Ach te bakterie! Wrogowie czy sprzymierzeńcy?
Brenda Mazur: To zacznijmy od skomplikowanych określeń nauki: czym jest mikrobiom i jaką funkcję pełni w organizmie człowieka?
Daniel Naumovas: Termin „mikrobiom” składa się z dwóch części – „mikro” i „biom”. Mikro chyba rozumiemy, że oznacza coś małego, jak np. mikroorganizmy, a biom to jakiś obszar geograficzny, który charakteryzuje się specyficznym klimatem i warunkami środowiskowymi. A więc mikrobiom to zbiór wszystkich mikroorganizmów, takich jak: bakterie, wirusy, grzyby, które żyją w danym środowisku. Najczęściej mówi się o mikrobiomie w kontekście mikroorganizmów żyjących w ludzkim ciele, zwłaszcza w jelitach, ale mikrobiom także można znaleźć na skórze, w jamie ustnej czy w innych częściach ciała.
Mikrobiom odgrywa wiele istotnych ról w organizmie człowieka. Bakterie jelitowe pomagają w rozkładzie złożonych węglowodanów, białek i tłuszczów, które są trudne do strawienia przez ludzkie fermenty. Niektóre mikroorganizmy w jelitach syntetyzują witaminy, takie jak witamina K, która wspiera zdrowie kości i zębów oraz prawidłowe krzepnięcie krwi, i niektóre witaminy z grupy B, które są ważne dla wielu funkcji metabolicznych. „Dobre” bakterie bronią nas przed „złymi” (patogenami), gdyż konkurują o jedzenie i miejsce, co pomaga zapobiegać infekcjom.
Bakterie kojarzą się raczej z czymś potencjalnie groźnym, w końcu wywołują wiele chorób. Jednocześnie odgrywają też ważną rolę w środowisku przyrodniczym, a także w naszym organizmie. Powinniśmy zatem traktować je bardziej jako naszych wrogów czy sprzymierzeńców?
Oczywiście niektóre bakterie mogą być groźne i wywoływać poważne choroby, takie jak gruźlica, zapalenie płuc czy salmonelloza. W takich przypadkach bakterie te są zdecydowanymi wrogami, które trzeba zwalczać za pomocą antybiotyków, a w niektórych sytuacjach także przez szczepienia. Z drugiej strony – większość bakterii jest dla nas korzystna lub wręcz niezbędna. W organizmie człowieka znajduje się ogromna ilość bakterii, która przewyższa nawet liczbę komórek własnych ciała. Szacuje się, że w ciele dorosłego człowieka żyje od 30 do 40 bln bakterii i większość pełni kluczowe funkcje, np. pomagają w trawieniu lub chronią przed patogenami.
Kiedy bakterie nie są złe?
W sumie każdy żywy organizm chce żyć, mieć miejsce do życia, no i odżywienia. Tylko jedni to robią w symbiozie z człowiekiem, a inni bardziej antagonistycznie. Człowiek wybiera, czy nazwać bakterie „dobrą”, czy „złą”. Jeżeli człowiek wie, jak zastosować jeden lub inny rodzaj bakterii – to ona jest „dobra”. A jeżeli taka bakteria nie jest używana przez człowieka lub nawet wywołuje choroby, no to jest „zła”.
Drugie słowo, mało zrozumiałe dla przeciętnego człowieka, to „patogen”. Co to jest?
To jest taki mikroorganizm (niewyłącznie bakteria) lub substancja, która jest zdolna do wywołania choroby. Patogenami mogą być żywe organizmy: bakterie (jak np. Mycobacterium tuberculosis, prątek gruźlicy, czy Streptococcus pyogene, bakterie odpowiedzialne za anginę); wirusy, np. wirus HIV czy wirus SARS-CoV-2; grzyby, takie jak Candida albicans (grzyb wywołujący kandydozę); pasożyty, np. Plasmodium falciparum (wywołujący malarię). Patogenami mogą być także substancje (nieżywe organizmy): toksyny roślinne, metale ciężkie, chemikalia przemysłowe lub różne alergeny. Każda z tych substancji może w określonych warunkach prowadzić do rozwoju chorób lub powodować uszkodzenia zdrowotne.
Co to znaczy, że ktoś jest nosicielem bakterii?
