Prof. MUDr. Helena Tlaskalová-Hogenová, DrSc. z Mikrobiologického ústavu Akademie věd ČR se dlouhodobě zabývá základním výzkumem v oblasti imunologie. I přes svůj věk (85 let) stále aktivně působí ve vědecké i akademické sféře. Zaměřuje se na význam mikrobiomu pro vznik chronických nemocí.
V rozhovoru se dozvíte:
- Co bychom měli jíst, abychom podpořili svůj mikrobiom
- Jaké chyby při stravování děláme
- Jestli je česká kuchyně prospěšná pro náš mikrobiom
- Co u vědců vyvolalo vlnu zájmu o střevní mikrobiotu
- Čím je unikátní laboratoř v Novém Hrádku
- Zda fungují probiotika na míru
- Proč se dala prof. Tlaskalová na medicínu
Paní profesorko, jaký je rozdíl mezi výrazem střevní mikroflóra, který jsme slýchali kdysi, a mikrobiom, o kterém se mluví v poslední době? Jde o synonyma nebo jsou to dva odlišné pojmy?
Jde v podstatě o synonyma. Dnes se preferuje slovo mikrobiom nebo mikrobiota. Důvod změny názvosloví je v tom, že flóra je pojem užívaný pro říši rostlinnou, a tak vznikly námitky proti používání výrazu flóra i pro mikroby.
Čím je mikrobiom v těle důležitý? Co všechno v těle ovlivňuje?
Osídlení střeva a dalších epitelových povrchů mikroby, které nastává po narození, má velký vliv nejen na vývoj imunitního systému, ale i na vývoj dalších důležitých regulačních systémů, které udržují vnitřní rovnováhu v těle, a tím naše zdraví. Mikrobiom ovlivňuje systém endokrinní, který reguluje náš metabolismus, ale překvapivě i systém nervový, který ovlivňuje naše chování a duševní zdraví.
O mikrobiomu a jeho vlivu na zdraví se v posledních letech hodně píše a hovoří a také výzkum v této oblasti se dnes poměrně překotně rozvíjí. Vždy to tak ale nebylo. Pohovořila byste trochu o tom, jak to celé vzniklo?
Ten obrovský zájem o složení a funkce mikrobiomu se objevil jako důsledek ohromného rozmachu molekulárně-biologických metod v 90. letech minulého století. Využití sekvenačních metod vedlo k rozluštění lidského genomu (rok 2000). V dalších letech se výzkumníci pomocí těchto přístupů pustili i do analýzy lidského mikrobiomu, která ukázala, že jeho genetické bohatství převyšuje až 500x lidský genom (geny lidských buněk).
To vyvolalo velký zájem o to, co vlastně mikroorganizmy pro nás znamenají. Mikrobiologie se do té doby zabývala hlavně mikroby choroboplodnými, patogenními, o kterých je známo, že způsobují infekční nemoci. S prvními výsledky sekvenačních analýz mikrobiomu přišel i rozmach velkého zájmu o mikroby komensální, tedy o ty, co s námi žijí a pomáhají nám. V podstatě neexistuje v těle nebo na těle epitelový povrch, který by nebyl osídlen mikroorganizmy. Poznání, že základem života všech makroorganizmů je symbiotické soužití s obrovským množstvím mikroorganizmů, je uváděno jako revoluce v biologických vědách. Naše tělo je tvořeno nejen lidskými buňkami, ale i mikrorganizmy a ty nás ovlivňují víc, než se kdy předpokládalo.
Tyto nálezy změnily i obsah učebnic. My jsme se ještě na lékařské fakultě učili, že např. plíce jsou sterilní. Ukázalo se ale, že jakýkoliv epitelem krytý povrch v našem organizmu (sliznice a kůže) je osídlen mikroorganizmy. Vědci se také hned ptali, jakou funkci má mikrobiom, co tyto normální komensální mikrobi v živém těle dělají, jak a jakými mechanizmy působí. K tomuto účelu se kromě analýzy mikrobních komponent a metabolitů (tzv. „omicsové“ metody) využívá další důležitý metodický nástroj, a tím jsou gnotobiologické zvířecí modely tzv. bezmikrobní zvířata.
