Siła jelit. Jak odbudować mikrobiom, by odzyskać energię, odporność i równowagę psychiczną ebook

Opinie o książce

Siła jelit

Doktor Steven Gundry zrobił to po raz kolejny – przekazał nam swoją wiedzę i umożliwił wgląd w kluczowe kwestie dotyczące zdrowia, pisząc tę fascynującą i wyjątkowo przystępną książkę. Dzięki jego radom wszyscy będziemy mogli żyć zdrowiej, szczęśliwiej, mądrzej i dłużej.

– doktor Dale Bredesen, autor bestsellera „New York Timesa” Wygraj z Alzheimerem

Nie ma chyba takiego aspektu naszego zdrowia, na który nie miałby wpływu stan jelit. Doktor Gundry po mistrzowsku prowadzi nas przez olbrzymią galaktykę znajdującą się w naszych brzuchach. Dzięki jego książce dowiesz się, dlaczego jelita stanowią centrum twojego Układu Słonecznego i jak sprawić, aby wszystko funkcjonowało w jak największym porządku. Przeczytaj Siła jelit, a twoje ciało ci podziękuje.

– Shawn Stevenson, autor bestsellerów Eat Smarter i Sleep Smarter oraz gospodarz programu The Model Health Show

Doktor Gundry zrobił to ponownie. W książce Siła jelit zagłębił się w tajemnice mikrobiomu jelitowego i jego złożonego związku ze stanem naszego zdrowia. Czytając kolejne rozdziały, zaczniesz rozumieć, jak ważne są twoje wybory żywieniowe dla zdrowia, energii i dobrego samopoczucia. Gorąco polecam tę książkę jako podręcznik strategii dążenia do dłuższego życia.

– Mark Sisson, założyciel Primal Kitchen i autor bestsellera „New York Timesa” The Keto Reset Diet

Doktor Gundry wykonał wspaniałą pracę, przedstawiając, w jaki sposób królestwo jelit wpływa na nasz nastrój, odczuwanie głodu, a nawet myśli. Skomplikowana wiedza naukowa została przekazana w prosty i elegancki sposób, z przedstawieniem konkretnych działań, które możemy podjąć na rzecz zdrowia mózgu, hormonów i jelit. Siła jelit to wartościowa książka, która pomoże ci uzyskać wgląd w problemy układu trawiennego i – co najważniejsze – wprowadzić niezbędne poprawki.

– doktor Stephanie Estima, autorka książki The Betty Body

TYTUŁ ORYGINAŁU:

Gut Check: Unleash the Power of Your Microbiome to Reverse Disease and Transform Your Mental, Physical, and Emotional Health

Redaktor prowadzący: Marta Budnik, Wojciech Ciuraj

Wydawczyni: Agnieszka Fiedorowicz

Redakcja: Rafał Sarna

Korekta: Małgorzata Denys

Projekt książki: Nancy Singer

Projekt okładki: Łukasz Werpachowski

Zdjęcie na okładce: © volff / Stock.Adobe.com

Copyright ©

Copyright © 2024 by Dr. Steven R. Gundry

Copyright © 2025 for the Polish edition by Wydawnictwo Kobiece Agnieszka Stankiewicz-Kierus sp.k.

Copyright © 2025 for the Polish translation by Marcin Masłowski, 2024

Informacje zawarte w tej książce nie służą do postawieniu diagnozy, leczenia, udzielenia zaleceń, ani nie zastąpią porady uprawnionego pracownika ochrony zdrowia.

Wszelkie prawa do polskiego przekładu i publikacji zastrzeżone. Powielanie i rozpowszechnianie z wykorzystaniem jakiejkolwiek techniki całości bądź fragmentów niniejszego dzieła bez uprzedniego uzyskania pisemnej zgody posiadacza tych praw jest zabronione.

Wydanie I

Białystok 2025

ISBN 978-83-8417-300-8

Grupa Wydawnictwo Kobiece | www.WydawnictwoKobiece.pl

Na zlecenie Woblink

woblink.com

plik przygotował Jan Żaborowski

Dla Pearl, Flo, Milta, Bev i Boba.

Dziękuję, że uczyniliście Penny moją bratnią duszą.

WSTĘPBakteryjne pranie mózgu

Czy uwierzyłbyś, gdybym ci powiedział, że wolna wola jest iluzją, ale naszych losów nie kontrolują bynajmniej siły tajemniczego, odległego wszechświata? Istnieje ogromny, tajemniczy wszechświat w naszym wnętrzu, który staramy się dopiero poznać i zrozumieć. Mam nadzieję, że zanim skończysz czytać tę książkę, przekonam cię, że to prawda. Pokażę ci, jak zbudowany jest ten wszechświat i w jaki sposób nam pomaga, a także przedstawię ci możliwości jego odbudowy – bo nieświadomie nieustannie go niszczymy – aby wyleczyć to, co ci dolega.

Czy widziałeś może kiedyś film Faceci w czerni? W jednej ze scen pojawia się tam mały kosmita, Frank Mops, który mówi głównym bohaterom, że galaktyka, której szukają, znajduje się na Ziemi. Mówi im: „Galaktyka jest w pasie Oriona”. Ludzie, co zrozumiałe, są zdezorientowani. Zakładają, że ma on na myśli dobrze znaną konstelację Oriona, która po pierwsze, nie znajduje się na Ziemi, a po drugie, pas Oriona składa się z trzech gwiazd. Galaktyki mają na ogół około stu milionów gwiazd – w jaki sposób trzy mizerne gwiazdy mogłyby tworzyć całą galaktykę?

Frank wyjaśnia dalej: „Ludzie! Kiedy się w końcu nauczycie, że rozmiar nie ma znaczenia? To, że coś jest ważne, nie oznacza, że nie może być bardzo, bardzo małe!”.

W trakcie filmu bohaterowie w końcu pojmują – podobnie jak niegdyś ja – że całe galaktyki mogą istnieć w najbardziej nieoczekiwanych miejscach. To właśnie próbował przekazać Frank Mops. Okazuje się, że niezmierzona galaktyka gwiazd, układów planetarnych i planet zamieszkanych przez liczne istoty zwisa sobie spokojnie z obroży kota o imieniu Orion. Rozumiecie? Pas Oriona.

Bohaterowie popełnili ten sam błąd co reszta ludzkości. Szukaliśmy dotychczas odpowiedzi na pytania dotyczące naszego zdrowia i długowieczności w niewłaściwych miejscach. Kierowaliśmy nasze poszukiwania na zewnątrz, zakładając, że rzeczy najważniejsze muszą być duże i dlatego znajdują się poza nami. Okazuje się, że najbardziej istotne czynniki decydujące o naszym dobrym samopoczuciu i zdrowiu są tak naprawdę mikroskopijne. Aby je znaleźć, musimy zajrzeć do naszego wnętrza.

W naszym układzie pokarmowym żyje cała galaktyka złożona z bilionów bakterii należących do co najmniej dziesięciu tysięcy różnych gatunków, a także z nieokreślonej jeszcze liczby wirusów, grzybów i innych drobnoustrojów. To twój mikrobiom* jelitowy. Możemy wyróżnić również mikrobiom jamy ustnej z siedmiuset gatunkami bakterii i skóry z tysiącem różnych gatunków. Jak pisałem wcześniej, wszystkie te żywe, mikroskopijne stworzenia wspólnie tworzą mikrobiom twojego organizmu. Składające się na niego drobnoustroje zawierają ponad trzy miliony genów, podczas gdy ludzki genom zawiera ich zaledwie dwadzieścia trzy tysiące.

Poświęć chwilę, aby wyobrazić sobie, jak w rzeczywistości ogromny jest nasz mikrobiom. Na naszej planecie żyje nieco ponad osiem miliardów ludzi. Oznacza to, że nasze jelita zamieszkuje dwanaście i pół tysiąca razy więcej bakterii, niż jest ludzi na Ziemi. Jeśli wolisz rośliny, niedawno obliczono, że na Ziemi jest około trzech bilionów drzew1. To ponad siedem razy więcej, niż wcześniej sądzili eksperci, pomimo miliardów drzew wycinanych każdego roku. Mimo wszystko w naszych jelitach znajduje się o dziewięćdziesiąt siedem bilionów bakterii więcej niż drzew na Ziemi.

W epoce kamienia, kiedy studiowałem medycynę, uczono nas, że ludzkie jelita to w zasadzie zwykła długa rura. Jedzenie wchodziło do środka, następowało trawienie, białka, cukry i tłuszcze były wchłaniane, a wszelkie pozostałe odpady wydostawały się na zewnątrz w postaci kału. Teraz wiemy, że nasze jelita przypominają tętniący życiem tropikalny las deszczowy z własnym zróżnicowanym ekosystemem, społecznościami, metodami sygnalizacji i językami, których jednokomórkowe organizmy używają do komunikacji między sobą.

