Ακούμε το τελευταίο διάστημα, ολοένα και περισσότερο, τον όρο «μικροβίωμα». Τι στην πραγματικότητα όμως είναι, και γιατί πρέπει να το προσέχουμε. Η Καθηγήτρια Ιατρικής Βιοπαθολογίας-Μικροβιολογίας ΑΠΘ Γεωργία Γκιούλα και ο Ιατρός Βιοπαθολόγος, Επιστημονικός Διευθυντής των Βιοπαθολογικών Διαγνωστικών και Ερευνητικών Ιατρείων «Ανάλυση Ιατρική ΑΕ», Δρ Σπύρος Γέρου, απαντούν σε όλα όσα θέλουμε να γνωρίζουμε για τον ρόλο του μικροβιώματος στη διατήρηση της υγείας μας.

Τι είναι τελικά και πόσο σημαντικό είναι για την υγεία μας;

ΓΕΩΡΓΙΑ ΓΚΙΟΥΛΑ: Πράγματι, τα τελευταία χρόνια ο όρος «μικροβίωμα» έχει εισβάλει πολύ δυναμικά στην επιστημονική κυρίως ζωή μας και ο λόγος είναι η ραγδαία πρόοδος που έχει επιτευχθεί στον χώρο της Μοριακής Βιολογίας, καθώς και οι εξελίξεις στις τεχνικές αλληλούχισης των μικροβιακών γονιδιωμάτων. Αν θέλουμε, επομένως, να δώσουμε έναν επιστημονικό ορισμό στον όρο αυτόν, θα λέγαμε ότι είναι το σύνολο των μικροοργανισμών που αποικίζουν το ανθρώπινο σώμα, η γενετική πληροφορία που διαθέτουν, καθώς και το περιβάλλον με το οποίο αλληλεπιδρούν. Ουσιαστικά, όμως, μιλάμε για τα τρισεκατομμύρια βακτήρια και μικροοργανισμούς με τους οποίους συμβιώνουμε καθημερινά και αρμονικά, τη φυσιολογική μας, δηλαδή, χλωρίδα, η οποία σε μέγεθος είναι πραγματικά εντυπωσιακή. Ξέρετε, πολλοί ερευνητές αναφέρονται στο μικροβίωμα ως ένα επιπλέον όργανο το οποίο φέρουμε, και μάλιστα, πολλοί υποστηρίζουν πως ο άνθρωπος είναι αυτός ο οποίος φιλοξενείται στο σύμπαν των μικροβίων!

ΣΠΥΡΟΣ ΓΕΡΟΥ: Η αρμονική αυτή συμβίωσή μας με τα τρισεκατομμύρια βακτήρια και μικροοργανισμούς χαρακτηρίζεται ως «ευβίωση» και είναι πολλές φορές συνώνυμο της υγείας του ανθρώπου. Γιατί συμβαίνει αυτό; Γιατί το ανθρώπινο μικροβίωμα βρίσκεται σε διαρκή αλληλεπίδραση με τον ξενιστή του, δηλαδή τον οργανισμό του ανθρώπου. Παίζει καθοριστικό ρόλο στην παραγωγή ωφέλιμων γι’ αυτόν προϊόντων, π.χ. βιταμινών, στην ανάπτυξη κι εξέλιξη του ανοσοποιητικού του συστήματος, στην κυτταρική ομοιόσταση και στην επικοινωνία εντέρου-εγκεφάλου.

Τι προκαλεί ανισορροπία σε αυτό και πόσο σημαντική είναι η διατροφή για ένα σωστό μικροβίωμα;

Σπ. Γ: Καταρχήν, θα ήθελα να αναφέρω πως η έναρξη της συμβίωσής μας με τα βακτήρια βρίσκεται βασικά στη στιγμή της γέννησής μας και ο τοκετός (φυσιολογικός ή καισαρική τομή), καθώς και η διατροφή (θηλασμός ή βρεφικό γάλα) είναι παράγοντες που επηρεάζουν έντονα τη σύνθεση του μικροβιώματος, κυρίως του εντέρου, αφού αυτό εξελίσσεται ταχέως και σταθεροποιείται σε ηλικία περίπου τριών ετών. Τα νεογνά που εκτίθενται στον κόλπο κατά τη διάρκεια του φυσιολογικού τοκετού αποκτούν βακτηριακές κοινότητες που μοιάζουν με τον κολπικό μικροβιότοπο της μητέρας τους (Lactobacillus, Prevotella, Sneathia spp.), και αντιστρόφως, αυτά που γεννιούνται με καισαρική φιλοξενούν ομάδες βακτηρίων παρόμοιες με εκείνες που βρέθηκαν στην επιφάνεια του δέρματος (Staphylococcus, Corynebacterium και Propionibacterium). 