Měli jsme velkou výhodu, možnost tento metodický přístup využít mnohem dříve, než se začaly používat molekulárně-biologické analýzy. Můj učitel a školitel, pan profesor Jaroslav Šterzl, už v 60. letech inicioval v Mikrobiologickém ústavu Akademie věd založení unikátní gnotobiologické laboratoře v Novém Hrádku, která byla v té době jednou ze tří takovýchto laboratoří ve světě. Tam se rodí a náročnou technologií odchovávají zvířata (selata, myši) v izolátorech pro bezmikrobní chov.
Díky tom jsme mohli s pracovníky gnotobiologické laboratoře provádět zajímavé experimenty, osídlovat bezmikrobní zvířata definovanými komensálními baktériemi nebo jejich směsí a sledovat změny ve vývoji imunity. Velmi nás zajímalo, jakou úlohu hrají komensální mikrobi při vzniku a v průběhu experimentálně indukovaných lidských chorob a jejich modelů (např. střevních zánětů, alergií, nádorů). Sledovali jsme např. i patologické působení střevních bakterií získaných ze stolice nebo ze střevních biopsií pacientů trpících např. Crohnovou chorobou nebo ulcerosní kolitidou po přenosu do bezmikrobních zvířat.
Jsou závěry zjištěné výzkumem na zvířatech aplikovatelné na lidi?
Musím říci, že ty pokusy, které byly a jsou prováděny na zvířecích modelech lidských nemocí, nejsou úplně srovnatelné s lidskými chorobami. Využití gnotobiologie však velmi pomáhá zjistit, zda a jaké složky mikrobioty nemoc, tj. rozvoj zánětu nebo vznik nádoru, potencují nebo naopak tlumí, a tím pomáhá výzkumu, který má za cíl využít mikroby nebo jejich komponenty a metabolity v medicině pro prevenci a léčbu.
Jak jsou na tom naši čeští vědci? Podařilo se jim na poli mikrobiomu objevit něco zajímavého či převratného?
Čeští vědci jsou v oblasti mikrobiomové vědy na tom velmi dobře, a to nejen díky možnosti využívat zmíněné gnotobiologické zvířecí modely. Zájem o působení mikrobů je mezi lékaři velký, a tak běží v Česku několik projektů zabývajících se změnami mikrobioty u lidí s různými chorobami, např. u obezity, alergií, diabetu, roztroušené sklerózy, u poruch příjmu potravy, u poruch spánku, u některých psychiatrických chorob, u nádorů a jejich léčby. Pozadu nezůstávají ani veterináři, kteří analyzují mikrobiotu hospodářských zvířat a pokoušejí se o její ovlivnění. Výborné výsledky na světové úrovni dosahují kolegové-ekologové studující mikrobiotu v různém prostředí (např. v půdě, vodě, atd.).
Pokračuje vývoj tím směrem, že bychom našli mikroorganizmy, které dokáží vyléčit určitou, konkrétní nemoc, a vložili je do těla pacienta?
Tyto pokusy o ovlivnění lidských chorob jsou pod přísnou kontrolou, aby byly bezpečné. Většina těchto klinických studií se provádí s prospěšnými bakteriemi (probiotiky), ale v novější době i přenosem střevní mikrobioty zdravých lidí. Tato metoda se dnes už využívá regulérně k léčbě klostridiových infekcí tj. těžkých střevních zánětů u lidí, kteří byli neúspěšně léčeni opakovaným podáváním antibiotik, která vybíjí i ty prospěšné bakterie. U pacientů, u kterých už antibiotika nezabírají, se pak do jejich střeva přenáší mikrobiota zdravého člověka a léčba má vysokou účinnost.
Současně probíhá podobnými přístupy intenzivní výzkum u některých chorob např. u pacientů s autismem nebo u pacientů s dráždivým tračníkem. Autismus byl pro mě obzvlášť zajímavý. Jsou to studie z Tchaj-wanu, kde se zjistilo, že opakovaný přenos mikrobioty ze zdravých jedinců do nemocných vedl ke zlepšení nejen celkového zdravotního stavu, ale i psychických projevů.. Poslední publikace těchto autorů ukázala, že léčebný efekt přenosu stolice trvá už dva roky.