Co zaskakujące, używają one również specyficznych języków, aby informować nasz umysł i ciało, jak ma myśleć, czuć i się zachowywać oraz jak utrzymywać w zdrowiu skórę, mięśnie, stawy, narządy, komórki, a nawet organelle komórkowe – lub odwrotnie – jak zaatakować je stanem zapalnym i chorobą. Biliony jednokomórkowych organizmów manipulują nami i kontrolują nas w niezgłębiony, a czasami wręcz szokujący sposób.

Minęło zaledwie sześć lat, odkąd napisałem Roślinne kłamstwo. Wydawało mi się wtedy, że dużo się dowiedziałem, a po pewnym czasie mogę stwierdzić z satysfakcją, że byłem na dobrej drodze. Jednak w czasie, który upłynął od publikacji tej książki, naukowcy odkryli zupełnie nowy świat. Pojawiło się mnóstwo nowych informacji o mikrobiomie i językach, których tworzące go organizmy używają do interakcji z naszym ciałem, do komunikowania się ze sobą i – co najważniejsze – do kontrolowania mitochondriów, naszych komórkowych elektrowni. Poprzez te sygnały sprawują kontrolę nad każdym aspektem naszego zdrowia, dobrego samopoczucia i długości życia. Niedługo się dowiesz, jak rozszyfrować ten system komunikacji i jak wykorzystać go na swoją korzyść.

Zacznę od niewielkiego (dosłownie) przykładu tego, jak drobnoustroje mogą nas kontrolować.

Dość dobrze znany jest jednokomórkowy organizm Toxoplasma gondii, który jest odpowiedzialny za toksoplazmozę. Kobietom w ciąży zaleca się unikanie kontaktu ze żwirkiem dla kotów i zostawianie partnerowi czyszczenia kuwety przez cały okres ciąży, ponieważ koty mogą przenosić te chorobę w odchodach. Jeśli kobieta w ciąży zostanie zarażona toksoplazmozą, może to spowodować poważne problemy zdrowotne u jej nienarodzonego dziecka. Większość z nas nie zastanawia się oczywiście nad tym, w jaki sposób te jednokomórkowe stworzenia znalazły się w kocim żwirku.

Wytrzymaj jeszcze przez chwilę. Obiecuję, że bez względu na to, czy kiedykolwiek zamierzasz zajść w ciążę lub posiadać kota, ta kwestia dotyczy także ciebie – bardziej, niż możesz to sobie wyobrazić.

Pierwotniaki Toxoplasma gondii mają dwa cykle życiowe. Organizm wykorzystuje żywiciela pośredniego, aby ostatecznie dostać się do organizmu żywiciela docelowego. W tym przypadku ostatecznym celem jest kot. Może to być tygrys lub kot domowy – dowolny przedstawiciel kotowatych. Pierwotniak może rozmnażać się tylko w jelitach kota. Jak u wszystkich innych form życia jego ostatecznym celem jest rozmnażanie się i przekazywanie swoich genów następnemu pokoleniu.

Aby dostać się do organizmu kota, pasożyt wykorzystuje gryzonia jako żywiciela pośredniego. Ma to sens – w końcu gryzonie to ulubione ofiary kotów. Wystarczy spojrzeć na Toma i Jerry’ego, bohaterów mojej ulubionej kreskówki z dzieciństwa. Wydaje się to dość logiczne, że pierwotniak przyczaja się w organizmie gryzonia, mając nadzieję, że ten w końcu zostanie zjedzony przez kota i w końcu trafi do jego jelit.

Ale gatunek Toxoplasma gondii ewoluował przez miliony lat, więc nie musi po prostu czekać; może spróbować zmienić zachowanie gryzonia tak, aby było o wiele bardziej prawdopodobne, że zostanie on zjedzony przez kota. Co? Jednokomórkowy organizm może manipulować działaniami ssaka? Tak, może, i mam nadzieję, że uda mi się ciebie przekonać, że organizmy jednokomórkowe są znacznie bardziej inteligentne, niż można to sobie wyobrazić. Są w stanie nas kontrolować i nieustannie to robią.

No dobrze, można by pomyśleć, że pierwotniak musiałby sparaliżować gryzonia lub zrobić coś podobnego, aby uczynić go łatwiejszą zdobyczą dla kotów. To z pewnością miałoby sens, ale Toxoplasma gondii wybiera znacznie bardziej złożony i skomplikowany sposób manipulacji. W przeciwieństwie do dzielnego Jerry’ego większość gryzoni z natury boi się kotów. Odstrasza je widok kota, a nawet sam zapach kociego moczu. Nawet gryzoń, który nigdy w życiu nie widział kota (ani nie kontaktował się z jego moczem), ucieknie, gdy poczuje tę woń. Strach i związana z nim reakcja stresowa są na stałe zapisane w mózgu gryzonia jako element walki o przetrwanie.

Toxoplasma gondii niweluje tę reakcję. Manipuluje ścieżkami strachu w mózgu gryzonia, aby ten nie tylko mniej bał się kociego moczu, ale wręcz przyciągał go jego zapach. Teraz, zamiast uciekać, gryzoń zbliża się do kociego moczu. Wącha… hej, to pachnie całkiem nieźle! W tym momencie nadchodzi kocur, a gryzoń może łatwo skończyć w jego brzuchu.

Jak pierwotniak to robi? W swoim laboratorium na Uniwersytecie Stanforda Robert Sapolsky, profesor biologii, neurologii i neurochirurgii, jeden z moich bohaterów, badał chemię mózgu szczurów zarażonych Toxoplasma gondii. To, co odkrył, było zadziwiające2.

Zarówno u gryzoni, jak i u ludzi ciało migdałowate jest częścią mózgu związaną z reakcją strachu. Pierwotniak infiltruje układ nerwowy gryzonia, przemieszcza się do ciała migdałowatego i kurczy dendryty – odgałęzienia, przez które neurony otrzymują informacje od innych neuronów. Powoduje to odłączenie obwodów strachu w ciele migdałowatym. Pierwotniak działa zresztą dużo bardziej precyzyjnie – pozostawia obwody związane z innymi rodzajami strachu w spokoju i odłącza tylko te powiązane ze strachem przed drapieżnikami.

Teraz gryzoń nie boi się już kociego moczu i nie będzie wykazywał reakcji stresowej ani uciekał, gdy zostanie wystawiony na jego zapach. Całkiem nieźle. Ale jak sprawić, by mocz zaczął go przyciągać? Okazuje się, że w genomie Toxoplasma gondii występują geny kodujące enzymy związane z syntezą dopaminy, neuroprzekaźnika odpowiedzialnego za odczuwanie przyjemności i pożądania oraz za mechanizm nagrody. Pierwotniak produkuje więc dopaminę i wysyła ją do mózgu gryzonia, aktywując tym razem inny obwód – związany z pociągiem seksualnym.

Gdy gryzoń poczuje koci mocz, nie doświadcza już reakcji stresowej, ponieważ szlaki związane ze strachem przed drapieżnikami zostały dezaktywowane. Co więcej, zapach naprawdę mu się podoba, ponieważ aktywowany jest obwód przyciągania seksualnego. Gryzoń będzie teraz podążał w kierunku niebezpieczeństwa w postaci kociego moczu, zamiast od niego uciekać, co często okazuje się samobójstwem.

Ten niezwykły jednokomórkowy organizm potrafi całkowicie zmanipulować chemię mózgu i zachowanie ssaków dla własnych celów. Imponujące, prawda? Tak, ale pierwotniak bynajmniej nie poprzestaje na gryzoniach. W 2022 roku pracujący w terenie biolodzy zauważyli, że wiele wilków szarych w Parku Narodowym Yellowstone było zarażonych toksoplazmą, i zastanawiali się, czy ich zachowanie również zostało zmanipulowane. Okazało się, że wilki zakażone Toxoplasma gondii czterdzieści sześć razy częściej niż inne zostawały przywódcami watahy3,4. Przywódcy stada muszą być odważnymi ryzykantami, a zakażenie powodowało, że wilki podejmowały większe ryzyko. Ale dlaczego drobnoustroje miałyby interesować się wilkami? Ponieważ głównymi wrogami wilków szarych są pumy – czyli koty!

Wróćmy w tym momencie do sytuacji z kocimi odchodami. O co chodzi z toksoplazmą i ludźmi? Kiedy ludzie zostają zarażeni toksoplazmozą, mogą bardzo ciężko zachorować, ale wiele osób nie ma żadnych objawów, a pierwotniaki żyją spokojnie w ich organizmie. Szacuje się, że jedna trzecia populacji w krajach rozwiniętych jest zarażona toksoplazmozą. Osoby te są uważane za bezobjawowe, ponieważ nie chorują, ale nie oznacza to, że pasożyty nie wywierają na nie wpływu.

To właśnie podczas tego utajonego etapu Toxoplasma zaczyna wytwarzać enzymy, które wpływają na produkcję dopaminy. Być może nie pociąga nas koci mocz, ale ludzie z toksoplazmozą stają się nieco bardziej impulsywni, mają tendencję do lekceważenia zasad i są bardziej skłonni do narażania się na niebezpieczeństwo, aby ratować innych! Tak więc wszyscy tak zwani bohaterowie mogą być po prostu ślepymi narzędziami w rękach pierwotniaków5. Ludzi z toksoplazmozą cechuje również dwa do trzech razy większe prawdopodobieństwo śmierci w wypadku samochodowym z powodu lekkomyślnej jazdy niż pozostałe osoby6. Najprawdopodobniej to dodatkowa dopamina sprawia, że radośnie biegniemy w kierunku niebezpieczeństwa.

