Jonathan Eisen: Ismerkedjenek meg a mikrobáikkal

Egy rövid mesével kezdem. A szomszédságban nőttem fel. Amikor 15 éves voltam, azt gondoltam magamról, hogy kemény legény vagyok, de négy hónap alatt lassan lefogytam, és gyakorlatilag az éhség áldozatává lettem, akinek szomjúsága olthatatlan volt. Tulajdonképpen feléltem önmagam. Erre akkor jöttem rá, amikor hátizsákos túrára mentem, először életemben, az Old Rag-hegyre Nyugat-Virginiában, és amikor a pocsolyába nyomtam arcom, és úgy ittam, mint egy kutya.

Akkor este a sürgősségi osztályra vittek, és az 1-es típusú cukorbetegséget állapították meg, teljes ketoacidózissal. Felépültem, a modern orvostudomány csodáinak köszönhetően, az inzulin és más dolgok segítségével, testsúlyom is visszanyertem, még többet is, mint volt.

Ezután valami forrt bennem. Arról gondolkodtam, hogy mi okozta a cukorbetegséget? A cukorbetegség autoimmun betegség, amikor a test önmagával harcol, és az emberek akkoriban azt gondolták, hogy kórokozónak voltam kitéve, amely beindította az immunrendszeremet, hogy harcoljon a kórokozó ellen, és hogy megsemmisítse az inzulint készítő sejteket. Én is sokáig ezt gondoltam, és tény az, hogy az orvostudomány és az emberek is nagyjában azt gondolták, hogy a mikrobák csak rosszat tehetnek. Most a segítőmre van szükségem. Talán önök fel is ismerik.

Tehát tegnap, bocsánatot kérek, átugrottam egy pár beszédet, átmentem a Nemzeti Tudományos Akadémiára, ahol játékokat árultak, óriási mikrobákat. Gyerünk! No, most elkapták a húsevő betegséget, ha fogtak el belőlük. Hol van most a baseball ügyességem!

(Nevetés)

Sajnos, de nem meglepetésünkre, az Akadémia előtt többnyire kórokozó mikrobákat árulnak. Mindenki azokra a dolgokra koncentrál, amelyek megölnek bennünket, én is így tettem. De kiderült, hogy mikrobák tömegével vagyunk körülvéve, amelyek valójában többnyire jót tesznek nekünk, nem pedig megölnek. Már jó ideje tudatában vagyunk ennek. Az emberek mikroszkópokkal figyelték a rajtunk lakozó mikrobákat. No, látom hogy nem figyelnek ide, de...

(Nevetés)

A mikrobákat, amelyek beborítanak bennünket. És ha mikroszkóppal figyelik őket, láthatják, hogy tízszer több mikrobasejt van rajtunk, mint amennyi emberi sejtünk van. A mikrobák tömege nagyobb az agyunk tömegénél.

Szó szerint a mikroorganizmusok hemzsegő ökoszisztémája vagyunk. Sajnos, ha többet akarnak megtudni a mikroorganizmusokról, nem elegendő csak a mikroszkóppal nézni őket. Tudunk a DNS-szekvenálásról. Kiderült, hogy a mikrobákat úgy ismerhetjük és érthetjük meg legjobban, ha szemléljük a DNS-üket. Ezt csinálom már 20 éve, használom a DNS-szekvenálást, különböző helyekről gyűjtöm a mintákat, az emberi testből is, leolvasom a DNS-sorrendjüket, és aztán felhasználom ezt a DNS-szekvenálást, hogy bizonyos helyeken lévő mikrobákról adjanak információt.

Ezt a technológiát használván elképesztő az, hogy például az embereket nézve, nemcsak tengernyi mikrobával vagyunk befedve. Ezer és ezer különféle fajta mikroba van rajtunk. Mikrobagének milliói vannak a bennünket beborító emberi mikrobiomban. Ez a mikrobiális változatosság különböző az embereknél, és amiről már az utóbbi 10-15 évben gondolkodnak, az, hogy talán ezek a mikrobák, a bennünk és rajtunk lévő mikrobák tömege, és a közöttünk lévő változatai felelősek lehetnek az egészségi állapot vagy betegség különbözőségéért az emberek között.

És most visszatérek a cukorbetegségről szóló mesére, amelyet elkezdtem. Az derül ki, hogy most úgy gondoljuk, hogy az 1-es típusú cukorbetegség egyik kiváltója nem a kórokozó elleni harc, hanem az, hogy nem értjük meg egymást a bennünk és rajtunk élő mikrobákkal. Talán a bennem és rajtam élő mikrobák közössége valahogy elvált egymástól, és aztán ez kiváltott valamiféle immunválaszt és oda vezetett, hogy megöljem az inzulint gyártó sejteket a testemben.

