Znajdź zawartość

Bakterie jelitowe i ich metabolity mogą wpływać na nasilenie zawału serca. W przyszłości badanie składu mikroflory (rodzajów oraz stężenia bakterii) będzie zapewne użytecznym sposobem wyliczania prawdopodobieństwa zdarzeń sercowo-naczyniowych u danej osoby. Poza tym naukowcy sugerują, że podanie probiotyków przyspieszyłoby rekonwalescencję pacjentów przechodzących operacje serca czy angioplastykę. Dr John E. Baker z Medical College of Wisconsin przeprowadził eksperymenty na 3 grupach szczurów. Pierwszej - kontrolnej - podawano standardową karmę, drugiej do wody pitnej dodawano antybiotyk wankomycynę, a w diecie trzeciej znalazł się probiotyk z bakteriami Lactobacillus plantarum, które hamują produkcję leptyny, hormonu sygnalizującego sytość. W porównaniu do grupy kontrolnej, w grupie zażywającej wankomycynę spadł poziom leptyny, co ograniczyło zakres zawału serca i wspomogło odzyskiwanie funkcji mechanicznych mięśnia sercowego. Antybiotyk zmniejszył ogólną liczbę bakterii w przewodzie pokarmowym, a także zmienił profil bakterii i grzybów jelitowych. Podanie zwierzętom leptyny znosiło ochronę zapewnianą przez wankomycynę. Dieta probiotyczna również zmieniła liczbę i skład mikroflory. Podobnie jak w grupie antybiotykowej szczury te miały niższe stężenia leptyny, a zatem lżejsze zawały i szybszą rekonwalescencję. I w tym przypadku podanie leptyny niweczyło działanie ochronne L. plantarum.

Co decyduje o doborze partnera? Atrakcyjność, zdolność do posiadania potomstwa, zdolność do wyżywienia rodziny - wymieni każdy. Odkrycie, że może o tym decydować żyjąca w organizmie bakteria nieco szokuje, ale to prawda. Co więcej, może ona sterować ewolucją organizmu gospodarza. Na szczęście nie dotyczy to człowieka, lecz muszki owocówki. Ewolucję postrzegano dotychczas jako ewolucję osobników danego gatunku. W przypadku różnego rodzaju symbiozy, rozpatrywano rzecz jako niezależne ewolucje: na przykład ssaka i żyjącej w jego jelitach bakterii. Doświadczenie izraelskich naukowców z Wydziału Mikrobiologii Molekularnej i Biotechnologii na Tel Aviv University dowodzi, że przynajmniej w części wypadków ewolucję należy rozpatrywać jako zmianę całego środowiska, zwanego holobiontem. W tym przypadku zwierzę oraz bytujące wewnątrz udomowione bakterie ewoluują nie osobno, lecz razem. Pierwsze doświadczenie, jakie przeprowadzili prof. Eugene Rosenberg, prof. Daniel Segel oraz doktorant Gil Sharon, było powtórzeniem eksperymentu, jaki już dwie dekady temu przeprowadzono na uniwersytecie w Yale. Populację muszek owocowych podzielono na dwie części: jedną karmiono cukrem słodowym, drugą skrobią. Z racji krótkiego życia muszki ewoluują dość szybko i rozdzielone populacje różnicują się szybko. Po roku eksperymentu, kiedy rozdzieloną populację połączono na nowo, zaobserwowano, że osobniki z dwóch subpopulacji nie chciały się ze sobą mieszać, na partnerów wybierając jedynie osobniki nawykłe do karmy tego samego rodzaju. Izraelscy naukowcy udowodnili ponadto, że na taką zmianę nie potrzeba aż roku, wystarczy nawet jedno lub dwa pokolenia. Kto kim rządzi? Drugi eksperyment miał na celu znalezienie - podejrzewanego już - mechanizmu tak szybkiej ewolucji. Podawanie muszkom razem z karmą zwykłego antybiotyku spowodowało, że wykształcenie odmiennych preferencji partnerskich w wyniku diety nie następowało. Aplikacja antybiotyku już po zróżnicowaniu populacji również znosiła podział. W kolejnych eksperymentach wyizolowano odpowiedzialną za taki stan rzeczy bakterię Lactobacillus plantarum - symbiotycznie żyjącą w układzie pokarmowym muszek. Ponowne zasiedlenie układu pokarmowego muszek bakteriami przywracało podział populacyjny. Po dokładniejszych badaniach okazało się, że sprawa leży w poziomie wytwarzanych feromonów. Logicznym wnioskiem wysuniętym przez badaczy jest, że bakterie L. Plantarum potrafią regulować produkcję feromonów swoich gospodarzy, wpływając w ten sposób na ich preferencje seksualne, a pośrednio na przebieg ewolucji. Bakterie mają krótszy cykl życiowy i ewoluują szybciej, niż większe organizmy. Wpływając na zachowanie gospodarza przyspieszają również jego ewolucję. To sprawia, że taki holobiont może ewoluować znacznie szybciej, niż wydawałoby się to możliwe. Trudno na razie ocenić rozpowszechnienie takiego zjawiska, nie da się wszakże wykluczyć, że dotyczy ono również organizmów bardziej rozwiniętych niż muszki i może odgrywać istotną rolę w ewolucji. To stawia teorię ewolucji w nowym świetle i może oznaczać konieczność sformułowania jej nawet na nowo.