Επιπλέον, αν και η ικανότητα του γαστρεντερικού βλεννογόνου του νεογέννητου να προσαρμόζεται στον αποικισμό των μικροοργανισμών δεν είναι πλήρως κατανοητή, το πρωτόγαλα και το μητρικό γάλα είναι πλούσια σε ανοσοσφαιρίνη Α (IgA), σημαντική για την εξουδετέρωση των παθογόνων. Το μητρικό γάλα περιέχει επίσης αρκετούς μεταβολίτες, όπως γαγγλιοσίδες (Gas), λακτοφερίνη (Lf) και ολιγοσακχαρίτες ανθρώπινου γάλακτος (HMOs), που παρέχουν προστασία έναντι μολυσματικών παραγόντων. 

Επίσης, εάν κατά τη διάρκεια των πρώτων μηνών, η διατροφή είναι σχεδόν αποκλειστικά γάλα, ευνοούνται βακτήρια του γένους το Bifidobacterium, ενώ έπειτα, με τον απογαλακτισμό και την εισαγωγή στερεών τροφών, εμφανίζεται μια αύξηση των Bacteroides, Clostridium και Ruminococcus.

Γ. Γκ.: Παράγοντες που ομοίως μπορούν να διαταράξουν τη φυσιολογική μας χλωρίδα είναι οι λοιμώξεις και η αλόγιστη χρήση αντιβιοτικών, κυρίως στα πρώτα χρόνια της ζωής μας. Και φυσικά, η διατροφή αποτελεί τον κύριο παράγοντα ενός σταθερά ευνοϊκού περιβάλλοντος της μικροχλωρίδας μας. Είναι απόλυτα σωστό αυτό που ακούμε από μικροί «Είμαστε ό,τι τρώμε». Η διατροφή έχει άμεσο αντίκτυπο στη σύνθεση των μικροβίων με τα οποία συμβιώνουμε, αφού αυτό σημαίνει αύξηση ή μείωση αντιπροσωπευτικών ομάδων βακτηρίων, καθώς συντελείται σημαντική τροποποίηση στους μεταβολίτες που απελευθερώνονται από αυτά και εν μέρει απορροφώνται από τον ξενιστή.

Μπορεί η διαταραχή του να προκαλέσει την εμφάνιση ασθενειών; Κι αν ναι, τι είδους;

Γ. Γκ.: Όταν η αρμονική συμβίωσή μας με τα βακτήρια της χλωρίδας μας, διαταράσσεται και περνάμε στη «δυσβίωση», αυτό μπορεί να οδηγήσει σε νόσο. Οι μέχρι τώρα μελέτες που έχουν γίνει αφορούν κυρίως στη μελέτη του μικροβιώματος του εντέρου, το οποίο αποτελεί και τον πρωταγωνιστή του μικροβιώματος, μια και η γαστρεντερική οδός φιλοξενεί έναν εξαιρετικά μεγάλο αριθμό μικροοργανισμών. Υπολογίζεται ότι υπάρχουν περίπου 100 τρισεκατομμύρια μικρόβια που αντιστοιχούν σε περίπου 2 εκατομμύρια γονίδια, σε σύγκριση με τα 21.000 γονίδια που βρέθηκαν στον άνθρωπο.

Οι φλεγμονώδεις παθήσεις του εντέρου ήταν από τα πρώτα νοσήματα που μελετήθηκαν και πλέον υπάρχει σαφής συσχέτιση μεταξύ τους, όπως και με τον ορθοκολικό καρκίνο, αλλά και άλλα κακοήθη νοσήματα. Ασθένειες του Κεντρικού Νευρικού Συστήματος, η επιληψία, η νόσος Alzheimer, η σχιζοφρένεια, η κατάθλιψη, φαίνεται να επηρεάζονται άμεσα από τη σύσταση της μικροβιακής μας χλωρίδας. Και φυσικά, δε θα μπορούσαμε να μην αναφέρουμε την παχυσαρκία, μια που πλέον έχει αποδειχτεί ότι συγκεκριμένα βακτήρια της χλωρίδας μας οδηγούν σε αύξηση βάρους, λόγω του αποτελεσματικότερου μεταβολισμού των ενεργειακών πηγών, με συνέπεια την αύξηση στην απορρόφηση των θερμίδων, ενώ φαίνεται ότι δρουν άμεσα και στα επιθηλιακά κύτταρα.

Σπ. Γ.: Επιπλέον, θα πρέπει να τονίσουμε και τη σημασία του κολπικού μικροβιώματος στην εμφάνιση λοιμώξεων της ουρογεννητικής οδού, αλλά και του μικροβιώματος του ενδομητρίου, που φαίνεται να παίζει σημαντικό ρόλο, σύμφωνα με πολύ πρόσφατα δεδομένα, στην πορεία της εξωσωματικής γονιμοποίησης. Γνωρίζουμε πλέον με αποδείξεις ότι το ενδομήτριο διαθέτει χλωρίδα και το μικροβίωμά του διαχωρίζεται σε συγκεκριμένα προφίλ, ανάλογα με την παρουσία ή μη κυρίως του γένους των Γαλακτοβακίλλων. Σημαντικό ρόλο, επίσης, κατέχει και ο βαθμός ποικιλομορφίας του μικροβιώματος, μιας κι ένα ευνοϊκό μικροβιακό περιβάλλον στην περιοχή του ενδομητρίου χαρακτηρίζεται από χαμηλού βαθμού ποικιλομορφία.

