításában.

Ez már jól mutatja, miért fontos a mikrobiomot funkcionális rendszerként is vizsgálni.

Mi alakítja a mikrobiotát?

A mikrobiota nem változatlan.

Összetételét és működését számos tényező befolyásolhatja.

Ilyen lehet többek között:

• az életkor,
• az étrend,
• a földrajzi és társadalmi környezet,
• az életmód,
• a gyógyszerhasználat,
• különösen bizonyos antibiotikumok alkalmazása,
• fertőzések és más környezeti hatások.

Létezik „tökéletes mikrobiota”?

Jelenlegi tudásunk alapján nem rendelkezünk egyetlen olyan univerzális mikrobiota-összetétellel, amelyet minden ember számára ideálisnak lehetne tekinteni.

Ez különösen fontos.

A mikrobiomkutatás fejlődésével egyre több mikroorganizmust és mikrobiális mintázatot tudunk azonosítani, de ebből nem következik, hogy minden ember számára létezne egyetlen pontosan meghatározható „egészséges bélflóra”.

A mikrobiota jelentős egyéni variabilitást mutat.

Ezért a tudomány egyre inkább nem pusztán egyes mikroorganizmusok jelenlétét vizsgálja, hanem a közösség:

Mi az a reziliencia?

A mikrobiális reziliencia azt írja le, hogy egy mikrobiális közösség mennyire képes egy zavaró hatást követően visszatérni korábbi állapotához vagy funkcionális egyensúlyához.

Ilyen zavaró hatás lehet például egy jelentős étrendi változás, fertőzés vagy antibiotikum-kezelés.

Ez azért érdekes, mert két hasonló összetételű mikrobiota nem feltétlenül reagál ugyanúgy ugyanarra a környezeti változásra.

És mi a diszbiózis?

A mikrobiommal kapcsolatos tartalmak egyik leggyakrabban használt kifejezése a diszbiózis.

Gyakran egyszerűen úgy magyarázzák, hogy „felborult bélflóra”.

Tudományosan ennél óvatosabban kell fogalmaznunk.

A diszbiózis általában a mikrobiális közösség olyan megváltozására utal, amelyet valamilyen kedvezőtlen állapottal vagy betegséggel hoznak összefüggésbe.

A probléma az, hogy nincs minden helyzetre alkalmazható, univerzális mikrobiális referenciaállapot, amelyhez képest egyszerűen kijelenthetnénk, hogy egy mikrobiota „jó” vagy „rossz”.

Ráadásul az összefüggés nem feltétlenül jelent ok-okozati kapcsolatot.

Ha egy betegség mellett megváltozott mikrobiotát találunk, abból önmagában még nem következik, hogy a mikrobiota változása okozta a betegséget.

Lehetséges, hogy hozzájárult. Lehetséges, hogy következménye. És lehetséges, hogy a kettő kölcsönösen befolyásolja egymást.

Ez a mikrobiomkutatás egyik legfontosabb tudományos kérdése.

Mikrobiota és mikrobiom – a lényeg egy mondatban

A szakirodalomban a terminológia nem minden esetben teljesen egységes, ezért a két kifejezést időnként egymást átfedő értelemben is használják.

Éppen ezért mindig fontos megvizsgálni, hogy egy adott kutatás vagy szakmai közlemény pontosan mit ért a használt fogalom alatt.

ÉletKód™ szemlélet

A mikrobiota megértésének egyik legfontosabb lépése, hogy ne különálló „jó” és „rossz” baktériumok gyűjteményeként gondoljunk rá.

Egy mikrobiális közösség működését az egyes mikroorganizmusok mellett azok egymással kialakított kapcsolatai, genetikai lehetőségei, anyagcseretermékei, környezete és a gazdaszervezettel folytatott kölcsönhatásai együtt alakítják.

Ezért amikor a mikrobiomról beszélünk, valójában egy rendkívül összetett és folyamatosan változó biológiai rendszer működését próbáljuk megérteni.

És innen következik a következő kérdés: