Prof. L.Kupčinskas: Žarnyno mikrofloros tyrimai: laimėjimų kol kas nėra, bet ateityje jų tikrai bus

Pastaruoju metu labai išaugo susidomėjimas žarnyno mikroflora ir jos įtaka žmogaus organizmo sveikatai. Didelį postūmį šiam susidomėjimui kilti lėmė pripažinimas, kad kai kurių virškinimo ar žarnyno ligų atsiradimui bei eigai svarbios žarnyno bakterijos.

Lietuvos sveikatos mokslų universiteto ligoninės (LSMUL) gastroenterologai jau ne vienerius metus dalyvauja įvairiuose tyrimuose, ieškodami naujų gydymo būdų bei lygindami lietuvių sveikatą su kitų šalių. Pasikalbėjome su LSMUL Kauno klinikų Gastroenterologijos klinikos vadovu profesoriumi Limu Kupčinsku.

Kada atkreiptas dėmesys į žarnyno mikroflorą? Kaip kito požiūris į ją?

Žmonės serga  kompleksinėmis ligomis (vėžiu, metaboliniu sindromu, autoimuninėmis ligomis, žarnyno ligomis – opiniu kolitu ir Krono liga), kurias nulemia genetinio polinkio bei aplinkos faktorių sąveika. O tie aplinkos faktoriai – patys įvairiausi. Ištyrinėjus genomą, galima toliau gilintis į atskirų genų, genų grupių nedidelius pakitimus, kurie padidina riziką sirgti vienomis ar kitomis ligomis, o su aplinkos faktorių įtaka yra gerokai sudėtingiau. Prieš daugiau nei 6-7 metus, tiriant aplinkos įtaką tam tikrų ligų atsiradimui, atkreiptas dėmesys į žarnyno bakterijas, arba kitaip – žarnyno mikroflorą. Jau anksčiau buvo žinoma, kad žarnyne gyvena apie 1000 bakterijų rūšių, kurių tik nedaugelį galima identifikuoti. Kai buvo išvystyti molekuliniai tyrimo metodai, atsirado galimybė identifikuoti viso žarnyno bakterijų genetinę medžiagą. Ir tuomet buvo atliktas tyrimas kartu su daugelio šalių mokslininkais.

Natūralu tikėtis, kad žarnyno mikroflora gali veikti ir patį žmogaus organizmą, per išskiriamas medžiagas. Buvo pastebėta, kad sergančiųjų uždegiminėmis žarnyno ligomis žarnyno mikroflora yra kitokia negu sveikų žmonių. Pavyzdžiui, sergant Krono liga yra gerokai sumažėję žarnyno bakterijų rūšių. Taip pat daugiau yra vadinamųjų toksikogeninių bakteroidų rūšių.

Ankstesni Kauno gastroenterologų darbai, atlikti kartu su Kylio universiteto mokslininkais, atskleidė, kad sveikų lietuvių žarnyno bakterijų įvairovė net 1,5 karto didesnė nei sveikų vokiečių, pastarieji neturėjo net 63 normalių bakterijų rūšių, kurios buvo randamos lietuvių žarnyne.

Iš tiesų, žmogaus žarnyno mikrobiota yra įgyjama ankstyvoje vaikystėje ir būna gana stabili visą gyvenimą. Bakterijos naujagimio žarnyne apsigyvena gana greitai po gimimo. Moters gimdoje naujagimio žarnynas yra sterilus – be bakterijų. Būtent pirmosiomis gyvenimo savaitėmis, mėnesiais susiformuoja žmogaus žarnyno mikroflora, kuri išlieka santykinai stabili visą gyvenimą. Žinoma, dėl įvairių ligų žarnyno bakterijų sudėtis gali išsikreipti. Daugelis suaugusių Lietuvos gyventojų turi dar sovietiniais laikais, vaikystėje, įgytą žarnyno mikrobiotą, kurios įvairovė didesnė, nes tais laikais higienos ir sanitarijos reikalavimai buvo ženkliai mažesni nei dabartiniai, besiremiantys ES taisyklėmis. Tai galėtų paaiškinti, kodėl sergamumas opiniu kolitu ir Krono liga Lietuvoje vis dar išlieka mažesnis nei Vakarų Europoje ir JAV, taip pat retesnės ir sunkios šių ligų formos. Šie rezultatai paremia „higienos hipotezę“: civilizacijos eigoje, ženkliai pagerėjus higienai ir sanitarijai, nykstant infekcinėms ligoms, žmogaus imuninė sistema, kuri evoliucijos eigoje buvo pripratinta prie pastovios stimuliacijos aplinkos bakteriniais antigenais, šiai stimuliacijai sumažėjus, gali pradėti „atakuoti“ savus audinius ir sukelti autoimunines uždegimines ligas.

Kartu su Vokietijos Kylio mokslininkais atlikta dvynių žarnyno mikrofloros tyrimo studija. Kokių naujų rezultatų ji davė?