Υπάρχουν ειδικές εξετάσεις με τη βοήθεια των οποίων μπορούμε να προσδιορίσουμε το μικροβίωμά μας και τις διαταραχές αυτού;

Σπ. Γ.: Μέχρι τη δεκαετία του 1990, η γνώση της σύστασης της μικροβιακής χλωρίδας βασιζόταν στην καλλιέργεια των βακτηρίων σε θρεπτικά υποστρώματα και στην απομόνωσή τους. Η προσέγγιση αυτή είχε ως αποτέλεσμα την ανίχνευση περίπου του 20%-40% της μικροχλωρίδας του ανθρώπινου σώματος. Κυρίαρχο ρόλο στην αποκάλυψη και μελέτη του μικροβιώματος κατέχει η ανάλυση ενός γονιδίου το οποίο είναι παρόν σε όλα τα βακτήρια, του 16S rRNA, κι επέτρεψε τη λεπτομερή περιγραφή της σύνθεσης των μικροοργανισμών με τους οποίους συμβιώνουμε. Συγκεκριμένα, η ανάπτυξη ταχύτερων και πιο εξελιγμένων μεθόδων προσδιορισμού της αλληλουχίας του DNA, όπως είναι η αλληλούχιση νέας γενεάς, και η επεξεργασία του πλήθους των δεδομένων με προγράμματα Βιοπληροφορικής, έχει επιτρέψει τη μελέτη των μικροβιακών πληθυσμών κατευθείαν από το περιβάλλον τους, χωρίς την ανάγκη καλλιέργειας και απομόνωσης. Η μεταγονιδιωματική αυτή ανάλυση επιτρέπει επομένως λεπτομερή περιγραφή του συνόλου των γονιδίων που υπάρχουν στη μικροχλωρίδα και την αναγνώριση του λειτουργικού και βιολογικού ρόλου των βακτηρίων, τόσο στη φυσιολογική όσο και στη νοσηρή κατάσταση στον άνθρωπο.

Μπορούμε, άραγε, να το βελτιώσουμε; Κι αν ναι, με ποιους τρόπους; Υπάρχει κάποια συγκεκριμένη θεραπεία για το γονιδίωμα;

Γ. Γκ.: Δεν υπάρχει μια αποκλειστική απάντηση στο παραπάνω ερώτημα, γιατί ο λόγος της διαταραχής του ποικίλλει και εξαρτάται πάντοτε από υποκείμενα νοσήματα και παράπλευρους παράγοντες. Παρ’ όλα αυτά, οι κύριες και πλέον υιοθετημένες θεραπευτικές στρατηγικές αποκατάστασής του περιλαμβάνουν τη χορήγηση: (1) προβιοτικών, (2) πρεβιοτικών και (3) συνδυασμών προβιοτικών και πρεβιοτικών, που ονομάζονται συνβιωτικά. Τα προβιοτικά είναι βιώσιμοι μικροοργανισμοί, οι οποίοι είναι ωφέλιμοι για την υγεία του ξενιστή όταν χορηγούνται σε επαρκείς ποσότητες, αλλά και μικροοργανισμοί που ήδη υπάρχουν στον οργανισμό, όμως η εξάντλησή τους μπορεί να επιφέρει κρίσιμες συνέπειες για την υγεία του ξενιστή. Ενώ, τα πρεβιοτικά είναι υποστρώματα που χρησιμοποιούνται επιλεκτικά από μικροοργανισμούς στους ξενιστές για να αποφέρουν οφέλη στην υγεία.

Σπ. Γ.: Αυτό που είναι σημαντικό είναι η διαρκής αλληλεπίδραση του μικροβιώματος με τον ξενιστή, ο καθοριστικός του ρόλος στην υγεία του ανθρώπου και το γεγονός ότι η δυσβίωση που πιθανώς να προκληθεί μπορεί να δράσει ως αίτιο μιας ασθένειας, να επηρεάσει την έκβασή της ή ακόμη να οδηγήσει σε έναν φαύλο κύκλο όπου η δυσβίωση είναι ερέθισμα για την ασθένεια και η ασθένεια διαιωνίζει τη δυσβίωση.

ΔΗΜΟΣΙΕΥΤΗΚΕ ΣΤΟ ΠΕΡΙΟΔΙΚΟ GLOW ΣΤΟ ΤΕΥΧΟΣ ΟΚΤΩΒΡΙΟΥ 2022