Istnieje również interesujący związek między toksoplazmozą a schizofrenią7. Wiemy, że pacjenci cierpiący na tę chorobę mają zmieniony poziom dopaminy w mózgu. Naukowcy stwierdzili, że gdy gryzonie z toksoplazmą otrzymują leki stosowane w leczeniu schizofrenii, przestaje je pociągać koci mocz. Zastanawiające, prawda?

Ale właściwie dlaczego Toxoplasma miałyby zadzierać z człowiekiem? W końcu nie mogą rozmnażać się w naszych jelitach. W niektórych częściach świata ludzie i małpy człekokształtne byli głównym pożywieniem tygrysów i innych dużych kotów. Badacze przyjrzeli się więc naszym najbliższym krewnym, szympansom, które padają ofiarą lampartów. Okazało się, że zarażone toksoplazmozą szympansy nie wykazują awersji do moczu lampartów8. Pamiętajmy, że pierwotniaki z gatunku Toxoplasma nie są wybredne, jeśli chodzi o gatunek kotowatych – mogą równie dobrze rozmnażać się w jelitach tygrysa lub lamparta jak w brzuchu Toma.

Innymi słowy, pasożyty wykorzystują nas (i naszych bliskich szympansich krewnych) w dokładnie taki sam sposób, jak to robią z gryzoniami. Eliminują strach i powodują, że biegniemy w kierunku niebezpieczeństwa, abyśmy stali się łatwym łupem. Wydaje nam się, że jesteśmy najlepiej funkcjonującymi istotami na planecie i że za pośrednictwem umysłu mamy pełną kontrolę nad naszym zachowaniem, ale w rękach prostego, jednokomórkowego organizmu jesteśmy w zasadzie niczym więcej niż gigantycznym szczurem laboratoryjnym.

Czy w tym momencie szczęka opadła ci z wrażenia? Zapewniam cię, że takich momentów będzie znacznie więcej.

Rzecz w tym, że nie jest to rzadki wzorzec. Podobnie jak Toxoplasma także inne jednokomórkowe organizmy, które wykorzystują nas jako swoich żywicieli, sprawują nad nami kontrolę na wiele różnych, złożonych i inteligentnych sposobów.

Mops Frank pytał: „Ludzie, kiedy się w końcu nauczycie?”. Prawda jest taka, że wciąż nie wiemy wielu rzeczy o tej mikroskopijnej galaktyce, ale nie możemy sobie pozwolić na czekanie, aż uzyskamy pełny obraz, zanim zaczniemy działać. Zbyt długo pomijaliśmy drobnoustroje zamieszkujące nasz organizm, skupiając się na stosunkowo niewielkiej liczbie komórek, które składają się na to, co uważamy za ciało człowieka. Teraz płacimy za to ogromną cenę. W grupie tkwi siła, a wielkie liczby nie lubią być ignorowane.

Jednak to właśnie zrobiliśmy. Wykroczyliśmy zresztą daleko poza zwykłe ignorowanie naszych drobnoustrojów – zaczęliśmy traktować je z jawną wrogością. W ciągu ostatnich pięćdziesięciu lat wprowadzaliśmy kolejne innowacje, które nie brały pod uwagę naszego mikrobiomu, zubażały go i niszczyły. To nie przypadek, że w tym samym czasie nastąpił gwałtowny wzrost liczby przypadków wielu poważnych chorób – od otyłości przez obecny kryzys zdrowia psychicznego po epidemię chorób autoimmunologicznych, które próbuję codziennie leczyć w moich klinikach.

Wkrótce się dowiesz, w jaki sposób każda z tych chorób, a także wiele innych, jest powiązana ze zdziesiątkowaniem mieszkańców naszych jelit przez współczesny styl życia. Można śmiało powiedzieć, że mikroorganizmy są wściekłe i nie zamierzają tego dłużej znosić. Wszyscy musimy się pilnie skupić na zdrowiu jelit.

Dobra wiadomość jest taka, że zdecydowana większość drobnoustrojów żyjących w naszych jelitach nie chce, abyśmy podążali w kierunku niebezpieczeństwa, tak jak to robi Toxoplasma. Wręcz przeciwnie! Chcą, abyśmy byli zdrowi i dobrze się nam powodziło, ponieważ leży to w ich najlepszym interesie. Dla naszych jelitowych przyjaciół – jak lubię ich nazywać – jesteśmy kotem: chcą tylko rozmnażać się w naszych jelitach i dalej przekazywać swoje geny.

Nasz związek jest symbiotyczny, a nasze ciało jest dla nich domem. Od czasów Ludwika Pasteura uczono nas, że drobnoustroje są naszymi wrogami i wyrządzają nam krzywdę, a przynajmniej, że żyłoby się nam znacznie lepiej bez nich. Jak obecnie wiemy, nie możemy się bez nich obejść, a jeśli będziemy je dobrze traktować, one z kolei zadbają o nas.

Hipokrates miał stuprocentową rację, kiedy powiedział ponad dwadzieścia cztery stulecia temu: „Wszystkie choroby zaczynają się w jelitach”. Uważał, że lekarz powinien być jednocześnie detektywem. Uważał, że wszyscy mamy w sobie „zieloną energię życiową” (w dosłownym tłumaczeniu z greckiego), która zapewnia doskonałe zdrowie. Sugerował, że zadaniem lekarza jest zidentyfikowanie czynników, które uniemożliwiają rozkwit zielonej energii życiowej, i nauczenie pacjenta unikania ich bez dalszej jego interwencji.

Wiem, że brzmi to trochę jak czary, ale wierzę, że Hipokrates miał rację co do siły życiowej. Bez względu na to, co dolega moim pacjentom, badam ich, dopóki nie odkryję pierwotnej przyczyny dolegliwości, która niezawodnie tkwi w jelitach. Jak już pisałem w innym miejscu, gdy tylko przywrócimy jelita do stanu równowagi, choroba często ustępuje, a nawet znika. Nie muszę robić nic poza odgrywaniem roli Sherlocka Holmesa. Nasza zielona siła życiowa to galaktyka bardzo, bardzo małych istot żyjących dosłownie tuż za naszym pasem! Teraz, gdy naukowcy odkrywają podobne mechanizmy stojące za wieloma chorobami, proponuję pójść o krok dalej i stwierdzić, że leczenie wszystkich chorób również zaczyna się w jelitach. Dzięki programowi Gut Check będziesz w stanie to zrobić.

A więc do dzieła. Przed nami cała galaktyka do odkrycia.

* Niektóre źródła podają, że powinno rozróżniać się pojęcia „mikrobiota” i „mikrobiom”, ten pierwszy termin stosując do zespołu organizmów, a drugi do zespołu ich genomów. Z uwagi na to, że autor posługuje się angielskim terminem microbiome, w polskim tłumaczeniu użyto powszechnie znanego terminu „mikrobiom” (przyp. tłum.).

ROZDZIAŁ 1Twoje ciało jest jak las deszczowy

Wyobraź sobie, że organizujesz duże przyjęcie i zastanawiasz się nad listą osób, które chcesz zaprosić. Masz wielu przyjaciół z różnych grup i odmiennych obszarów życia – starych kumpli ze studiów, znajomych z pracy i innych, których poznałeś po drodze. Musisz też wziąć pod uwagę różne grupy przyjaciół twojego partnera.

Byłoby miło, gdyby wszyscy się dogadywali, ale niestety tak nie jest. W szczególności znajomi z pracy i ze studiów nie przepadają za sobą. Nie zgadzają się w niektórych kwestiach politycznych, a na poprzednich imprezach atmosfera była niezręczna. Kilka razy doszło nawet do kłótni.

Kuszące może się wydawać spędzanie czasu z każdą grupą osobno, ale tym razem to specjalna okazja i chcesz zorganizować naprawdę wielką imprezę. Poza tym wydaje ci się, że odrobina rywalizacji między grupami nie musi być zła – trzyma wszystkich w napięciu, żeby nie było nudno. Ponadto każda grupa wnosi coś innego i nawzajem się uzupełniają. Kolega z pracy robi niesamowity dip z karczochów, ale jest on niczym bez krakersów (oczywiście bezzbożowych), które koleżanka z innej grupy kupuje w sklepie niedaleko domu. Krewny jednego z przyjaciół twojej partnerki prowadzi ekologiczną winiarnię, a wino stamtąd pięknie komponuje się z kozim serem z farmy innego przyjaciela. Przyjęcie bez wszystkich gości i wszystkiego, co wnoszą, byłoby niekompletne.

