Ορισμένοι υποστηρίζουν ότι οι γευστικές μας προτιμήσεις δεν είναι ακριβώς δικές μας αλλά υπαγορεύονται από τα είδη των βακτηρίων που κατοικούν στο πεπτικό μας.
Αν και αυτό μένει να αποδειχθεί, οι εκπλήξεις που περιμένουν τους επιστήμονες από τη μελέτη της χλωρίδας του εντέρου μας είναι απίστευτες
Ζούνε μέσα μας, αλλά τι ακριβώς κάνουν; Η ερώτηση αφορά τους μικροοργανισμούς του γαστρεντερικού συστήματος και για να δοθεί απάντηση απαιτούνται όχι ένα αλλά πολλά εκατομμύρια δολλάρια. Η επένδυση πάντως θεωρείται επιβεβλημένη, καθώς τα οφέλη θα μετρώνται σε ανθρώπινες ζωές. Ενα χαρακτηριστικό παράδειγμα ολοκληρωμένης μελέτης της χλωρίδας του γαστρεντερικού συστήματος έδωσε κατά τη διάρκεια του συνεδρίου «ΜικροΒιόκοσμος 2009» η κυρία Janet Κ. Jansson, καθηγήτρια Οικολογίας των Εθνικών Εργαστηρίων Lawrence Βerkeley των ΗΠΑ.
Στόχος της ερευνητικής ομάδας της κυρίας Jansson ήταν να διερευνηθεί η επίδραση ασθενειών πάνω στη μικροβιακή χλωρίδα του γαστρεντερικού συστήματος, αλλά και το αντίστροφο. Να διερευνηθεί, δηλαδή, κατά πόσο οι μικροοργανισμοί συμβάλλουν στην εμφάνιση ασθενειών που πλήττουν το γαστρεντερικό σύστημα. Θα διερωτάσθε βεβαίως τι δουλειά μπορεί αν έχει μια οικολόγος να μελετά ανθρώπινα συστήματα.
Ωστόσο η απάντηση είναι πολύ απλή: ο ανθρώπινος οργανισμός και, στην παρούσα περίπτωση το ανθρώπινο γαστρεντερικό σύστημα, δεν διαφέρει σε τίποτε από έναν οποιονδήποτε άλλον οικολογικό θώκο. Οι οργανισμοί που συμβιούν σε αυτόν επηρεάζονται από τις ιδιότητές του, αλλά ταυτόχρονα παίζουν καθοριστικό ρόλο και στη διαμόρφωση των ιδιοτήτων αυτών. Με άλλα λόγια, υπάρχει δυναμική ισορροπία μεταξύ του οικολογικού θώκου και των φιλοξενουμένων του.
Οικολογία στο... έντερο
Είναι γνωστό ότι η διατάραξη των οικολογικών ισορροπιών μπορεί να αποβεί μοιραία τόσο για τα ίδια τα οικοσυστήματα όσο και για τους οργανισμούς που φιλοξενούν. (Δεν έχει κανείς παρά να θυμηθεί τι γίνεται με τις πλημμύρες που ακολούθησαν τις καταστρεπτικές πυρκαϊές του 2007 και να αναλογιστεί το κόστος όλων αυτών στη χλωρίδα και την πανίδα μας.) Με ένα αντίστοιχα ολέθριο παράδειγμα διατάραξης μιας οικολογικής ισορροπίας άρχισε την ομιλία της η κυρία Jansson. Στην προκειμένη περίπτωση όμως το οικοσύστημα δεν ήταν άλλο από το γαστρεντερικό σύστημα μιας κυρίας 61 ετών.