Jak ochronić człowieka przed zakażeniem? Można na przykład podawać mu antybiotyki albo używać środków dezynfekujących, ale można też... podać więcej bakterii. Nietypową metodę przetestowano na pacjentach wymagających leczenia respiratorem. Badanym mikroorganizmem były probiotyczne bakterie Lactobacillus plantarum należące do szczepu 299. Są one naturalnym składnikiem flory bakteryjnej jamy ustnej, występują także w niektórych produktach spożywczych, takich jak pikle czy kiszona kapusta. Okazuje się, że nie tylko są niegroźne dla człowieka, lecz także mogą wypierać z organizmu inne, szkodliwe mikroorganizmy. Najnowsze badania, przeprowadzone przez naukowców ze Szpitala Uniwersyteckiego w szwedzkim Lund, sprawdzały zdolność L. plantarum do ochrony pacjentów przebywających na oddziałach intensywnej terapii. Eksperyment miał sprawdzić, jak dobrze bakterie radzą sobie z powstrzymaniem rozwoju zapalenia płuc związanego z wentylacją (ang. ventilator-associated pneumonia - VAP). Do badania zakwalifikowano pięćdziesięciu pacjentów. Jak tłumaczy Bengt Klarin, lekarz prowadzący testy, postawiliśmy hipotezę, zgodnie z którą nacieranie jamy ustnej bakteriami probiotycznymi bakteriami mogłoby efektywną (i atrakcyjną mikrobiologicznie) metodą redukowania [liczby] szkodliwych mikroorganizmów zamieszkujących jamę ustną u krytycznie chorych, wentylowanych mechanicznie pacjentów. Zapalenie płuc jest bardzo częstym powikłaniem u pacjentów poddawanych wentylacji mechanicznej i wynika z ogólnego osłabienia organizmu. Dodatkową komplikacją związaną z zakażeniem jest fakt, że pacjenci poddani tej procedurze są przeważnie nieprzytomni lub poddani silnym dawkom leków, przez co objawy infekcji mogą być przez długi czas niezauważone. Jak oceniają specjaliści, ryzyko rozwinięcia się VAP rośnie o 1 pkt proc. z każdym dniem oddychania z pomocą respiratora. Jak pokazały testy wykonane przez badaczy z Uniwersytetu w Lund, bakterie probiotyczne chronią przed zapaleniem płuc tak samo skutecznie, jak chlorheksydyna. Na ich korzyść przemawia jednak znacznie większe bezpieczeństwo w porównaniu do podawania tej substancji. Autorzy badań bardzo pozytywnie oceniają stosowanie szczepu 299 do zapobiegania VAP. Jak podkreślają, bakterie te żyją w jamie ustnej cały czas i chronią pacjenta przez 24 godziny na dobę, w przeciwieństwie do chlorheksydyny należącej do związków o krótkim czasie działania.