Co robisz? Wysyłasz zaproszenia do wszystkich. Zanim potwierdzą przybycie, większość z nich pyta: „Czy przyjdzie ten albo tamten?”, „Czy mogę przyprowadzić osobę towarzyszącą?” albo „Czy mam coś przynieść?”. Gdy się dowiadują, że inni członkowie ich grupy też będą obecni na imprezie, zgadzają się wziąć w niej udział i piszą, jakie smakołyki przyniosą.

Wierz lub nie, ale coś bardzo podobnego dzieje się w twoich jelitach w każdej minucie każdej godziny każdego dnia. Twoi jelitowi przyjaciele nie spotykają się jednak tylko po to, by imprezować. Bawią się razem, pracują razem i dokładają wszelkich starań, aby utrzymać stan homeostazy – stabilnej równowagi między współzależnymi elementami. Dzieje się tak, jeśli twój mikrobiom jest zdrowy i składa się z różnych gatunków organizmów, które pozostają w równowadze, wzajemnie się wspierają i konkurują ze sobą.

W zależności od składu znajdują one sposób na współpracę, której wynik może ci zaszkodzić albo przynieść korzyści. Każdy mikroorganizm podejmuje własne, unikatowe działania, które są częścią większego planu. Ze względu na wzajemnie powiązane funkcje i sposoby, w jaki ze sobą konkurują, różnorodność ma ogromne znaczenie. Trzeba pamiętać, że żaden gatunek drobnoustrojów nie zacznie działać, dopóki się nie dowie, że osiągnął wystarczającą liczebność. Jak to robią? Rozmawiają ze sobą, używając języka, który naukowcy dopiero zaczynają rozumieć.

NASI CIĘŻKO PRACUJĄCY PRZYJACIELE Z JELIT

Odejdźmy na chwilę od analogii do przyjęcia i przejdźmy do innej, którą lubię stosować w odniesieniu do mikrobiomu – ekosystemu, który pod względem gęstości populacji i różnorodności przypomina las deszczowy. Tak naprawdę nie jest to zbyt odległa analogia. Mikrobiom jelitowy to bujny ekosystem, w którym roi się od różnych, powiązanych ze sobą, konkurujących i wzajemnie zależnych gatunków.

Mikrobiom każdego człowieka jest wyjątkowy (więcej na ten temat za chwilę), ale zawsze wykazuje te same, podstawowe wzorce, przynajmniej z funkcjonalnego punktu widzenia. Oznacza to, że nawet jeśli w moich i twoich jelitach żyją różne gatunki mikroorganizmów, nasze mikrobiomy będą funkcjonować w bardzo podobny sposób, jeśli oboje jesteśmy zdrowi. Jest to kolejne podobieństwo do lasu deszczowego: we wszystkich takich lasach na całym można odkryć podobne wzorce, chociaż w każdym bytuje niepowtarzalna mieszanka gatunków9.

Zarówno lasy deszczowe, jak i nasze jelita zamieszkują wszelkiego rodzaju osobniki: pomocne drobnoustroje, pracowite drobnoustroje, leniwe drobnoustroje, a także duża grupa czarnych charakterów, które lubię nazywać bandytami. W jelitach – podobnie jak w lesie deszczowym – gatunki te są od siebie zależne. Każdy ma swoje własne zadanie, ale polegają wzajemnie na sobie, aby skutecznie je wykonać. Żaden mikroorganizm jelitowy nie jest samotną wyspą!

Wspierają się nawzajem w realizacji zadań, a niektóre gatunki nie mogą wykonać swojej pracy, dopóki inne nie skończą najpierw swojej. Można to sobie wyobrazić jako linię montażową. Drugi pracownik z kolei (i wszyscy następni) nie mogą nic zrobić, dopóki nie otrzymają części od pierwszego. Co ciekawe, niektóre gatunki bakterii mają podobne nisze funkcjonalne i w razie potrzeby mogą zastępować się nawzajem, tak więc na linii montażowej jest wielu pracowników wytwarzający pierwszą część. W ten sposób nasze mikrobiomy mogą funkcjonować podobnie, nawet jeśli ich szczegółowy skład gatunkowy jest inny.

Potrzebujemy wszystkich gatunków drobnoustrojów – nie tylko tych, które nam pomagają i nas chronią, ale także tych „złych”. Nigdy całkowicie się ich nie pozbędziemy, zresztą nie taki jest cel. Chodzi o to, aby trzymać je w ryzach dzięki pracy przytłaczającej większości naszych jelitowych sprzymierzeńców.

Być może zastanawiasz się właśnie, jaki właściwie jest nasz cel. Trzy najważniejsze wyznaczniki zdrowego mikrobiomu to stabilność, różnorodność i równowaga między współpracą a rywalizacją między gatunkami mikroorganizmów. Te trzy czynniki wzajemnie na siebie oddziałują, co oznacza, że im bardziej zróżnicowany jest mikrobiom, tym bardziej staje się on stabilny.

Zanim przejdziemy do omówienia tych trzech aspektów, musimy się upewnić, że dobrze rozumiemy poszczególne role, jakie odgrywają drobnoustroje jelitowe. Większość z nas zdaje sobie sprawę, że pomagają nam trawić pokarm. To prawda, ale naukowcy każdego dnia dowiadują się coraz więcej o złożonych rolach, jakie odgrywają one w tym procesie.

Bakterie jelitowe przetwarzają pokarm i dostarczają witaminy, minerały i białka tam, gdzie są potrzebne w organizmie. Nie działa to tak, że każdy mikroorganizm może przetwarzać każdy rodzaj żywności. Niektóre bakterie są ekspertami w rozkładaniu skrobi, inne potrafią fermentować białka. Niektóre chcą spożywać tylko jeden konkretny składnik odżywczy, na przykład szczawiany10 (rodzaj związku roślinnego). Niektóre muszą zjeść jeden rodzaj krótkołańcuchowego kwasu tłuszczowego (ang. short-chain fatty acid – SCFA), taki jak octan*, zanim będą mogły wytworzyć inny SCFA, taki jak maślan11. I tak dalej – każdy zajmuje swoją niszę.

Oznacza to, że jeśli brakuje ci niektórych drobnoustrojów jelitowych, nie będziesz w stanie pozyskać wszystkich składników odżywczych z pożywienia bez względu na to, jaką dietę stosujesz. Lubię mówić: Nie jesteś tym, co jesz. Jesteś tym, co strawią twoje jelita. Miałem taką świadomość od dłuższego czasu i omawiałem to w niektórych moich poprzednich książkach, ale dopiero niedawno się dowiedziałem, że potrzebujemy naszych jelitowych przyjaciół nie tylko do przetwarzania cukrów, skrobi, białek i tłuszczów. Aktywują oni również niektóre z najważniejszych związków w naszej żywności, jak polifenole.

Od niepamiętnych czasów wiemy, że polifenole są przeciwutleniaczami, które chronią nasze komórki przed stresem oksydacyjnym powodującym ich zużywanie się i starzenie. Ostatnio odkryłem dwie zaskakujące rzeczy na temat polifenoli: po pierwsze, działają korzystnie z zupełnie innego powodu, który omówię szczegółowo później, a po drugie, nie mogą przynieść żadnych korzyści bez drobnoustrojów jelitowych, które potrafią je przetworzyć i uaktywnić. Co więcej, polifenole mogą decydować, które drobnoustroje zamieszkują jelita, i zapobiegać wytwarzaniu przez nie szkodliwych związków siejących spustoszenie w wyściółce naczyń krwionośnych12.

Historia na tym się nie kończy. Drobnoustroje jelitowe kontrolują również znaczną część układu hormonalnego, nerwowego i – być może najważniejszego – odpornościowego. Oznacza to, że jeśli brakuje ci odpowiednich mikroorganizmów, będziesz musiał stawić czoła znacznie większym problemom niż tylko żołądkowo-jelitowe. Możesz utracić równowagę hormonalną, będziesz bardziej narażony na kłopoty ze zdrowiem psychicznym, depresję i stany lękowe, a twój układ odpornościowy nie będzie wiedział, kiedy i gdzie przeprowadzić atak, co doprowadzi do rozległych stanów zapalnych i chorób.

Co najważniejsze, część mikrobiomu jest odpowiedzialna za „obsadzanie bram” prowadzących do organizmu poprzez wyściółkę jelit. Decydują, co można przez nie przepuścić, a co nie. Jeśli drobnoustroje sprzymierzą się przeciwko tobie lub nie masz wystarczającej liczby odpowiednich jelitowych przyjaciół, patogeny i inne świństwa trafią tam, gdzie nie powinny – do krwiobiegu – co może prowadzić do wielu problemów.

Nic więc dziwnego, że moja praca z pacjentami w celu odbudowy mikrobiomu jelitowego i ściany jelita prowadzi do niezwykłych przemian zdrowotnych i leczy właściwie wszystko – choroby skóry, kości i stawów, problemy z sercem, chorobę Alzheimera i demencję, choroby psychiczne, cukrzycę, raka i wszystkie rodzaje schorzeń autoimmunologicznych. Zdałem sobie sprawę, że tak naprawdę wiele z tych dolegliwości ma charakter autoimmunologiczny i wynika bezpośrednio z dysfunkcji jelit.

