Η Μεγάλη Αξία του Μικροβιώματος για τον Άνθρωπο

Ο όρος «μικροβίωμα» αναφέρεται στη συλλογή των μικροοργανισμών—βακτήρια, ιοί, μύκητες και αρχαία—καθώς και στο περιβάλλον στο οποίο ζουν, αναπαράγονται και αλληλεπιδρούν, ανταλλάσσοντας ύλη και ενέργεια. Το δέρμα, ο γαστρεντερικός σωλήνας, η ανώτερη αναπνευστική οδός, ο γυναικείος κόλπος και η ουρογεννητική περιοχή φιλοξενούν ξεχωριστά μικροβιώματα. Συνεπώς, το μικροβίωμα λειτουργεί ως ένα μοναδικό «όργανο» μέσα στο ανθρώπινο σώμα, παίζοντας κρίσιμο ρόλο στην υγεία μέσω της ζύμωσης τροφίμων, της προστασίας από παθογόνα μικρόβια, της διατήρησης της ομοιόστασης του ανοσοποιητικού συστήματος και της παραγωγής απαραίτητων για τον οργανισμό ουσιών.

Γράφουν: ο Γεώργιος Π. Χρούσος, MD, MACP, MACE, FRCP, Ακαδημαϊκός-Ομότιμος Καθηγητής Παιδιατρικής και Ενδοκρινολογίας, Διευθυντής, Ερευνητικό Πανεπιστημιακό Ινστιτούτο Υγείας Μητέρας, Παιδιού, και Ιατρικής Ακριβείας, Επικεφαλής, Έδρα UNESCO Εφηβικής Υγείας και Ιατρικής, Εθνικό και Καποδιστριακό Πανεπιστήμιο Αθηνών, Πρόεδρος, Hellenic Pasteur Institute & η Δρ. Χαρίκλεια Στεφανάκη, Παιδίατρος-Εφηβίατρος, Μεταδιδακτορική Φοιτήτρια, ΕΚΠΑ

Η μικροχλωρίδα του μικροβιώματος εξελίσσεται με την ηλικία και επιτελεί διακριτές βιοχημικές και ανοσολογικές λειτουργίες, ανάλογα με την ανατομική περιοχή στην οποία βρίσκεται, καθώς και την αναλογία των βακτηρίων, των ιών και των μυκήτων που αυτή φιλοξενεί. Επιπλέον, το μικροβίωμα παρουσιάζει μεγάλη ποικιλομορφία ανάλογα με την ηλικία, τη φυλή, τη διατροφή και τη γεωγραφική περιοχή διαμονής. Ενδιαφέρον παρουσιάζει ότι η σύνθεση και λειτουργία του μικροβιώματος φαίνεται να ακολουθεί ακόμη και κιρκάδιο, δηλαδή 24-ωρο, ρυθμό.

Ο όρος «δυσβίωση» χρησιμοποιείται στη φυσιολογία για να περιγράψει την ανισορροπία στο μικροβίωμα, συχνά συνδεδεμένη με ασθένειες. Αυτή η ανισορροπία μπορεί να περιλαμβάνει αύξηση ή μείωση συγκεκριμένων μικροοργανισμών, και την παρουσία παθογόνων μικροοργανισμών ή μικροβίων που φέρουν γονίδια αντοχής στα αντιβιοτικά. Από την άλλη πλευρά, ο όρος «νορμοβίωση» χρησιμοποιείται ανεπίσημα για να περιγράψει τα μικροβιώματα κλινικά υγιών ατόμων. Ωστόσο, ούτε η δυσβίωση ούτε η νορμοβίωση έχουν οριστικά προσδιοριστεί όσον αφορά τη σύνθεση ή την αναλογία των στοιχείων που αποτελούν το μικροβίωμα, καθώς το μικροβίωμα παρουσιάζει μεγάλη μεταβλητότητα, ακόμη και στο ίδιο άτομο.

Πολλές μελέτες έχουν δείξει ότι ασθενείς με αυτοάνοσα, μεταβολικά, ή ενδοκρινολογικά νοσήματα, όπως ο σακχαρώδης διαβήτης και η παχυσαρκία, καθώς και με νευροαναπτυξιακές διαταραχές, εμφανίζουν εντερική δυσβίωση. Ωστόσο, αυτή τη στιγμή, μόνο λίγες μελέτες παρέχουν σαφή απόδειξη της αμφίδρομης και αιτιολογικής σχέσης μεταξύ νοσημάτων και δυσβίωσης σε μικροβιώματα διαφόρων ανατομικών περιοχών.

Παλαιότερες έρευνες έχουν δείξει ότι η χρήση αντιβιοτικών είναι ο κύριος παράγοντας που οδηγεί σε παροδική ή μόνιμη δυσβίωση της μικροχλωρίδας. Η κατάχρηση αντιβιοτικών όχι μόνο αλλάζει τη σύνθεση της μικροχλωρίδας βραχυπρόθεσμα, αλλά συμβάλλει επίσης στην εξέλιξη, τη βελτιστοποίηση και τη διάδοση γονιδίων ανθεκτικότητας στα αντιβιοτικά. Το ανθρώπινο εντερικό μικροβίωμα, όταν εκτίθεται σε αχρείαστη χρήση αντιβιοτικών, θεωρείται η σημαντικότερη δεξαμενή γονιδίων ανθεκτικότητας, τόσο σε ενήλικες όσο και σε παιδιά. Η αντοχή στα αντιβιοτικά αποτελεί σοβαρή απειλή για τη δημόσια υγεία, καθώς καθιστά δυσκολότερη την αντιμετώπιση βακτηριακών λοιμώξεων.