Mindjárt elmondom, mit tudtak meg, különösen a DNS-szekvenálás segítségével, tanulmányozván a mikrobák tömegét, melyek bennünk és rajtunk lakoznak. Saját projektemről beszélnék most. Az első tapasztalatom az emberi testen élő mikrobákról valójában egy beszámolóból ered, amit itt a közelben tartottam, Georgetown-ban.

A beszámolón jelen volt egy közeli barátom, a Georgetown Medical School dékánja, és a beszédem után hozzám fordult, mondván, hogy tanulmányozzák a csípőbél átültetését az embereknél. Meg akarták figyelni a mikrobákat az átültetés után.

Megkezdtem a közreműködést ezekkel az emberekkel, Michael Zasloff-fal és Thomas Fishbein-nel, hogy megfigyeljük azokat a mikrobákat, amelyek a csípőbelet telepítik be, miután azt átültették a befogadó páciensre. Minden részletet elmondhatok erről a kutatásról, és azért akarom elmondani, mert van valami igazán meglepő dolog, amit a projekt kezdetén tettek. Kivették a donor csípőbelét, a mikrobákkal együtt, és a befogadó páciensnek problémát okozhatott volna a donor mikrobiális közössége, például Crohn-betegséget, így hát sterilizálták a donor csípőbelét. Megtisztították a mikrobáktól, és átültették a befogadóba. Azért tettek így, mert így volt szokás az orvostudományban, habár nyilvánvaló volt, hogy ez nem jó ötlet.

A projekt folyamán, szerencsére, az átültetést végző sebészek és mások is eldöntötték, hogy eltérnek a szokástól. Változtatnunk kell. Hagytak bizonyos mennyiségű mikrobiális közösséget a csípőbélben. A mikrobákat a donorban hagyták, és elméletileg ez segíthetne azokon, akik ezt befogadják.

Hát, emberek, ezt a tanulmányt csináltam most. Az utóbbi néhány évben nagyon elterjedt a DNS-technológia az emberekben és az embereken lévő mikrobák tanulmányozásában. Létezik a Humán Mikrobiom Projekt, amely az Egyesült Államokban zajlik, Európában a MetaHIT és még más projektek.

A különböző vizsgálatok következtében az emberek rájöttek arra, hogy amikor a kisbaba születik, hüvelyen keresztül, az anyáról áttelepítődnek a mikrobák a kicsire. Némileg kockázatos a császármetszés, kockázati faktor lehet az, hogy nem történik meg a mikrobák áttelepítése, amikor a babát kiveszik az anyából, és nem a szülőcsatornán keresztül születik. A tanulmányok sokasága azt mutatja, hogy a bennünk és rajtunk lakozó mikrobiális közösség elősegíti az immunrendszer fejlődését, a kórokozók elleni harcot, segíti az anyagcserét, és meghatározza az anyagcsere mértékét, talán még a szagunkat is, és még a viselkedésünket is sokféleképpen formálhatja.

Ezek a tanulmányok dokumentálták a mikrobiális közösség sokféle, jelentős szerepét, a bennünk és rajtunk élő nem kórokozók szerepét. Egy terület különösen érdekes, amely a többségnek ismeretes, ez a baktériumoktól való fóbia. Mindenki odavan a tisztaságért, ugye? A konyhaszekrényekben antibiotikumok vannak, mindig tisztálkodunk, antibiotikum van az ennivalóban, közösségünkben, túlzottan használjuk őket.

A betegségben meg kell ölni a kórokozókat, de értsük meg, amikor vegyszerekkel és antibiotikumokkal tömjük a világunkat, akkor megöljük a bennünk és rajtunk lakozó mikrobák tömegét. Az antibiotikum túlzásba vitt használata, különösen a gyerekeknél társul azokhoz a kockázati tényezőkhöz, melyek előidézik az elhízást, az autoimmun betegségeket, és még sok problémát, amely a a mikrobiális közösség felbomlásának köszönhető.

A mikrobiális közösség elromolhat akaratunk ellenére is, vagy megölhetjük antibiotikumokkal, de hogyan állíthatjuk vissza? Biztos sokan hallottak a probiotikumokról. Probiotikumokkal visszaállítható a mikrobiális közösség. Bizonyos esetekben határozottan hatékonynak bizonyultak. Egy projekt folyamán az UC Davis-en a probiotikumokat használják, hogy gyógyítsák, megelőzzék a nekrotizáló enterokolitiszt a koraszülötteknél. A koraszülötteknek igazán bajuk van a mikrobiális közösséggel. Meglehet, hogy a probiotikumok segítik megelőzni ezt a borzasztó nekrotizáló enterokolitiszt a koraszülötteknél.