Oczywistym pytaniem, które prawdopodobnie już sobie zadajesz, jest to, w jaki dokładnie sposób nasi jelitowi sprzymierzeńcy sprawują tę całą kontrolę. Odpowiedź brzmi: oczywiście poprzez komunikację z każdą częścią ciała! W ciągu ostatnich kilku lat skupiłem swoje badania na tłumaczeniu używanego przez nich języka i cały czas jestem zdumiony jego złożonością. Możesz się nauczyć jego podstaw z tej książki.

Teraz, gdy zaczynasz już rozumieć znaczenie zdrowego mikrobiomu, przyjrzyjmy się trzem definiującym go czynnikom.

CECHY CHARAKTERYSTYCZNE ZDROWEGO MIKROBIOMU

Stabilność ekologiczna

Termin „stabilność ekologiczna” oznacza, że system ma zdolność powrotu do stanu równowagi po wystąpieniu zakłóceń. To właśnie sprawia, że ekosystem jest stabilny.

Mikrobiom, podobnie jak las deszczowy, zachowuje stabilność ekologiczną, o ile nie stanie w obliczu poważnych wstrząsów. Każdy z nas ma w jelitach własną unikatową kombinację różnych gatunków bakterii i pozostaje ona spójna przez dłuższy czas13. Gdybyśmy porównali próbki pobrane z twoich jelit w odstępie dziesięcioleci, byłyby one bardziej podobne do siebie niż twoja i moja próbka pobrana tego samego dnia.

Ekologiczna stabilność mikrobiomu ma ogromne znaczenie. Pacjenci ze stabilnym mikrobiomem mogą szybciej odzyskać zdrowie po zaburzeniach, niezależnie od tego, czy są one spowodowane działaniem paskudnych bakterii, takich jak Listeria, kuracją antybiotykami o szerokim spektrum działania, czy innymi czynnikami. Choć jelita różnych osób mogą reagować odmiennie, już krótka kuracja antybiotykowa powoduje znaczące zakłócenia mikrobiomu, które mogą utrzymywać się nawet przez dwa lata!14 Zakłócenia stają się coraz poważniejsze, a powrót do równowagi coraz trudniejszy za każdym razem, gdy jesteśmy narażeni na działanie tego samego antybiotyku15,16.

Co się dzieje, gdy nasz mikrobiom jelitowy nie może odzyskać równowagi i pozostaje niestabilny? Pamiętaj, że w jelitach żyje mnóstwo zarówno dobrych, jak i złych drobnoustrojów. Jeśli mikrobiom jest niestabilny, pojawienie się nowych czarnych charakterów może potencjalnie dodatkowo zaburzyć jego równowagę. Bandyci mogą się szybko rozmnażać i znaleźć sposób na przejęcie kontroli. Jeśli będziesz mieć szczęście, poczujesz się bardzo źle. Wtedy będziesz wiedział, że musisz podjąć działania. Jeśli jednak na początku nie odczujesz większych dolegliwości, złe mikroorganizmy będą miały wystarczająco dużo czasu, aby stworzyć środowisko, które może skutkować przewlekłymi chorobami przez całe życie.

Z drugiej strony mimo stabilnego mikrobiomu możesz zostać zaatakowany przez paskudne bakterie, takie jak Listeria, ale twoi jelitowi przyjaciele znacznie szybciej przywrócą system do stanu równowagi. Mówiąc prościej, stabilny mikrobiom jest znacznie bardziej odporny niż niestabilny17, a zatem dopiero jego poważniejsze zakłócenie może prowadzić do choroby18,19.

Warto zauważyć, że jedynym momentem życia, w którym stabilny mikrobiom nie jest nam potrzebny, jest okres niemowlęcy. Mikrobiom niemowlęcia zmienia się niezwykle szybko, aż ustabilizuje się w wieku około trzech lat. Przepraszam za tę krótką dygresję, ale jest to ważne. W przeciwieństwie do tego, w co wierzyliśmy jeszcze kilka lat temu, podczas ciąży mikrobiom jamy ustnej, jelit i pochwy matki wpływa w znaczący sposób na zdrowie płodu. Nawet łożysko zawiera bakterie! Matczyny mikrobiom staje się podczas zdrowej ciąży jeszcze bardziej stabilny niż zwykle, aby wspierać wzrost płodu.

Podczas porodu pochwowego niemowlę wchodzi w jeszcze większą interakcję z matczynym mikrobiomem, a jego jelita są zasiewane bakteriami, które staną się podstawą jego własnego mikrobiomu. Jednak po urodzeniu, w ciągu pierwszych dwóch do trzech lat życia, mikrobiom niemowlęcia szybko się zmienia, tworząc złożoną społeczność drobnoustrojów jelitowych. Dzieje się to w procesie podobnym do sukcesji ekologicznej, czyli sposobu, w jaki mieszanina gatunków w danym siedlisku zmienia się w czasie20. Poszczególne zespoły gatunków naturalnie zastępują się nawzajem, przy czym każdy tworzy warunki, które umożliwiają rozwój następnego.

Wróćmy na chwilę do lasu. Jeśli otwarte pole w odpowiednim klimacie zostanie pozostawione w spokoju na wiele lat (co dziś, niestety, jest raczej mało prawdopodobne), najpierw zmieni się w łąkę. Trawa uzupełni glebę o składniki odżywcze, umożliwiając wzrost krzewów, a następnie drzew, które ostatecznie utworzą las. W końcu proces sukcesji gatunków roślin się zatrzyma, a ekosystem osiąg­nie stabilność.

To samo dzieje się w jelitach niemowlęcia. „Pionierskie” gatunki drobnoustrojów pochodzące od matki przechodzą systematyczną serię przemian, przy czym każda populacja przygotowuje grunt pod rozwój następnej, aż w końcu powstaje złożony, stabilny ekosystem. Ta transformacja ma na celu rozwój i dojrzewanie układu odpornościowego niemowlęcia. Zgadza się, od fazy wczesnego rozwoju aż do dorosłości bakterie jelitowe kształtują tkanki, komórki i profil molekularny naszego żołądkowo-jelitowego układu odpornościowego i układu odpornościowego całego ciała21.

Mikrobiom niemowlęcia zmienia się również, aby skutecznie wspierać jego zmieniające się potrzeby żywieniowe – od mleka matki do pokarmów stałych. W wieku około dwóch lub trzech lat układ odpornościowy jest już ukształtowany, a maluch zaczyna jeść szerszą gamę pokarmów stałych. Mikrobiom staje się coraz bardziej bogaty, zróżnicowany i stabilny22 i miejmy nadzieję, że pozostanie taki do dorosłości.

Ta długoterminowa stabilność nie jest dziełem przypadku. Wymaga wiele wysiłku ze strony bakterii jelitowych, które ciężko pracują, aby utrzymać równowagę, a jeszcze ciężej, aby ją przywrócić w wypadku zaburzeń. Robią to, wykorzystując pętlę sprzężenia zwrotnego. Załóżmy na przykład, że jeden rodzaj bakterii zaczyna rozmnażać się powyżej pewnego progu. Stanowi to zagrożenie dla stabilności mikrobiomu, niezależnie od tego, czy bakterie są dobre, czy złe.

Na szczęście istnieje plan awaryjny. Wszystkie bakterie produkują metabolity, czyli substancje powstające w wyniku trawienia. Są one wykorzystywane jako cząsteczki sygnalizacyjne i ważniejsze, niż ktokolwiek wcześniej sobie wyobrażał. W tym przypadku wysyłany jest sygnał, że jest już zbyt wiele konkretnych bakterii, co wywołuje zmiany w środowisku jelitowym, które utrudniają ich namnażanie23. Równowaga szybko zostaje przywrócona. Imponujące, prawda?

Idąc o krok dalej, wiele bakterii w jelitach znalazło się tam specjalnie w celu utrzymania stabilności. Te „gatunki kluczowe”, jak się je nazywa, w ogóle nie wchodzą w interakcje ze swoim gospodarzem – pracują tylko nad stabilizacją jelit24. Możesz o nich myśleć jak o ochroniarzach, którzy sprawdzają przed twoim wielkim przyjęciem, czy każdy, kto przybywa, jest na liście gości. Ochroniarze nie uczestniczą w przyjęciu, ale mają duży wpływ na to, co się dzieje w środku.

Układ odpornościowy również działa w celu utrzymania stabilności mikrobiomu, co jest fascynujące, jeśli wziąć pod uwagę, że to właśnie mikrobiom rozwija stabilność układu odpornościowego. Te dwa systemy kontynuują swój ścisły, wielokierunkowy związek przez całe życie To właśnie ta więź determinuje prawie każdy aspekt naszego zdrowia. Kiedy mikrobiom ulega zaburzeniu, bakterie sygnalizują układowi odpornościowemu, że powinien zacząć działać w celu ograniczenia liczebności tych bakterii, które nadmiernie się namnażają i prowadzą do destabilizacji25. W ten sposób po raz kolejny przywracana jest równowaga.

