Rola dobrych bakterii w jelitach

W jelitach mieszkają dobre bakterie, których zadaniem jest udział w procesach metabolicznych oraz dbałość o odporność i nasze zdrowie. Jelita mogą też być skolonizowane bakteriami patogennymi, które w niekorzystnych warunkach wywołują ciężkie zakażenia. Należy zadbać o to, by tych bakterii patogennych było jak najmniej. Wtedy to dobre bakterie przejmują nad nimi kontrolę i nie dopuszczają do namnożenia, bo na zasadzie konkurencji zajmują większość miejsc w jelicie. Ważne, by w całej społeczności była odpowiednia współpraca i brak dominacji pewnych gatunków, które to mogą odpowiadać za choroby. Jeśli w jelitach mikrobiota jest prawidłowa, występuje odpowiednia ilość śluzu, nie dochodzi do przepuszczalności jelit, która może doprowadzić do choroby.

Zawodność metod opartych na klasycznej mikrobiologii w ocenie mikrobioty

Abyśmy mogli dowiedzieć się, czy nasze bakterie jelitowe żyją w prawidłowych proporcjach i czy występuje tam zróżnicowanie gatunków, musimy naszą mikrobiotę zdiagnozować. Kiedyś, gdy nie znano jeszcze technik genetycznych i nie były one wprowadzone do rutynowej diagnostyki, musiał wystarczyć posiew kału. Dziś już wiadomo, że metody oparte na mikrobiologii klasycznej zawodzą. Sam posiew i hodowla w warunkach laboratoryjnych nie wystarczają. Przyzwyczajenia do diagnostyki dawnymi metodami jednak powodują, że w wielu procedurach medycznych nadal widnieje posiew kału jako główna i jedyna metoda diagnostyczna. W posiewie nie udaje się uzyskać większości występujących w kale gatunków, gdyż ponad 90% bakterii to bezwzględne beztlenowce. Tlen szkodzi tym bakteriom. Już przy samym pobieraniu próbki kału do badań i jego transporcie większość drobnoustrojów obumiera i dlatego nie udaje się ich wyhodować na podłożach bakteriologicznych, choć w rzeczywistości w próbce występują. Jeśli nawet podłoże mikrobiologiczne zawiera wszystkie składniki, których potrzeba do życia bakteriom, większości nie udaje się już wskrzesić. Warunki temperaturowe stworzone w laboratorium to też tylko namiastka tego, co w ciele człowieka. Zwykle w posiewie kału wyrośnie ok. 5-7 gatunków, a to wcale nie oznacza, że tylko tyle ich tam jest. Prawie w każdym posiewie kału uzyskamy głównie na płytce Escherichia coli, choć w rzeczywistości to nie ona dominuje, jak kiedyś uznawano. Potrafi ona, jako jedna z niewielu, wyrosnąć w hodowli na sztucznych podłożach, gdyż nie jest zbyt wymagająca.

Posiew kału czy wymaz z odbytu, choć nie są przydatne do diagnostyki mikrobioty jelit, są świetną metodą służącą do oceny nosicielstwa patogennych drobnoustrojów zwanych alertpatogenami. W ten sposób poszukujemy w laboratoriach mikrobiologicznych u pacjentów szczepów: Salmonella spp., Shigella spp., enteroinwazyjnych Escherichia coli czy VRE (Vancomycin-Resistant Enterococcus) albo pałeczek wytwarzających karbapenemazy (NDM, KPC, MBL, OXA-48). To jednak zupełnie inne badania, w których poszukuje się konkretnego patogenu i w tym kierunku nastawia się diagnostykę. Natomiast ocena całej mikrobioty w posiewie jest prawie niemożliwa. Na płytce Petriego nie wyrośnie 500 gatunków drobnoustrojów. Część nie wzrasta, bo tlen na to nie pozwala, część potrafi przeżyć tylko we współpracy z innymi bakteriami w ich naturalnym środowisku, a nie w sztucznych warunkach. Badanie kału metodą posiewu nie odzwierciedla faktycznego obrazu – przeżyją i wyrosną w warunkach laboratoryjnych tylko dominujące gatunki. Między drobnoustrojami trwa walka o byt – przeżywają najsilniejsze, a słabsze giną.

Sekwencjonowanie nanoporowe jako jedyna wiarygodna metoda oceny mikrobiomu

Badania HMP (Human Microbiome Project) w latach 2007-2012 pokazały, że tak naprawdę w jelitach żyje o wiele więcej gatunków niż pierwotnie sądzono. Metody genetyczne oparte na sekwencjonowaniu oddają rzeczywisty obraz, jeśli chodzi o wszystkie drobnoustroje zamieszkujące jelita. Wykazują, jak naprawdę wygląda cały mikrobiom. Oceniają wszystkie bakterie, także te beztlenowe, które nigdy nie wyrosną na podłożach w warunkach in vitro. Wykazane są również te, które nie przeżyły kontaktu z tlenem podczas transportu, bo sekwencjonowanie wykrywa też te martwe. Sekwencjonowanie nanoporowe ocenia aż do poziomu gatunku większość drobnoustrojów. Tylko dzięki takiemu badaniu możemy dowiedzieć się całej prawdy o mikrobiocie jelitowej.

Nanobiome – polecana metoda diagnostyki jelit

Dziś, kiedy już wiemy, że od mikrobioty jelit tak wiele zależy, powinniśmy wybierać metody, które przedstawiają rzeczywisty obraz tego, co w naszym organizmie się dzieje. W hodowli kału nie można ocenić wszystkich występujących bakterii, bo żyją ich tam biliony. Nanobiome to projekt oparty na sekwencjonowaniu nanoporowym, dzięki któremu diagnostyka mikrobiomu jelit i ocena stanu naszego zdrowia stała się możliwa. Dzięki tej metodzie można ocenić procentową zawartość poszczególnych drobnoustrojów oraz przynależność do enterotypu. Pozwala ona materiał prawidłowo zdiagnozować, a dopiero na tej podstawie podjąć odpowiednie leczenie.

Autorka: Dr hab. n. med. Hanna Tomczak, specjalista w dziedzinie mikrobiologii, diagnosta laboratoryjny, kierownik Centralnego Laboratorium Mikrobiologicznego w Szpitalu Klinicznym Uniwersytetu Medycznego w Poznaniu. Od 5 lat zajmuje się przeszczepami mikrobioty jelitowej z wykorzystaniem nowatorskiej metody przygotowania materiału od dawcy jako metody alternatywnej dla nieskutecznej antybiotykoterapii. Autor licznych publikacji. Członek Polskiego Towarzystwa Mikrobiologów oraz Towarzystwa Mikrobiologii Klinicznej.