Nosiciel bakterii to osoba, która ma w swoim organizmie bakterie, ale niekoniecznie wykazuje objawy infekcji. Bakterie mogą się znajdować w jej organizmie, ale nie powodują aktywnej infekcji ani nie wywołują objawów. Przykładem jest nosicielstwo bakterii Streptococcus pneumoniae lub Neisseria meningitidis, które mogą być obecne w nosie i gardle, nie wywołując objawów u niektórych ludzi. Nosiciele nie tylko mogą przenosić bakterie na innych ludzi, ale także sami mogą zachorować, gdy ich odporność osłabnie lub gdy bakterie zmienią swoje właściwości. Na przykład bakterie mogą być bardziej patogenne w określonych warunkach, takich jak stres, choroby przewlekłe czy obniżona odporność. W niektórych przypadkach nosicielstwo bakterii jest diagnozowane podczas rutynowych badań, a nie w wyniku objawów. Nosiciele mogą być monitorowani, aby zapobiec rozprzestrzenieniu się bakterii, szczególnie w środowiskach, takich jak szpitale czy placówki opieki zdrowotnej.
Na zdjęciu: organizmie człowieka znajduje się ogromna ilość bakterii, która przewyższa nawet liczbę komórek własnych ciała, fot. Adobe Stock
Nieprawidłowa dieta i niezdrowy tryb życia mogą zaszkodzić naszemu mikrobiomowi. Czy jednak nie krzywdzimy go też przez zbyt sterylne otoczenie, nadużywając płynów do dezynfekcji, specjalnych mydeł i środków czystości mających zwalczać drobnoustroje w naszych domach i miejscach pracy? Jak więc żyć w otoczeniu niezliczonych ilości bakterii?
Już wiemy, że są „dobre” i „złe” bakterie. Tak, nadmierne stosowanie środków dezynfekcyjnych, specjalnych mydeł antybakteryjnych oraz dążenie do zbyt sterylnego otoczenia może negatywnie wpływać na nasz mikrobiom. Ale kluczowe słowo to „nadmierne”. Nasze ciało, w tym skóra, układ trawienny i inne systemy, są zasiedlone przez biliony pożytecznych mikroorganizmów, a zbyt intensywne ich niszczenie może zaburzać równowagę mikrobiomu, prowadząc do problemów zdrowotnych, takich jak: osłabienie układu odpornościowego, alergie, choroby autoimmunologiczne czy zaburzenia trawienia.
Jak żyć w otoczeniu niezliczonych ilości bakterii? Przede wszystkim powinno obowiązywać umiarkowane podejście do higieny. Mycie rąk wodą z mydłem po korzystaniu z toalety, przed jedzeniem czy po powrocie do domu jest wystarczające w większości przypadków. Nie ma potrzeby codziennego stosowania silnych środków dezynfekujących, chyba że mamy kontakt z chorymi osobami lub w sytuacjach wysokiego ryzyka, jakim była pandemia covid-19. Także, co jest megaważne, to unikanie niepotrzebnego stosowania antybiotyków – antybiotyki, choć ratują życie, niszczą również pożyteczne bakterie. Dlatego należy je stosować tylko wtedy, gdy są rzeczywiście potrzebne, i tylko zgodnie z zaleceniami lekarza.
Biotechnolodzy wyszukują nieustannie nowe sposoby, by bakterie i inne mikroorganizmy wykorzystać dla dobra człowieka. Wiele z zastosowań jest jednak nieoczywistych dla przeciętnego człowieka. W jakich dziedzinach bakterie mogą się nam przysłużyć?
Bakterie odgrywają niezwykle istotną rolę w wielu dziedzinach życia i nauki.
Medycyna. Bakterie, takie jak Escherichia coli, są używane do produkcji wielu biotechnologicznych leków i szczepionek, a także białek, hormonów (np. insuliny) oraz fermentów wykorzystywanych w terapii. Co ciekawe, stosuje się coś takiego jak transplantacja kału (mikrobioty jelitowej). Używana jest w leczeniu chorób przewlekłych, takich jak zespół jelita drażliwego, a także w poprawie ogólnego zdrowia pacjentów.