Τα αντιβιοτικά διαταράσσουν την προστατευτική εντερική μικροχλωρίδα, γεγονός που μπορεί να οδηγήσει σε ανεπιθύμητες ενέργειες, όπως η διάρροια που σχετίζεται με αντιβιοτικά (σε έως και 35% των ασθενών) και η ανάπτυξη ανθεκτικών παθογόνων στελεχών. Αυτά τα ανεπιθύμητα αποτελέσματα προκαλούν παγκόσμια ανησυχία και αυξάνουν το κόστος της υγειονομικής περίθαλψης και τη νοσηρότητα και τη θνησιμότητα. Ένα χαρακτηριστικό παράδειγμα είναι οι κολπικές μυκητιάσεις από Candida albicans μετά τη λήψη αντιβιοτικών, οι οποίες επηρεάζουν το 10-30% των γυναικών αναπαραγωγικής ηλικίας. Ακόμη και όταν οι γυναίκες διαθέτουν μηχανισμούς ομοιόστασης, όπως η παρουσία γαλακτοβακίλλων, η κολπική δυσβίωση τις θέτει σε κίνδυνο για ευκαιριακές λοιμώξεις ή βακτηριακή κολπίτιδα.

Μελέτες στο δέρμα έχουν δείξει ότι τα αντιβιοτικά εξαλείφουν ευαίσθητα βακτήρια, όπως το Cutibacterium acnes, δημιουργώντας κενά στη μικροχλωρίδα που μπορεί να καλυφθούν από πολυανθεκτικά βακτήρια. Αυτό προκαλεί δερματική δυσβίωση και υπερέκφραση ανθεκτικών στελεχών. Η αντοχή στα αντιβιοτικά δεν περιορίζεται στο C. acnes. Τα τοπικά αντιβιοτικά, ειδικά όταν χρησιμοποιούνται μονοθεραπευτικά για την ακμή, συνδέονται με την αύξηση ανθεκτικών βακτηρίων όπως το Staphylococcus epidermidis. Από την άλλη πλευρά, τα από του στόματος αντιβιοτικά σχετίζονται με την εμφάνιση ανθεκτικών στελεχών του Streptococcus pyogenes στον στοματοφάρυγγα, αυξάνοντας τα ποσοστά λοιμώξεων της ανώτερης αναπνευστικής οδού και των φαρυγγίτιδων.

Οι λοιμώξεις του ουροποιητικού συστήματος επηρεάζουν εκατομμύρια ανθρώπους ετησίως, με ποσοστό επίπτωσης 3% στους άνδρες και 10% στις γυναίκες στις Ηνωμένες Πολιτείες. Οι υποτροπιάζουσες ουρολοιμώξεις είναι ιδιαίτερα συχνές, καθώς πάνω από το 30% των γυναικών εμφανίζουν νέα λοίμωξη μέσα σε 12 μήνες, παρά τη σωστή θεραπεία. Οι ουρολοιμώξεις είναι ολοένα και πιο δύσκολες στη θεραπεία λόγω της ταχείας εξάπλωσης αντοχής στα αντιβιοτικά, ιδιαίτερα μεταξύ Gram-αρνητικών οργανισμών που ευθύνονται για το 80% των περιπτώσεων. Παράδοξα, τα αντιβιοτικά ευρέος φάσματος που χρησιμοποιούνται για τη θεραπεία αυτών των λοιμώξεων αποτελούν ταυτόχρονα παράγοντα κινδύνου για την εμφάνισή τους.

Επιπλέον, πρόσφατες μελέτες δείχνουν ότι, εκτός από τα βακτήρια, οι ιοί και οι μύκητες του μικροβιώματος επηρεάζονται επίσης από τα αντιβιοτικά, οδηγώντας σε αλλαγές στις βιοχημικές ισορροπίες και τη λειτουργία του μικροβιώματος σε διάφορες περιοχές του σώματος. Στο έντερο, για παράδειγμα, οι ιοί (κυρίως οι φάγοι, δηλαδή οι ιοί που προσβάλλουν μικρόβια) φαίνεται να αποτελούν σημαντική πηγή γονιδίων ανθεκτικότητας.

Συμπερασματικά, αναγνωρίζουμε ότι τα αντιβιοτικά αποτελούν μία από τις μεγαλύτερες ιατρικές προόδους του 20ού αιώνα, καθώς έχουν σώσει και εξακολουθούν να σώζουν εκατομμύρια ζωές. Ωστόσο, βλάπτουν τη μικροχλωρίδα του ανθρώπινου σώματος. Η δυσβίωση που προκαλείται από τα αντιβιοτικά έχει τόσο βραχυπρόθεσμες όσο και μακροπρόθεσμες συνέπειες, όπως η ανάπτυξη γονιδίων ανθεκτικότητας λόγω αλόγιστης ή υπερβολικής χρήσης τους με αποτέλεσμα την αύξηση της νοσηρότητας και θνησιμότητας.

Σήμερα, οι καλύτερες λύσεις για την θεραπεία της εντερικής δυσβίωσης είναι η διατροφή πλούσια σε φυτικές ίνες, η μέτρια άσκηση, τα τρόφιμα που έχουν υποστεί ζύμωση (όπως γιαούρτι, κεφίρ, τουρσί) και η χορήγηση πρεβιοτικών και προβιοτικών, εφόσον δεν υπάρχουν αντενδείξεις.