Różnorodność, kolejna cecha charakterystyczna zdrowego mikrobiomu, również zwiększa jego stabilność.

Różnorodność ma znaczenie

Różnorodność oznacza, że na mikrobiom składa się duża liczba gatunków drobnoustrojów. Jest to kluczowe dla zdrowia, odporności i stabilności jelit. Zróżnicowany mikrobiom jelitowy jest bezpośrednio powiązany z dobrym zdrowiem i długowiecznością26, a jego niska różnorodność może być przyczyną ostrych biegunek27, nieswoistego zapalenia jelit (ang. inflammatory bowel disease – IBD)28, chorób wątroby29 i raka30.

Badania pokazują, że oprócz innych czynników osoby otyłe cechuje mniejsza różnorodność mikrobiomu jelit niż u osób szczupłych31. Mikrobiom o niskiej różnorodności, spowodowanej różnymi chorobami, przypomina niestabilny mikrobiom niemowlęcia. Innymi słowy, mikrobiom chorego dorosłego może być podobny do zdrowego dziecka! Można to wyjaśnić innym zjawiskiem występującym w lesie – tym razem w przypadku pożaru. Gdy jakieś zaburzenia zniszczą złożoną, różnorodną populację, drobnoustroje należące do wczesnych gatunków pionierskich (o których mówiliśmy wcześniej) okazują się bardziej odporne i są w stanie przetrwać32,33. Nazywa się to sukcesją wtórną i powoduje powrót jelit do mniej dojrzałego i zróżnicowanego stanu.

Przypomnij sobie, co przeczytałeś kilka minut temu o mikrobiomie niemowląt. Jego rozwój zaczyna się od gatunków pionierskich, a następnie przechodzi przez proces sukcesji ekologicznej, zanim osiągnie dojrzałość – wszystko w celu ukształtowania układu odpornościowego. To dlatego niemowlęta są bardziej podatne na choroby niż dorośli – ich jelita nie miały jeszcze szansy w pełni rozwinąć swojego układu odpornościowego. Dlatego właśnie chorzy dorośli mają mniej zróżnicowany mikrobiom, który jest związany z niedojrzałym układem odpornościowym. Mówiąc najprościej, układ odpornościowy wymaga zróżnicowanego mikrobiomu, aby prawidłowo funkcjonować i utrzymywać nas w dobrym zdrowiu.

Potrzebujemy również różnorodnych mikroorganizmów, ponieważ każdy z nich pełni unikatową i ważną funkcję, a niektóre z nich są prawdziwymi specjalistami. Nie jest to tylko kwestia tego, że jedne drobnoustroje pomagają w trawieniu, podczas gdy drugie wysyłają sygnały do układu odpornościowego. Każdy z nich ma swoją rolę do odegrania. Tak więc im większa różnorodność mikroorganizmów, tym lepiej mikrobiom jelitowy może funkcjonować jako całość.

Na szczęście (ale nie jest to przypadek) jelita opracowały plan awaryjny. Chociaż wiele drobnoustrojów jelitowych to wyspecjalizowani pracownicy, w razie potrzeby niektóre gatunki mogą zastępować się nawzajem. Wykazują tak zwaną ekwiwalencję funkcjonalną – wiedzą, jak wykonać tę samą pracę. Na przykład różne gatunki drobnoustrojów mogą przetwarzać węglowodany złożone i wytwarzać niezbędne metabolity. Jeśli populacja jednego z gatunków zostanie zniszczona przez antybiotyki, inny gatunek zacznie się szybko rozmnażać, aby przejąć jego zadanie34. Pomaga to w utrzymaniu ciągłości funkcjonowania jelit, ale nadal prowadzi do tego, że stają się one mniej odporne ze względu na zmniejszoną różnorodność. W końcu dochodzi do sytuacji, że jeśli coś zagraża gatunkowi zapasowemu, nie ma już kolejnego gatunku, który mógłby go zastąpić.

Jeśli tak się stanie, rozwija się tak zwana dysbioza, czyli brak równowagi drobnoustrojów jelitowych związany z ich małą różnorodnością. Taki stan jest powiązany z różnymi chorobami. Warto zauważyć, że konkretne mikroorganizmy jelitowe, których zwykle brakuje w przypadkach dysbiozy związanej z niską różnorodnością (Lachnospiraceae i Ruminococcaceae), są odpowiedzialne za fermentację cukrów złożonych do krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych (SCFA), takich jak maślan.

Maślan jest niezwykle ważnym SCFA, ściśle powiązanym z funkcjonowaniem układu odpornościowego35. Rola, jaką odgrywa w organizmie, była dotychczas powszechnie źle pojmowana i jest znacznie większa, niż wcześniej sobie wyobrażaliśmy. Omówię to szczegółowo później. Na razie istotne jest, że dysbioza prowadzi do zmniejszenia produkcji maślanu i innych ważnych SCFA.

Jak już wspomniałem, w zdrowym, zróżnicowanym mikrobiomie jelitowym możemy spotkać także niebezpieczne drobnoustroje, a nawet organizmy, które od dawna uważane są za pasożyty, w tym pierwotniaki i robaki36. Wiele z nich nie jest też tylko niewinnymi obserwatorami, mają one również swoje własne role do odegrania. Na przykład niektóre protisty i robaki pasożytnicze stymulują korzystną odpowiedź immunologiczną u osób cierpiących na alergie37. Niektórzy odważyli się nawet na celowe wprowadzenie do własnego organizmu takich pasożytów, aby uspokoić swój układ odpornościowy, ale raczej nie zalecam próbowania tego w domu.

Wygląda na to, że zdrowy, zróżnicowany i stabilny mikrobiom jelitowy potrzebuje obecności czarnych charakterów, aby utrzymać uczciwych obywateli w gotowości. Prowadzi to do ostatniej cechy zdrowego mikrobiomu, która – przyznaję – bardzo mnie zaskoczyła: zdrowej konkurencji między mikroorganizmami, która jest równoważona wzajemnie korzystną współpracą.

Współpraca i konkurencja

Wróćmy na chwilę na nasze przyjęcie. Czy pamiętasz przyjaciela, który przyniósł pyszny dip do krakersów innej przyjaciółki? Są one w zasadzie bezużyteczne bez siebie nawzajem. Nikt nie będzie raczej wkładać sobie dipu do ust palcami, a krakersy bez dipu są mdłe i suche. W tym wypadku jeden produkt czerpie korzyści z obecności drugiego.

Jest to przykład współpracy, którą nawiązują też twoi jelitowi przyjaciele. W ich przypadku oznacza to, że niektóre gatunki są zdrowsze i lepiej funkcjonują w obecności innych. Potrzebują siebie nawzajem, aby przetrwać i się rozwijać. Nie jest to relacja łącząca drapieżnika z ofiarą lub pasożytnicza, w której jeden gatunek odnosi korzyści, a drugi cierpi – chociaż niektóre drobnoustroje funkcjonują także w ten sposób. Podobnie jak w przypadku wszystkich zdrowych relacji te są wzajemnie korzystne i prawdziwie symbiotyczne.

Mikrobiom jelitowy potrzebował milionów lat, aby ewoluować i nauczyć się współpracować w ten sposób. Mechanizmy stojące za tym są fascynujące i niezwykle złożone. Często angażują wiele różnych gatunków jednocześnie. Gdy badamy tylko dwa gatunki, jest mało możliwe, że będą współpracować we wzajemnie korzystny sposób, ale jest to bardziej prawdopodobne, gdy badamy razem trzy, cztery lub więcej gatunków. Ponownie przypomina to las deszczowy i jest kolejnym powodem, dla którego różnorodność jest tak ważna38.

Zaobserwowano takie zjawisko, gdy trzy gatunki bakterii zostały zgrupowane razem w laboratorium. Każdy gatunek robił coś, co pomagało przetrwać innym gatunkom, i wydawało się, że nie był to przypadek. Każdy z nich produkował więcej niezbędnych związków, niż było mu to potrzebne, tworząc nadwyżkę dla swoich partnerów39.

Jednym z podstawowych i najprostszych sposobów współpracy naszych jelitowych przyjaciół jest kolektywne trawienie. Dzieje się tak, gdy substancje wytwarzane przez jeden rodzaj bakterii w procesie trawienia stają się pożywieniem dla innego. Gdy te drugie bakterie trawią związek, wytwarzają kolejny, który staje się pożywieniem dla trzeciego gatunku. I tak dalej.

Innym interesującym elementem tej układanki jest fakt, że czasami bakterie aktywnie wydzielają określone związki, często wraz z innymi produktami odpadowymi, podczas gdy innym razem je zatrzymują. W tym drugim przypadku substancje te są uwalniane tylko wtedy, gdy bakterie umierają. Jest to jeden z powodów, dla których martwe bakterie są tak ważne. Tak, dobrze przeczytałeś! Potrzebujesz ogromnej ilości bakterii w jelitach – zarówno żywych, jak i martwych. To kwestia różnorodności. Martwe bakterie dostarczają substancji odżywczych dla żywych, a także przekazują im istotne informacje. Więcej na ten temat później.