Atrodo, kad ir žmogaus genetiniai ypatumai prisideda prie to, kokia žarnyno mikroflora susiformuos žmogui. Dvynių tyrimo studijoje lyginome dviejų Lietuvos sveikų dvynių porų, homozigotinių ir heterozigotinių, žarnyno mikroflorą. Ir pasirodė, kad homozigotinių dvynių mikroflora yra faktiškai identiška. Tie dvyniai, kurie išsivystę iš skirtingų kiaušinėlių, turėjo visiškai skirtingą mikroflorą. Tačiau šis dėsningumas, susirgus uždegiminėmis žarnyno ligomis, pranyksta. Jei nors vienas iš homozigotinių dvynių suserga kokia nors žarnyno liga, jo žarnyno mikroflora iš karto pasikeičia ir tampa kitokia nei dvynio. Taigi tyrimai rodo, kad yra glaudus ryšys tarp žmogaus genomo ir mikrofloros. Tačiau vienareikšmių rezultatų praktiniam naudojimui, kad pakeitę žarnyno mikroflorą, galėtume išvengti vienų ar kitų ligų, deja, dar nepasiekta.

Dar vienas įdomus tyrimas – Indijos, Lietuvos ir Vokietijos žmonių mikroflora. Skirtingų regionų žmonių mikroflora labai skiriasi, ypač Indijos žmonių. Tai, žinoma, susiję su mitybos ypatumais. Pavyzdžiui, gyvenantieji kaimo vietovėse ir valgantieji natūralų, šviežią maistą turi kitokią  žarnyno mikroflorą (Vokietijos tyrimai). Žarnyno mikroflora skiriasi ne tik tų  žmonių, kurie serga žarnyno ligomis ir yra sveiki. Čia turi įtakos ir daugybė kitų ligų – nutukimas, metabolinis sindromas. Tačiau į klausimą, kas ką sąlygoja – ar žarnyno mikroflora nutukimą, ar atvirkščiai, nėra atsakyta.

Minėjote dar vieną mokslui svarbų atradimą, kad genetinis polinkis sirgti uždegiminėmis žarnyno ligomis susijęs su panašiais genų pakitimais, kaip ir polinkis sirgti raupsais bei tuberkulioze.

Kartu su 15 valstybių kolegomis iš Jelio, Oksfordo, Kylio, Masačiusetso  ir kitų universitetų atlikome tyrimą, kurio metu buvo surasta daugiau kaip 70 naujų žmogaus genomo regionų, kurių pokyčiai siejami su uždegiminių žarnyno ligų išsivystymu. Šiuo metu jau žinomi 163 žmogaus genomo regionai, kuriuose nukleotidų sekos pokyčiai susiję su padidėjusia uždegiminių žarnyno ligų išsivystymo rizika. Dalis šių genetinių pokyčių būdingi ne tik sergantiems opiniu kolitu ir Krono liga, bet ir kitomis autoimuninėmis ligomis – žvyneline, ankolizuojančiu spondioartritu.

Svarbiausias tarptautinio mokslininkų kolektyvo nustatytas naujas mokslinis faktas – genetinis polinkis sirgti uždegiminėmis žarnyno ligomis susijęs su panašiais genų pakitimais, kaip ir polinkis sirgti mikobakterijų sukeliamomis infekcijomis – raupsais bei tuberkulioze. Raupsai – tai viduramžiais siautusi nepagydoma liga, kuri subjaurodavo žmogų, o sergantieji buvo izoliuojami leprozoriumuose.  Atrasti genetiniai pokyčiai lemia sutrikusį imuninį atsaką į patogenines bakterijas ir sutrikusį šių bakterijų atpažinimą, o opinio kolito ir Krono ligos atveju – sutrikusį imuninį atsaką į žarnyno mikroflorą.  Galima taip pat daryti prielaidą,kad išnykus raupsams ar mažėjant  žmogaus aplinkoje infekcinių sukėlėjų, kai kurių žmonių imuninė sistema gali persiorientuoti ir  pradėti „atakuoti“  savus audinius.

Taip pat galima daryti prielaidą, kad dabartiniai vaikai turės kitą žarnyno mikroflorą, nei turi suaugę dabar. Jau dabar stebimas sergamumo Krono liga didėjimas, bet dar jis nepasiekė dažnumo ir sunkumo, koks yra Vakarų pasaulyje. Tačiau greičiausiai ji ateityje nesiskirs nuo Skandinavijos, Anglijos ar kitų Vakarų šalių.

Kokias galimybes mokslininkai mato, gydydami virškinimo ir žarnyno ligas?

Mokslininkai kalba apie probiotikus, kurie vartojami kaip maisto papildai. Tik čia viena bėda – probiotikai, pakliuvę į žarnyną, slopina uždegiminius procesus tik tol, kol perkeliauja per virškinamąjį traktą, tad žarnyne jie neprigyja. Kita idėja – galbūt galima sergantiesiems žarnyno ligomis transplantuoti visiškai sveiko žmogaus žarnyno bakterijas. Tokie tyrimai daromi visame pasaulyje, bet, deja, jų sėkmė kol kas nedidelė. Klinikinio, gydomojo efekto tikėtis kol kas sunku. Dabar mokslininkai galvoja, kaip paveikti žarnyno geną, kad transplantuojamos bakterijos nebūtų atmestos ir prigytų. Čia kalbama ir apie naujų probiotikų sukūrimą.