Στο σημείο αυτό είναι απαραίτητο να γίνει μια επισήμανση: έχοντας πλήρη επίγνωση ότι το γαστρεντερικό σύστημα δεν αποτελεί ένα προσφιλές θέμα συζήτησης και σίγουρα όχι ένα θέμα που θα ανέπτυσσε κανείς κατά τη διάρκεια ενός γεύματος, ενημερώνουμε ότι η παρακάτω παράγραφος μπορεί να σας ξενίσει. Αξίζει όμως τον κόπο να επαναλάβουμε τη διήγηση της αμερικανίδας καθηγήτριας, η οποία μάλιστα αποτελεί το θέμα άρθρου στην επιθεώρηση «Clinical Gastrenterology»: Η 61 ετών κυρία πέθαινε με έναν αργό και βασανιστικό θάνατο. Υστερα από μια λοίμωξη, εμφάνισε χρόνια διάρροια η οποία συνεχιζόταν ακατάπαυστα επί 8 μήνες. Εχοντας χάσει 27 κιλά, φορώντας συνεχώς πάνες και καθηλωμένη σε αναπηρική καρέκλα, η ασθενής είχε χάσει κάθε ελπίδα. Το ίδιο απελπισμένοι ήταν και οι γιατροί της στο Πανεπιστημιακό Νοσοκομείο της Μινεσότα, οι οποίοι έβλεπαν τη μία αγωγή με αντιβιοτικά να αποτυγχάνει μετά την άλλη. Ετσι αποφασίστηκε να ζητηθεί η βοήθεια των οικολόγων, οι οποίοι συνέστησαν την εξής παράδοξη αγωγή: μεταμόσχευση εντερικής χλωρίδας από υγιή δότη! (Ναι, ναι, καλά καταλάβατε!) Με δεδομένο ότι δεν υπήρχε καμιά άλλη ελπίδα, η μεταμόσχευση πραγματοποιήθηκε με δότη τον σύζυγο της ασθενούς. Αποτέλεσμα; Μόλις δύο ημέρες μετά την επέμβαση, το μαρτύριο της ασθενούς πήρε τέλος και, όπως έδειξε η επανεξέτασή της έξι μήνες μετά, η κατάσταση της υγείας της (και της ζωής της) είχε επανέλθει στα φυσιολογικά επίπεδα!
Κρον και σπαστική κολίτιδα
Εχοντας μια τόσο ισχυρή απόδειξη τού πόσο καθοριστική μπορεί να είναι για τη ζωή μας η χλωρίδα του γαστρεντερικού συστήματος, η ερευνητική ομάδα της κυρίας Jansson προχώρησε σε μια συνολική ανάλυσή της, που στόχο είχε να μελετήσει τα αίτια της νόσου του Crohn. Πρόκειται για μια ασθένεια που πλήττει το 0,1% του πληθυσμού στον δυτικό κόσμο και η οποία μπορεί να επηρεάσει οποιοδήποτε σημείο του εντέρου. Τα αίτια της νόσου δεν είναι γνωστά, θεωρείται πάντως ότι για την εμφάνισή της απαιτείται η συνέργεια γενετικών και περιβαλλοντικών παραγόντων.
Ο καλύτερος τρόπος για να μελετήσει κανείς τέτοιου είδους πολυπαραγοντικές ασθένειες είναι να μειώσει όσο είναι δυνατόν τις πιθανές μεταβλητές. Και με δεδομένο ότι η μελέτη γίνεται σε ανθρώπους, δεν υπάρχει καλύτερο «πειραματικό υλικό» από τους ομοζυγωτικούς διδύμους, από τα αδέλφια δηλαδή που έχουν πανομοιότυπο γενετικό υλικό, ενώ ταυτόχρονα έχουν εκτεθεί και στο ίδιο περιβάλλον (εφόσον έχουν ανατραφεί μαζί). Οι σουηδικές οικογενειακές ρίζες της κυρίας Jansson τη βοήθησαν στο έργο της συλλογής του ανθρώπινου πειραματικού υλικού. Η Σουηδία είναι μια χώρα με εξαιρετικά αρχεία και οι αμερικανοί επιστήμονες εντόπισαν σε αυτά 46 ζεύγη διδύμων (92 άτομα). Από αυτά 8 ζεύγη ήταν υγιή, 15 εμφάνιζαν σπαστική κολίτιδα και 23 τη νόσο του Crohn. Ενδιαφέρον εί ναι ότι στα 14 από τα 15 ζεύγη διδύμων με σπαστική κολίτιδα η νόσος εμφανίστηκε και στα δύο αδέλφια, ενώ από το 15ο ζεύγος νοσούσε μόνο το ένα από αυτά.