Być może najbardziej fascynującym sposobem, w jaki bakterie współpracują ze sobą, jest zjawisko zwane quorum sensing**. Trzymaj mocno czapkę, bo tutaj robi się naprawdę ciekawie. Wszyscy wiemy, czym jest kworum, prawda? To minimalna liczba członków grupy, którzy muszą być obecni na spotkaniu, aby podejmowane decyzje były ważne. Zebranie przyjaciół zamieszkujących jelita również ma określone kworum i nie może podjąć decyzji, dopóki nie jest obecna wystarczająca liczba członków grupy.

Twoi przyjaciele nie mogą tak naprawdę „zobaczyć”, ilu jest obecnych – w końcu nie mają oczu. Stworzyli więc swój własny, genialny sposób rejestrowania obecności. Używają specjalnych cząsteczek sygnalizacyjnych do komunikowania się ze sobą. Jest to część języka, o którym wspomniałem wcześniej. Przypomina to wysyłanie wiadomości przez znajomych, aby sprawdzić, kto przyjdzie na imprezę. Drobnoustroje wykorzystują sygnały chemiczne, aby zsynchronizować swoje działania, w procesie obejmującym produkcję, uwalnianie, wykrywanie i reagowanie na te związki. Ostatni etap – reakcja – jest zależny od tego, czy bakterie wykryją odpowiedni poziom sygnalizatorów chemicznych, który mówi im, że osiągnęły kworum40. Jeszcze bardziej imponujące jest to, że bakterie nie używają tego procesu, dopóki nie rozpoczynają działania, które może być skuteczne tylko w grupie. W ten sposób quorum sensing pozwala jednokomórkowym bakteriom działać jak znacznie bardziej zaawansowane, wielokomórkowe organizmy, gdy jest to konieczne41. Co za sprytne małe bestyjki!

Nie przesadzajmy – nie wszyscy nasi jelitowi przyjaciele współpracują ze sobą, zresztą czasem lepiej, aby tak nie było. Wróćmy na chwilę do analogii z imprezą. Być może masz przyjaciół z dwóch różnych grup, którzy wyraźnie się nie lubią, ale wydają się konkurować o twoją przychylność i przyjaźń. Nie musi być w tym nic złego. Odrobina rywalizacji motywuje każdego z nich do bycia lepszym. Gdy jeden z gości rzuci żart, drugi stara się powiedzieć coś jeszcze śmieszniejszego. Kiedy jeden z przyjaciół dzieli się interesującą ciekawostką, drugi stara się ją uzupełnić jeszcze bardziej fascynującym faktem. Wszystko jasne. Zdrowe poczucie rywalizacji może sprawić, że twoi kumple będą się bardziej starać.

Mówiąc prościej, w zdrowym mikrobiomie twoi jelitowi przyjaciele potrzebują kilku współpracowników i kilku konkurentów, aby funkcjonować jak najlepiej. Gdyby każdy gatunek współdziałał z innymi, stałyby się zbytnio zależne od siebie. Wówczas jeśli z jakiegokolwiek powodu jeden gatunek zmniejszyłby swoją liczebność, pozostałe zginęłyby wraz z nim, destabilizując cały system42.

Także i na to istnieje gotowe rozwiązanie. Kiedy niektóre konkurencyjne gatunki działają w parach, funkcjonują bardziej wydajnie niż osobno43. To tak jak w przypadku rywalizujących ze sobą przyjaciół, choć bardziej pomocna może być analogia do dwóch rywalizujących sportowców. Każdy zmusza drugiego do cięższej pracy i rozwoju. Zmniejsza to prawdopodobieństwo, że wzmocniony gatunek wymrze i pociągnie za sobą gatunek współpracujący. One naprawdę mają rozwiązanie na wszystko!

***

Dlaczego my, ludzie, nie jesteśmy na tyle mądrzy, by pozostawić środowiska takie jak las deszczowy lub nasz wewnętrzny ekosystem w spokoju, by mogły się rozwijać w naturalnym pięknym, spokojnym stanie homeostazy? Niestety, zdziesiątkowaliśmy populację organizmów zamieszkujących nasze jelita, tak jak zniszczyliśmy znaczną część lasów deszczowych, zakłócając ich delikatną równowagę. Odwagi. Uzbrojeni w wiedzę o tym, czego potrzebują nasi jelitowi przyjaciele, możemy ponownie zasiać, nakarmić i pielęgnować jelita, aby stały się stabilnym, zróżnicowanym ekosystemem z odpowiednią równowagą współpracy i konkurencji.

Najpierw przyjrzyjmy się bliżej językowi używanemu przez mikroorganizmy jelitowe – tym razem nie temu, którym komunikują się ze sobą, ale temu, którego używają, aby wpływać na centra energetyczne w głębi naszych komórek.

Dalsza część w wersji pełnej

* Octan, podobnie jak maślan i propionian, to właściwie sole lub estry krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych – kwasu octowego, masłowego i propiononowego. W dietetyce, medycynie i handlu używa się zwykle nazw octan, maślan, propionian (przyp. tłum.).

** Jak na razie nie utrwaliła się polska nazwa tego zjawiska. Proponowane są nazwy: wyczuwanie zagęszczenia, wyczuwanie kworum, sygnalizator zagęszczenia (przyp. tłum.).

BIBLIOGRAFIA

WSTĘP: BAKTERYJNE PRANIE MÓZGU

1 R. Ehrenberg, Global forest survey finds trillions of trees, „Nature” 2 września 2015, https://doi.org/10.1038/nature.2015.18287

2 A. Vyas, S.K. Kim, N. Giacomini, J.C. Boothroyd, R.M. Sapolsky, Behavioral changes induced by Toxoplasma infection of rodents are highly specific to aversion of cat odors, „Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America” 2007, nr 104 (15), s. 6442–6447, https://doi.org/10.1073/pnas.0608310104.

3 C.J. Meyer, K.A. Cassidy, E.E. Stahler, E.E. Brandell, C.B. Anton, D.R. Stahler, D.W. Smith, Parasitic infection increases risk-taking in a social, intermediate host carnivore, „Communications Biology” 2022, nr 5, art. 1180, https://doi.org/10.1038/s42003-022-04122-0.

4 E.E. Brandell, P.C. Cross, M.E. Craft, D.W. Smith, E.J. Dubovi, M.L.J. Gilbertson, T. Wheeldon, J.A. Stephenson, S. Barber-Meyer, B.L. Borg, M. Sorum, D.R. Stahler, A. Kelly, M. Anderson, H.D. Cluff, D.R. MacNulty, D.E. Watts, G.H. Roffler, H. Schwantje, P.J. Hudson i in., Patterns and processes of pathogen exposure in gray wolves across North America, „Scientific Reports” 2021, nr 11, art. 3722, https://doi.org/10.1038/s41598-021-81192-w.

5 J. Flegr, Influence of latent Toxoplasma infection on human personality, physiology and morphology: pros and cons of the Toxoplasma-human model in studying the manipulation hypothesis, „Journal of Experimental Biology” 2013, nr 216 (1), s. 127–133, https://doi.org/https://doi.org/10.1242/jeb.073635.

6 J. Flegr, J. Havlicek, P. Kodym, M. Malý, Z. Smahel, Increased risk of traffic accidents in subjects with latent toxoplasmosis. A retrospective case-control study, „BMC Infectious Diseases” 2002, nr 2, art. 11, https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC117239/#!po=70.8333.

7 M.A. Virus, E.G. Ehrhorn, L.M. Lui, P.H. Davis, Neurological and neurobehavioral disorders associated with Toxoplasma gondii infection in humans, „Journal of Parasitology Research” 2021, art. 6634807, https://doi.org/10.1155/2021/6634807.

8 C. Poirotte, P. Kappeler, B. Ngoubangoye, S. Bourgeois, M. Moussodji, M. Charpentie, Morbid attraction to leopard urine in Toxoplasma-infected chimpanzees, „Current Biology” 2016, nr 26, s. R98–R99, https://doi.org/10.1016/j.cub.2015.12.020.

ROZDZIAŁ 1: TWOJE CIAŁO JEST JAK LAS DESZCZOWY

9 C.A. Lozupone, J.I. Stombaugh, J.I. Gordon, J.K. Jansson, R. Knight, Diversity, stability and resilience of the human gut microbiota, „ Nature” 2012, nr 489 (7415), s. 220–230, https://doi.org/10.1038/nature11550.

10 M. Hatch, R.W. Freel, The roles and mechanisms of intestinal oxalate transport in oxalate homeostasis, „Seminars in Nephrology” 2008, nr 28 (2), s. 143–151, https://doi.org/10.1016/j.semnephrol.2008.01.007.

11 B.A. Daisley, D. Koenig, K. Engelbrecht, L. Doney, K. Hards, K.F. Al, G. Reid, J.P. Burton, Emerging connections between gut microbiome bioenergetics and chronic metabolic diseases, „Cell Reports” 2021, nr 37 (10), art. 110087, https://doi.org/10.1016/j.celrep.2021.110087.