Przemysł spożywczy. Bakterie, takie jak Lactobacillus, są wykorzystywane do produkcji żywności fermentowanej, np.: jogurtu, kefiru, kiszonek, sera czy octu, a proces fermentacji pomaga w przedłużeniu trwałości produktów, poprawia ich smak i wspiera zdrowie jelit.
Przemysł chemiczny. Niektóre bakterie mogą być wykorzystywane do produkcji biodegradowalnych plastików, takich jak polihydroksyalkaniany (PHA). Bioplastiki te są przyjazne dla środowiska i stanowią alternatywę dla tradycyjnych tworzyw sztucznych.
Naturalne kolory. Niektóre bakterie są zdolne do produkcji naturalnych barwników, które mogą być używane w przemyśle tekstylnym lub spożywczym, eliminując potrzebę stosowania szkodliwych dla środowiska barwników chemicznych. Przykładem takich mikroorganizmów są bakterie z rodziny Rhodococcus. One produkują różnorodne karotenoidy, które mogą być wykorzystywane jako barwniki spożywcze. Z takich karotenoidów można otrzymać: żółte, czerwone, pomarańczowe i różowe barwniki.
Czyli można powiedzieć, że bakterie nie są zdecydowanie groźne. Czy można określić, jaki procent bakterii jest szkodliwy dla ludzi?
Zdecydowanie można powiedzieć, że większość bakterii nie jest groźna dla ludzi, a wręcz odgrywa kluczową rolę w naszym zdrowiu i ekosystemie. W rzeczywistości tylko niewielki procent bakterii jest szkodliwy dla człowieka. Szacuje się, że mniej niż 1 proc. wszystkich znanych bakterii to patogeny i mogą powodować choroby u ludzi.
Na zdjęciu: mycie rąk wodą z mydłem po korzystaniu z toalety, przed jedzeniem czy po powrocie do domu jest wystarczające, by żyć w spokoju z bakteriami, fot. Adobe Stock
Co tą są pro- i prebiotyki? Czemu one służą i czy należy je stosować?
Probiotyki to żywe mikroorganizmy, najczęściej bakterie i drożdże, które przyjmowane w odpowiednich ilościach mają korzystny wpływ na zdrowie człowieka. Najczęściej spotykane probiotyki to bakterie z rodzajów Lactobacillus i Bifidobacterium, a także drożdże, np. Saccharomyces boulardii. Źródłem naturalnych probiotyków są: jogurt, kefir, różne kiszonki (kapusta kiszona, ogórki kiszone), kombucha, pasta miso.
Prebiotyki to niestrawne składniki pokarmowe (najczęściej błonnik), które stanowią pożywkę dla „dobrych” bakterii w jelitach, wspierając ich wzrost i aktywność. Prebiotyki nie są trawione przez nasz organizm, ale są fermentowane przez mikroflorę jelitową. Źródłem naturalnych prebiotyków są: czosnek, cebula, banany, szparagi, pełnoziarniste zboża (owies), siemię lniane, orzechy.
W codziennym życiu otrzymujemy wystarczającą ilość naturalnych pro- i prebiotyków. Suplementacja może być zalecana tylko w niektórych sytuacjach, np. po terapii antybiotykowej, gdy mikroflora jelitowa jest zaburzona, lub w problemach trawiennych, takich jak biegunki, zaparcia czy zespół jelita drażliwego.
Zakażenia bakteryjne
O stanie zakażeń bakteryjnych decyduje lekarz, to on może skierować chorego na dodatkowe, szczegółowe badania. Diagnostykę zakażeń bakteryjnych podejmuje się w ostrym okresie zakażenia.
Większość badań stosowanych w diagnostyce mikrobiologicznej zakażeń bakteryjnych opiera się na pobraniu określonego, potencjalnie zakażonego materiału biologicznego, a następnie zastosowaniu wybranych metod diagnostycznych. Materiałem, w zależności od rodzaju i lokalizacji zakażenia, mogą być: krew, ropa, mocz, płyn mózgowo-rdzeniowy, wymazy z różnych miejsc. Zasadą jest, że powinien być to materiał uzyskany z miejsca, gdzie toczy się zakażenie.
Artykuł opublikowany w wydaniu magazynowym „Kuriera Wileńskiego” nr 37 (112) 05-11/10/2024