To je příklad toho, kdy se to v určitém místě podařilo, čekáme ale, zda se objeví podobné výsledky z jiných pracovišť. Přenos mikrobioty je zatím prováděn jenom v rámci povolených, přísně regulovaných klinických studií.
Říkáte tedy, že ten výsledek je trvalý, že léčba zabírá dlouhodobě?
No alespoň u tohoto příkladu s autismem to tak bylo, ještě po dvou letech tam ten efekt byl.
Kterým směrem by se podle vás měl nyní výzkum mikrobiomu ubírat?
Jsme ve fázi, kdy je snaha převádět některé poznatky do medicíny, přestože většinu otázek o efektu mikrobioty na lidské zdraví ještě neumíme odpovědět. Jako příklad směru výzkumu lze uvést hledání odlišností mikrobiomu (biomarkery) u různých lidských chorob pro jejich diagnostiku..
Velmi zajímavý byl objev, že mikrobiom hraje roli při immunoterapii, což je nejnovější přístup léčení některých typů nádoru. U lidí jsou pokusy sice velmi omezené, ale dělají se a to tak, že se odebere střevní mikrobiota lidí, kteří odpovídají na léčbu, a zkouší se přenést do člověka, který na tuto léčbu neodpovídá.
To jsou typy přístupů, od kterých si slibujeme, že mohou mít velký význam v léčbě rakoviny. Výsledky zatím nejsou potvrzené, jsme teprve na začátku. Otázek se nabízí hodně, není například skoro vůbec známo, jak se těch několik set až tisíc druhů mikroorganizmů ve střevě navzájem ovlivňuje. A kromě bakterií patří do mikrobioty i houby, to znamená plísně, kvasinky a navíc jsou tam viry, o jejich interakcích vzájemných, ale i např. interakcích s bakteriemi se neví vůbec nic. Takže jsme opravdu na začátku a tím je to bádání právě krásné a slibné, protože mnoho vědeckých generací bude ještě mít co dělat a zkoumat.
Ve spolupráci s kolegy připravujete knihu. Můžete nám o ní říct něco víc? Jak se bude jmenovat, kdy vyjde a pro koho je určena? Porozumí jí i laici?
Ta kniha, kterou jsme připravily s kolegyní MUDr Dankou Eklovou a širokým kolektivem spoluautorů, se jmenuje Mikrobiom a zdraví a její křest bude v polovině prosince. Vychází v lékařském nakladatelství Grada, je však určena nejen pro lékaře a odborníky, ale i pro zájemce o tuto tematiku z řad laické veřejnosti. Snažili jsme se přesvědčit spoluautory, aby psali srozumitelnou formou. Oslovili jsme řadu odborných lékařů-kliniků s otázkou, co nové poznatky o mikrobiomu znamenají pro jejich obor a jaké očekávají změny. Takže jde o knihu komplexní, která obsahuje základy, metodické přístupy, ale i možnosti ovlivnění mikrobiomu (kapitoly o probioticích, prebioticích a přenosech-transplantaci fekální mikrobioty).
Co ovlivňuje kvalitu našeho mikrobiomu?
Mikrobiom a jeho vývoj ovlivňuje řada faktorů, a to už od začátku života (způsob porodu – přirozený nebo císařským řezem), způsob výživy (kojení nebo umělá výživa), vliv mají dědičné faktory, rasa, životní styl. Je dokázáno, že s průmyslovým rozvojem ztrácíme své generacemi předávané mikrobní dědictví, to znamená tu dobrou mikrobiotu s širokou rozmanitostí. Je zajímavé, že s ekonomickým rozvojem dochází ke zhoršení kvality naší mikrobioty (především ke snížení diverzity).
K faktorům, které k tomu přispívají, patří i urbanizace. Dnes většina populace ekonomicky prospívajících zemí žije ve městech, zde dochází k nahromadění a vzájemnému styku lidí (např. hromadná doprava), při tom se snížil se kontakt s přírodou a změnil se výrazně způsob života (např. změna stravy, efekt prý má i chlorování vody). Existuje řada srovnávacích studií ukazující na rozdíly mikrobiomu mezi obyvateli průmyslově vyvinutých zemí a obyvateli zemí rozvojových.