12 G. Annunziata, M. Maisto, C. Schisano, R. Ciampaglia, V. Narciso, G.C. Tenore, E. Novellino, Effects of grape pomace polyphenolic extract (Taurisolo®) in reducing TMAO serum levels in humans. Preliminary results from a randomized, placebo-controlled, cross-over study, „Nutrients” 2019, nr 11 (1), s. 139, https://doi.org/10.3390/nu11010139.

13 D.A. Relman, The human microbiome: ecosystem resilience and health, „Nutrition Reviews” 2012, nr 70 (supl. 1), s. 2–9, https://doi.org/10.1111/j.1753-4887.2012.00489.x.

14 K. Lu, P.H. Cable, R.P. Abo, H. Ru, M.E. Graffam, K.A. Schlieper, N.M. Parry, S. Levine, W.M. Bodnar, J.S. Wishnok, M. Styblo, J.A. Swenberg, J.G. Fox, S.R. Tannenbaum, Gut microbiome perturbations induced by bacterial infection affect arsenic biotransformation, „Chemical Research in Toxicology” 2013, nr 26 (12), s. 1893–1903, https://doi.org/10.1021/tx4002868.

15 L. Dethlefsen, D.A. Relman, Incomplete recovery and individualized responses of the human distal gut microbiota to repeated antibiotic perturbation, „Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America” 2010, nr 108 (suppl. 1), s. 4554–4561, https://doi.org/10.1073/pnas.1000087107.

16 D.A. Relman, The human microbiome…, dz. cyt.

17 C.A. Lozupone, J.I. Stombaugh, J.I. Gordon, J.K. Jansson, R. Knight, Diversity, stability and resilience…, dz. cyt.

18 E.Y. Hsiao, S.W. McBride, S. Hsien, G. Sharon, E.R. Hyde, T. McCue, J.A. Codelli, J. Chow, S.E. Reisman, J.F. Petrosino, P.H. Patterson, S.K. Mazmanian, Microbiota modulate behavioral and physiological abnormalities associated with neurodevelopmental disorders, „Cell” 2013, nr 155 (7), s. 1451–1463, https://doi.org/10.1016/j.cell.2013.11.024.

19 S.K. Mazmanian, J.L. Round, D.L. Kasper, A microbial symbiosis factor prevents intestinal inflammatory disease, „Nature” 2008, nr 453 (7195), s. 620–625, https://doi.org/10.1038/nature07008.

20 C.A. Lozupone, J.I. Stombaugh, J.I. Gordon, J.K. Jansson, R. Knight, Diversity, stability and resilience…, dz. cyt.

21 Y.K. Lee, S K. Mazmanian, Has the microbiota played a critical role in the evolution of the adaptive immune system?, „Science” 2010, nr 330 (6012), s. 1768–1773, https://doi.org/10.1126/science.1195568.

22 G. Eberl, A new vision of immunity. Homeostasis of the superorganism, „Mucosal Immunology” 2010, nr 5 (3), 450–460.

23 J.D. Bever, K.M. Westover, J. Antonovics, Incorporating the soil community into plant population dynamics. The utility of the feedback approach, „Journal of Ecology” 1997, nr 85 (5), s. 561–573.

24 S. Banerjee, K. Schlaeppi, M.G.A. van der Heijden, Keystone taxa as drivers of microbiome structure and functioning, „Nature Reviews Microbiology” 2018, nr 16 (9), s. 567–576, https://doi.org/10.1038/s41579-018-0024-1.

25 F. Bäckhed, R.E. Ley, J.L. Sonnenburg, D.A. Peterson, J.I. Gordon, Host-bacterial mutualism in the human intestine, „Science” 2005, nr 307 (5717), s. 1915–1920, https://doi.org/10.1126/science.1104816.

26 F. Kong, Y. Hua, B. Zeng, R. Ning, Y. Li, J. Zhao, Gut microbiota signatures of longevity, „Current Biology” 2016, nr 26 (18), s. R832–R833, https://doi.org/10.1016/j.cub.2016.08.015.

27 L.A. David, A. Weil, E.T. Ryan, S.B. Calderwood, J.B. Harris, F. Chowdhury, Y. Begum, F. Qadri, R.C. LaRocque, P.J. Turnbaugh, Gut microbial succession follows acute secretory diarrhea in humans. „MBio” 2015, nr 6 (3), e00381–e00315.

28 C.A. Lozupone, J. Stombaugh, A. Gonzalez, G. Ackermann, D. Wendel, Y. Vazquez-Baeza, J.K. Jansson, J.I. Gordon, R. Knight, Meta-analyses of studies of the human microbiota, „Genome Research” 2013, nr 23, s. 1704–1714.

29 N. Qin, F. Yang, A. Li, E. Prifti, Y. Chen, L. Shao, J. Guo, E. Le Chatelier, J. Yao, L. Wu, J. Zhou, S. Ni, L. Liu, N. Pons, J.M. Batto, S.P. Kennedy, P. Leonard, C. Yuan, W. Ding, L. Li, Alterations of the human gut microbiome in liver cirrhosis, „Nature” 2014, nr 513 (7516), s. 59–64.

30 C. Liu, D.N. Frank, M. Horch, S. Chau, D. Ir, E.A. Horch, K. Tretina, K. van Besien, C.A. Lozupone, V.H. Nguyen, Associations between acute gastrointestinal GvHD and the baseline gut microbiota of allogeneic hematopoietic stem cell transplant recipients and donors, „Bone Marrow Transplantation” 2017, nr 52 (12), s. 1643–1650.

31 C. Menni, M.A. Jackson, T. Pallister, C.J. Steves, T.D. Spector, A.M. Valdes, Gut microbiome diversity and high fibre intake are related to lower long-term weight gain, „International Journal of Obesity” 2017, nr 41 (7), s. 1099–1105, https://doi.org/10.1038/ijo.2017.66.

32 C.A. Lozupone, J.I. Stombaugh, J.I. Gordon, J.K. Jansson, R. Knight, Diversity, stability and resilience…, dz. cyt.

33 C. Lozupone, K. Faust, J. Raes, J.J. Faith, D.N. Frank, J. Zaneveld, J.I. Gordon, R. Knight, Identifying genomic and metabolic features that can underlie early successional and opportunistic lifestyles of human gut symbionts, „Genome Research” 2012, nr 22 (10), s. 1974–1984.

34 N. Gutiérrez, D. Garrido, Species deletions from microbiome consortia reveal key metabolic interactions between gut microbes, „mSystems” 2019, nr 4 (4), e00185-19, https://doi.org/10.1128/mSystems.00185-19.

35 R. Corrêa-Oliveira, J.L. Fachi, A. Vieira, F.T. Sato, M.A. Vinolo, Regulation of immune cell function by short-chain fatty acids, „Clinical & Translational Immunology” 2016, nr 5 (4), e73, https://doi.org/10.1038/cti.2016.17.

36 L.W. Parfrey, W.A. Walters, R. Knight, Microbial eukaryotes in the human microbiome: ecology, evolution, and future directions, „Frontiers in Microbiology” 2011, nr 2, s. 153, https://doi.org/10.3389/fmicb.2011.00153.

37 J. Lukeš, R. Kuchta, T. Scholz, K. Pomajbíková, (Self-) infections with parasites. Re-interpretations for the present, „Trends in Parasitology” 2014, nr 30 (8), s. 377–385, https://doi.org/10.1016/j.pt.2014.06.005.

38 K.R. Foster, T. Bell, Competition, not cooperation, dominates interactions among culturable microbial species, „Current Biology” 2012, nr 22 (19), s. 1845–1850.

39 H.J. Kim, J.Q. Boedicker, J.W. Choi, R F. Ismagilov, Defined spatial structure stabilizes a synthetic multispecies bacterial community, „Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America” 2008, nr 105 (47), s. 18188–18193.

40 M.D. Willcox, H. Zhu, T.C. Conibear, E.B. Hume, M. Givskov, S. Kjelleberg, S.A. Rice, Role of quorum sensing by Pseudomonas aeruginosa in microbial keratitis and cystic fibrosis, „Microbiology” 2008, nr 154 (część 8), s. 2184–2194.

41 C.M. Waters, B.L. Bassler, Quorum sensing. Cell-to-cell communication in bacteria, „Annual Review of Cell and Developmental Biology” 2005, nr 21, s. 319–346, https://doi.org/10.1146/annurev.cellbio.21.012704.131001.

42 F. Fiegna, G.J. Velicer, Exploitative and hierarchical antagonism in a cooperative bacterium, „PLOS Biology” 2005, nr 3 (11), e370, https://doi.org/10.1371/journal.pbio.0030370.

43 Tamże.

Spis treści

OKŁADKA

KARTA TYTUŁOWA

KARTA REDAKCYJNA

SPIS TREŚCI

WSTĘP. Bakteryjne pranie mózgu

ROZDZIAŁ 1. Twoje ciało jest jak las deszczowy

BIBLIOGRAFIA

Punkty orientacyjne

Okładka

Strona tytułowa

Strona redakcyjna

Spis treści

Dedykacja

Meritum publikacji

Bibliografia