Αντίστοιχα, στα 17 από τα 23 ζεύγη με νόσο του Crohn και τα δύο αδέλφια ήταν ασθενείς, ενώ μεταξύ των υπολοίπων 6 ζευγών νοσούσε μόνο ένα από τα δύο αδέλφια. Με άλλα λόγια οι αμερικανοί επιστήμονες είχαν όλα όσα χρειάζονταν για μια συγκριτική μελέτη: υγιή άτομα (απαραίτητο σημείο αναφοράς) και αδέλφια με ίδιο γενετικό υλικό και ίδιο περιβάλλον ανατροφής που εμφάνιζαν ή δεν εμφάνιζαν μία από τις δύο ασθένειες. Η αλυσίδα των «omics»
Οι ερευνητές έλαβαν πολλαπλά δείγματα από κάθε εθελοντή και τα υπέβαλαν σε σειρά εξετάσεων, αποκτώντας μια ολοκληρωμένη εικόνα. Ειδικότερα, ο πειραματισμός είχε στόχο να αποκτηθεί πληροφορία από όλα τα στάδια της αλυσίδας των «omics». (Η προσθήκη της κατάληξης «omics» προσδιορίζει τη μαζική μελέτη η οποία κατέστη δυνατή μόνο τα τελευταία χρόνια, με την ανάπτυξη ειδικών τεχνολογιών.
Ολα άρχισαν με τη μελέτη του γονιδιώματος - gen-ome, gen-omics- διαφόρων οργανισμών, τον προσδιορισμό δηλαδή του συνόλου της γενετικής πληροφορίας τους.) Οι αμερικανοί ερευνητές λοιπόν μελέτησαν αρχικά τη μικροβιακή σύνθεση (Μicrobi-ome) των εθελοντών, πέρασαν στη μελέτη της γονιδιακής σύνθεσης (Μetagen-ome), στη μελέτη των γονιδίων που εκφράζονται (ΜetaΤranscriptome), στη μελέτη των πρωτεϊνών που παράγονται από την έκφραση των γονιδίων (ΜetaΡrote-ome) και τέλος στη μελέτη των παραγόμενων μεταβολιτών (ΜetaΜetabol-ome), των ουσιών δηλαδή που προκύπτουν από την ενζυματική δράση των πρωτεϊνών.
Με άλλα λόγια οι ερευνητές απέκτησαν μια συνολική εικόνα των τεκταινομένων στο γαστρεντερικό σύστημα των εθελοντών: από το είδος των οργανισμών που φιλοξενούν ως το είδος των ουσιών που παράγουν. Ο όγκος της πληροφορίας που αποκτήθηκε από την παραπάνω μελέτη είναι τεράστιος. Αυτό άλλωστε αποτελεί και μία από τις μεγαλύτερες προκλήσεις που αντιμετωπίζει σήμερα η σύγχρονη βιολογία, καθώς απαιτείται πράγματι πολύς χρόνος για την κατανόηση όλων των δεδομένων που παράγονται, για να μην αναφερθεί κανείς στην περαιτέρω εμβάθυνση σε αυ τά.
Ωστόσο η αμερικανική ερευνητική ομάδα μπόρεσε να εξαγάγει σειρά συμπερασμάτων. Ετσι, η μελέτη της ταυτότητας των μικροοργανισμών έδειξε ότι τα υγιή άτομα και τα άτομα με σπαστική κολίτιδα φιλοξενούσαν τους ίδιους τύπους μικροβίων, πράγμα που δεν συνέβαινε μεταξύ υγιών και ασθενών με τη νόσο του Crohn. Ετσι η απουσία κάποιων τύπων βακτηρίων και η παρουσία κάποιων άλλων συνδέθηκε με την εμφάνιση της νόσου.
Διάγνωση και θεραπεία
Με άλλα λόγια, μπορεί κανείς να αξιοποιήσει αυτή την πληροφορία για να διαγνώσει ή επιβεβαιώσει τη διάγνωση της ασθένειας. Η μελέτη των πρωτεϊνών έδειξε ότι η εντερική χλωρίδα συνθέτει πρωτεΐνες για την παραγωγή ενέργειας αλλά και για τον καταβολισμό των υδατανθράκων (που καταναλώνουμε), αλλά και πως μια σειρά ανθρώπινων πρωτεϊνών που σχετίζονται με την ανοσολογική απόκρισή μας στις λοιμώξεις αποτελεί μέρος του οικολογικού θώκου του γαστρεντερικού συστήματος και καθορίζει το είδος των μικροοργανισμών που φιλοξενούμε. Η μελέτη των παραγομένων μεταβολιτών βρίσκεται ακόμη σε εξέλιξη, αν και έχει διαπιστωθεί ότι ορισμένοι από αυτούς απαντώνται σε μεγάλες ποσότητες στους ασθενείς με τη νόσο του Crohn.