Roli hraje i způsob stravování, dnes jíme průmyslově vysoce zpracované potraviny, které vyloženě škodí. Měli bychom varovat především před těmi potravinami, které jsou trvanlivé, balené, slazené, zkrátka takové, které naznačují, že mají v sobě přídavné látky. Mikrobiomu škodí nezdravý způsob života, proto je důležitý pohyb, dobrý spánek a minimum stresů.
Co říkáte na českou stravu? Je česká kuchyně pro náš mikrobiom vlídná nebo naopak?
Myslím, že není nejlepší, obsahuje poměrně hodně masa a málo zeleniny a ovoce, zvláště ve veřejném stravování. Například u nás jsou oblíbené uzeniny, ty jsou jsou podle Světové zdravotnické organizace jednou z nejhorších potravin, které můžeme jíst. Také si myslím, že lidé si málo vaří a hodně používají potraviny vysoce průmyslově zpracované (např. potraviny s dlouhou trvanlivostí, potraviny obsahující řadu látek zlepšujících chuť i vzhled potravin). Věřím, že s tím, jak se šíří osvěta o prevenci chorob, lidé začnou i u nás víc o svém zdraví a významu prospěšné mikrobioty uvažovat. I tomu by měly posloužit nové poznatky o mikrobiomu, ukazující, že mikrobiota rozhoduje o našem zdraví, že existuje přímé propojení mikrobioty s funkcí většiny našich orgánů.
Mohla byste uvést příklad stravy, kterou je vhodné konzumovat?
Tak především se ví, že jíme málo vlákniny. Dříve se jedlo víc zeleniny, luštěnin, ovoce, to jsou přírodní zdroje vlákniny. Vláknina v naší potravě ovlivňuje mikrobiom přímo, a to tím že je živinou pro prospěšné bakterie. Pokud jíme hodně vlákniny, podporujeme množení prospěšných bakterií. Za druhé jsou to potraviny, které obsahují prospěšné bakterie, což znamená kysané mléčné a kvašené zeleninové potraviny, např. jogurty, kefír, kysané zelí. To jsou potraviny, které podporují dobrou, prospěšnou mikrobiotu.
Dnes jsou módní probiotika. Přidávají se všude. Jsou opravdu tak prospěšné nebo jde jen o reklamní trik?
Při prodeji probiotik určitě hraje roli byznys. Z mého pohledu je chyba, že jen málo firem, které probiotika vyrábějí a v lékárnách prodávají, má nějaké dobře provedené vědecké studie. Různé probiotické kmeny bakterií se v účincích liší, firmy většinou nemají důkazy o působení probiotika ani na experimentálních zvířatech, ani v klinických studiích u lidí. Probiotika přítomná v jogurtech a dalších kysaných produktech jsou kmeny bakterií mléčného kvašení tradičně používané v technologických postupech při přípravě výrobků a často jsou ještě probiotiky obohacená.
Tzv. probiotikům na míru nevěřím, věda ještě tak nepokročila. Ani podrobná analýza mikrobiomu nepřináší možnost zjistit, které důležité složky individuálního mikrobiomu chybí a je nutné a možné je doplnit. Mikrobiom každého člověka je velice jedinečný, existuje ohromná individuální variabilita mikrobioty, ani jednovaječná dvojčata nemají stejný mikrobiom. Na druhou stranu je dokázáno, že existují stavy, kdy probiotika pomáhají. Je to především při a po léčbě antibiotiky, u dětských průjmů a u některých zánětlivých chorob zažívacího traktu.
Jak víte, který mikrobiom je dobrý?
Za zdravý se považuje ten, který má převahu prospěšných mikroorganismů a hlavně má velkou diverzitu, velkou rozmanitost. Dnes existují metody, jak tuto rozmanitost měřit. Jak jsme řekli, lidé kteří žijí v průmyslově nerozvinutých oblastech a mají odlišný způsob života, mají ohromnou diverzitu mikrobioty ve srovnání s mikrobiotou naší.
Ovlivňuje naši mikrobiotu i psychický stav nebo naopak stav mikrobiomu určuje naši psychiku? Anebo je to ještě úplně jinak?