De ez csak egy nagyon egyszerű megoldás. A tabletták vagy a joghurt csak egy-két fajta probiotikumot tartalmaznak, esetleg ötöt, az emberben pedig több ezer fajta van. Akkor hát mit tehetünk, hogy visszaállítsuk a mikrobiális közösséget, amikor fajok ezrei vannak?

Úgy látszik, az állatok kakát esznek, ez a coprophagia. Kiderült, hogy sok állatorvos, különösen az idős, tapasztalt állatorvosok készítenek "kakateát", hogy gyógyítsa a hasfájást és más betegséget a lovaknál és teheneknél. Az egészséges állat székletéből készül, és a beteg állatnak adják. Habár, hacsak nem fisztulás tehénről van szó, melynek az oldalán van egy nagy lyuk, és be lehet nyúlni a bendőjébe, nehéz elképzelni, hogy a mikrobák betáplálása a szájon keresztül, végig az emésztőrendszer felső szakaszán a legjobb szállítórendszer, ezért lehet, hogy már hallották, hogy az embereknél fekális átültetést csinálnak, ahol ahelyett, hogy néhány probiotikumot adnának be a szájon keresztül, probiotikumok közösségét, mikrobák közösségét viszik át az egészséges donortól a másik végen át.

Ez nagyon hatásos volt bizonyos makacs fertőző betegségeknél, mint a Clostridium difficile fertőzés, amely a testben tartózkodhat hosszú évekig. A széklet átültetése, a széklet mikrobáinak átültetése az egészséges donorból gyógyíthatja a szisztémás C. diff. fertőzéseket bizonyos emberekben.

Ezek az átültetések, ezek a székletátültetések, a "kakatea" azt sugallják nekem, meg másoknak is ez az ötletük, hogy a mikrobiális közösség, amely bennünk és rajtunk él, az egy szerv. Úgy tekintsünk rá, mint egy működésben levő szervre, amely a részünk. Óvatosak legyünk vele, becsüljük, ne játsszunk vele, mondjuk császármetszéssel, antibiotikumokkal, ne vigyük túlzásba a tisztaságot, hacsak nincs rá jó okunk.

A DNS-szekvenáló technológia lehetővé teszi, hogy részletesen tanulmányozzunk mondjuk száz olyan embert, aki a Chron-betegségben szenved, és száz olyat, akinek nincs Chron-betegsége. Vagy száz olyan ember tanulmányozását, akik kiskorukban antibiotikumokat szedtek, és százét, akik nem szedtek antibiotikumokat. Elkezdhetjük a mikrobaközösségek összehasonlítását, a génjeikét, és megláthatjuk, vannak-e különbségek. És végül megérthetjük, hogy a különbségek csak viszonylagosak-e vagy kiváltóak. Egerek vagy más modellállatok tanulmányozása is elősegítheti ezt. Manapság azért használják ezt a technológiát, mert most már olcsó a mikrobák tanulmányozása különböző emberekben és embereken.

Hogy lezárjam, azt akarom mondani, hogy még egy részletet nem mondtam el arról, hogy döntött ágynak a cukorbetegség. Apám az orvostudomány doktora, a hormonokat tanulmányozta. Sokszor mondtam neki, hogy fáradt vagyok, szomjas, nem jól érzem magam. Csak vállat vont, biztos azt gondolta, hogy sokat panaszkodom, vagy olyan tipikus orvosi véleménye volt: "Az én gyerekemnek semmi baja sem lehet." Családosan mentünk Quebec-be a Nemzetközi Endokrinológiai Találkozóra. Öt percenként fel kellett állnom pisilni, és mindenki vizét megittam az asztalról, biztos azt gondolták, hogy kábítószer-élvező vagyok.

(Nevetés)

Ezt azért mesélem önöknek, mert az orvosok körében, és apám példa erre, néha nem látják azt, ami a szemük előtt van. A mikrobák tömegét, amely előttünk van. Nem láthatjuk őket. Láthatatlanok. Mikrobák. Picinyek. De láthatjuk a DNS-ükön keresztül, az emberekre tett hatásukon keresztül.

És most el kell kezdenünk gondolkodni a mikrobiális közösségről a teljes orvostudomány keretében. Ez nem azt jelenti, hogy mindenünkre kihatással van, de meglehet. Terjedelmes útmutató kell, hogy megismerjük a bennünk és rajtunk élő mikrobákat, hogy megértsük, mit tesznek az életünkkel. Mi és ők egyek vagyunk.

(Köszönöm)

(Taps)