Το πώς και πότε αυτή η πληροφορία θα αξιοποιηθεί για την καλύτερη θεραπευτική αντιμετώπιση των ασθενών με νόσο του Crohn είναι δύσκολο να υπολογιστεί. Υπάρχει όμως ένα συμπέρασμα που προέκυψε από μια παράλληλη μελέτη της αμερικανικής ερευνητικής ομάδας, το οποίο αξίζει να αναφερθεί καθώς μας αφορά όλους: ακόμη και μικρής διάρκειας λήψη αντιβιοτικών (μία εβδομάδα) είναι αρκετή για να προκαλέσει ανισορροπία διαρκείας στο γαστρεντερικό οικοσύστημα. Επιπροσθέτως, η αντίσταση των μικροοργανισμών της εντερικής χλωρίδας στο εν λόγω αντιβιοτικό μπορεί να υφίσταται για χρόνια μετά την θεραπεία. Ας το έχουμε αυτό κατά νου και ας μην καταφεύγουμε στα αντιβιοτικά χωρίς πραγματικό λόγο.
Η ΠΡΟΣΩΠΙΚΗ ΜΑΣ ΣΥΛΛΟΓΗ ΜΙΚΡΟΟΡΓΑΝΙΣΜΩΝ
Τα μικροβιακά κύτταρα που φιλοξενούνται στον ανθρώπινο οργανισμό είναι πολύ περισσότερα από τα κύτταρα του σώματός μας!
Το ανθρώπινο γαστρεντερικό σύστημα περιέχει 1014μικροβιακά κύτταρα. \344 Ο καθένας από εμάς διαθέτει τη δική του προσωπική συλλογή μικροοργανισμών.
Κατά τη γέννηση είμαστε αποστειρωμένοι.
Η εντερική χλωρίδα μας εγκαθίσταται βαθμηδόν ως το 2ο έτος της ηλικίας μας.
Υπό κανονικές συνθήκες, διατηρούμε αυτή τη χλωρίδα ως το τέλος της ζωής μας, αν και το σύνολο των βακτηριακών κυττάρων που φιλοξενούμε μειώνεται με τα χρόνια.
ΠΟΙΟΙ ΠΑΡΑΓΟΝΤΕΣ ΤΗΝ ΕΠΗΡΕΑΖΟΥΝ
«Εμβολιασμός» από τη μητρική χλωρίδα κατά τη γέννηση
Γενετικό υλικό
Τρόπος διαβίωσης
Λήψη αντιβιοτικών
Διατροφή
Ασθένειες
ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ «ΜΙΚΡΟΒΙΟΚΟΣΜΟΣ»
Μεσούσης της διεθνούς οικονομικής κρίσης, αλλά και των ασφυκτικών πιέσεων που φαίνεται πως δέχεται η χώρα από τους ευρωπαίους εταίρους της για τη δημοσιονομική πολιτική της, θα φαινόταν ίσως οξύμωρο να διατρανώσει κανείς ότι η Ελλάδα είναι μια πολύ πλούσια χώρα. Και όμως, σε ό,τι αφορά τον μικροβιόκοσμο, είμαστε πράγματι πλούσιοι. Βλέπετε η μοναδική γεωγραφία της χώρας (με μήκος ακτών που ισούται με το 1/5 των ακτών της Ευρώπης, με ψηλά βουνά, πεδιάδες, νησιά, θερμές πηγές, ποτάμια, λιμναία συστήματα κ.λπ.) και το εύρος των κλιματικών συνθηκών (από πολικές ως υποτροπικές) συνέβαλαν στην ύπαρξη μιας εξαιρετικά πλούσιας μικροβιακής χλωρίδας.
Θα αναρωτηθείτε βεβαίως τι μπορεί κανείς να κάνει με έναν τέτοιο πλούτο. Η θεωρητική απάντηση στο παραπάνω ερώτημα είναι «πολλά, πάρα πολλά». Παραδείγματος χάριν, θα μπορούσε να τον αξιοποιήσει για την ανάπτυξη της γεωργίας, των υδατοκαλλιεργειών, την παραγωγή τροφίμων. Θα μπορούσε να τον αξιοποιήσει στην παραγωγή ενέργειας ή ακόμη στην παραγωγή φαρμάκων και διαγνωστικών εργαλείων για ανθρώπινες ασθένειες. Θα μπορούσε να στηρίξει σε αυτόν προγράμματα περιβαλλοντικής προστασίας, αλλά και προγράμματα βιώσιμης ανάπτυξης. Και η λίστα μπορεί να συνεχιστεί...