Ovlivňuje, existuje tzv. osa mikrobiom-střevo-mozek a je prokázáno, že to ovlivnění je obousměrné. Je dokázáno, že stres mění složení mikrobioty, zhoršuje ji. Ze studií u sportovců vyplývá, že rekreační sport, spojený s dobrou náladou, má prospěšný vliv na mikrobiotu, zatímco u vrcholových sportovců, pravděpodobně stresy i velký fyzický výkon naopak složení mikrobioty zhoršují. Takže všechno asi potřebuje svou míru, ale i tady bych chtěla zdůraznit, že zatím jsme ve fázi, kdy tyto efekty mapujeme, většinou nelze jednoznačně říci, co škodí a co prospívá.
Co vás na vašem oboru tak baví?
Když jsem studovala medicínu, většina spolužáků se zajímala především o to, jak léčit nemoci. Mne spíš zajímalo, proč vůbec nejčastější nepřenosné (chronické) nemoci vznikají. Říkala jsem si, že tohle se určitě díky vědě podaří vyzkoumat a že se dožiji doby, kdy se budou léčit choroby podle skutečných příčin. A po tolika letech zjišťuji, že i když došlo k neuvěřitelnému technologickému pokroku, a to jak v diagnostice, tak v léčbě těchto chorob, příčina většiny chorob zůstává neznámá.
Na světě umírá 70 % lidí na nepřenosné, chronické choroby, zánětlivé nebo nádorové. Tyto choroby jsou často imunologicky mediované, jsou podmíněné deficity složek imunity nebo naopak zvýšenou imunologickou reaktivitou namířenou proti různým alergenům (alergie) nebo proti vlastním buňkám (autoimunitní choroby). No a mě tato problematika stále zajímá, jsem asi nadměrně zvědavá, a tak si stále kladu otázky, jak by bylo možné je řešit a musím samozřejmě sledovat, jestli a jak to někdo ve světě už vyřešil.
Jak se vám daří udržovat se i ve vašem věku tak vitální a profesně angažovaná? Není to i tím, že děláte něco, co vám dává smysl?
Asi je to tím, že mám dobrou, chápající rodinu (manžela a děti s vnoučaty) a že jsem měla možnost dělat to, co mě stále baví. Myslím, že se málokomu poštěstí, aby se zabýval od začátku své profesní dráhy problematikou (díky svým učitelům), která se v posledních letech stala hitem („hot topics“). Považuji za velké štěstí, že jsem celý život byla obklopena výbornými lidmi (rodiče, studenti a spolupracovníci).
Bylo mi padesát, když se otevřela možnost cestovat a být v přímém kontaktu se světovou vědou. Překvapilo mě, že se o naší práci vědělo, byla jsem zvaná přednášet na zahraniční pracoviště a na mezinárodní konference, a měla jsem tak možnost potkávat se s vědci, kteří se touto tematikou zabývají. Zjistila jsem, že většinou jsou to velcí nadšenci a fanoušci oboru. I u nás vznikla Česká mikrobiomová společnost (v rámci České lékařské společnosti Jana Evangelisty Purkyně), která sdružuje zájemce o mikrobiom a na jejím webu je možné najít stanoviska, důležité informace a sledovat aktuality oboru (www.mikrobiom-cms.cz).
Paní profesorko, děkujeme za rozhovor a přejeme vše dobré.
Jako profesorka imunologie Helena Tlaskalová-Hogenová přednáší na 1. lékařské fakultě a Přírodovědecké fakultě Univerzity Karlovy. Její vědecké výsledky byly publikovány v prestižních světových časopisech. Je zakladatelkou a členkou výboru České mikrobiomové společnosti České lékařské společnosti Jana Evangelisty Purkyně, členkou Učené společnosti ČR, Královské společnosti věd a umění v Göteborgu, nositelkou zlaté medaile Univerzity Karlovy.
Loni 28.října jí prezident republiky předal státní vyznamenání Medaili za zásluhy ve vědě, 30. září 2024 obdržela medaili „De scientia et humanitate optime meritis“ určenou pro vynikající osobnosti za zvláště záslužnou činnost v oblasti vědy a humanitních idejí. V prosinci vyjde v nakladatelství Grada kniha Mikrobiom a zdraví, na níž se podílela.