Απαραίτητη προϋπόθεση για να μπορέσει κανείς να αξιοποιήσει τον οποιοδήποτε πλούτο είναι να τον γνωρίζει καλά, και ο μικροβιακός πλούτος της χώρας μας δεν αποτελεί εξαίρεση. Οι επιστήμονες γνωρίζουν, για παράδειγμα, ότι αν ψάξουν στις ρίζες ενός οποιουδήποτε φυτού θα βρουν πληθώρα μικροοργανισμών. Δεν γνωρίζουν όμως ούτε την ταυτότητά τους, ούτε φυσικά ποιοι από αυτούς είναι αξιοποιήσιμοι. Αν λοιπόν ένα και μόνο φυτό μπορεί να κρύβει τεράστιο άγνωστο πλούτο, φανταστείτε τι μπορεί να κρύβουν οι θερμοπηγές μας ή τα λιμναία οικο συστήματα ή οι κορυφές των βουνών. Το εύρος των θώκων που φιλοξενούν μικροοργανισμούς είναι πράγματι ανεξάντλητο (οι επιστήμονες μιλούν μάλιστα για συνεχές μικροοργανισμών που καλύπτει όλα τα περιβάλλοντα, από τον αέρα ως το νερό και την ξηρά).
Γεννάται προφανώς το ερώτημα κατά πόσο είναι δυνατόν να μελετήσει κανείς ένα γιγάντιο πεδίο; Από πού να αρχίσει και πού να τελειώσει; Και, φυσικά, πόσο μπορεί να εμβαθύνει; Πράγματι, ο ασύλληπτος αριθμός μικροοργανισμών αποτελεί τη μεγαλύτερη πρόκληση για τους επιστήμονες διεθνώς. Από την άλλη μεριά όμως, ποτέ στην ιστορία η επιστημονική κοινότητα δεν ήταν καλύτερα εξοπλισμένη για να μπορέσει να αντιμετωπίσει αυτή την πρόκληση, και η ελληνική επιστημονική κοινότητα δεν αποτελεί εξαίρεση.
Ετσι, ήδη από τον Μάιο του 2006, έλληνες επιστήμονες διαφορετικών ειδικοτήτων (είναι προφανές ότι το εγχείρημα απαιτεί συνεργασία), προερχόμενοι από 13 επιστημονικά ιδρύματα, πανεπιστήμια και φορείς, ενώθηκαν δημιουργώντας την Εθνική Πρωτοβουλία «Μικροβιόκοσμος». Σύμφωνα με τη διακήρυξή τους, στόχος της πρωτοβουλίας αυτής είναι «(α) η δημιουργία του Εθνικού Δικτύου Μικροβιακής Βιοποικιλότητας, Γονιδιωματικής και Βιοτεχνολογικών Εφαρμογών και (β) η ίδρυση Εθνικού Κέντρου Βιοπροοπτικής,με επίκεντρο τη Μικροβιακή Βιοποικιλότητα και Γονιδιωματική,με σκοπό την καταγραφή,ανάλυση και εμπορική εκμετάλλευση του μικροβιακού πλούτου της χώρας μας για την πρόοδο και ευημερία της κοινωνίας και οικονομίας μας».
Με άλλα λόγια οι έλληνες ερευνητές συνασπίστηκαν για την αξιοποίηση του μικροβιακού πλούτου της χώρας, και μάλιστα νωρίς σε σχέση με άλλες χώρες. Είναι χαρακτηριστικό ότι τα Εθνικά Ινστιτούτα Υγείας των ΗΠΑ αποφάσισαν τη μελέτη του ανθρώπινου μικροβιόκοσμου έναν χρόνο αργότερα, το 2007. Παρά την αργοπορία τους, οι αμερικανοί συνάδελφοί τους βρίσκονται σήμερα σε πλεονεκτικότερη θέση: με 140 εκατομμύρια δολάρια στη διάθεσή τους, είναι σαφές ότι μπορούν και θα πετύχουν πολύ περισσότερα από τους έλληνες επιστήμονες που παραμένουν ακόμη χωρίς χρηματοδότηση. Ωπως φάνηκε όμως στο ετήσιο συνέδριό τους, το οποίο πραγματοποιήθηκε στα τέλη του 2009, οι δυσκολίες δεν τους πτοούν και τα πρώτα αποτελέσματά τους είναι εντυπωσιακά. Ας ελπίσουμε ότι η μεγαλόπνοη αυτή συλλογική προσπάθεια των ελλήνων επιστημόνων θα στηριχθεί και θα αποφέρει τους καρπούς που θα μπορούσε στην ελληνική κοινωνία και βιο-οικονομία της χώρας.
πηγή http://www.tovima.gr
