Láthatatlan segítőink: a baktériumok

A legtöbb baktérium hasznunkra van. Nélkülük immunrendszerünk és emésztőszervrendszerünk sem működhetne. Azonban még ennél is sokkal többre képesek – A baktériumok nagyon sokfélék lehetnek: Vannak közülük olyanok, amelyek ostorszerű farkukkal hajtják magukat, mások lánchoz hasonló sorba rendeződnek, és ismét mások pálcika alakúak

Amikor a sajtóban baktériumokról esik szó, általában gonosz kórokozóként aposztrofálják őket. Valóban vannak közöttük gyilkosok, pl. a yersinia pestis, a „fekete halál” okozója. 1348 és 1353 között Európa lakosságának egyharmada áldozatául esett. De említhetnénk a mycobacterium tuberculosist, a tuberkulózis kórokozóját is, amely a múlt század közepéig szedte áldozatait kontinensünkön. A WHO 2012. évi adatai szerint a közelmúltban is 2,1 millió halottat követelt, főképp Ázsiában, Afrikában és Dél-Amerikában. Vagy itt van a vibrio cholerae, amely a tizenkilencedik századig szintén rettegett és halálos járványokat idézett elő, de a rossz higiénés állapotok közepette a mai napig szedi áldozatait a fejlődő országokban. Azonban a szifiliszt, a tífuszt, a diftériát és a borreliózist (Lyme-kór) is baktériumok okozzák.

Minden járvány során akadtak olyanok, akik mindenféle kezelés nélkül is ellenálltak a kórokozók támadásának. Immunitásuk rendkívül érdekes, de a mai napig sem véglegesen tisztázott jelenség. 1892-ben Max von Pettenkofer német orvos megivott egy laboratóriumi kolerabaktérium-tenyészetet, mert úgy vélte, hogy nem fertőz, és egészséges maradt. Később azonban kiderült, hogy a kérdéses baktériumok igenis fertőzőek, sőt nagyon virulensek voltak, Pettenkofer tehát tévedett. Az azonban rejtély maradt, hogy ő maga miért nem lett kolerás. Vajon hite, meggyőződése erősítette meg immunrendszerét olyan mértékben, hogy a kórokozóknak nem volt esélye? És mi védte meg Nostradamust 1544-ben, amikor Marseilles-ben pestises betegeket kezelt, ő maga pedig egészséges maradt? Ezzel még jóval azelőtt nagy hírnévre tett szert, mielőtt látnoki tevékenységét megkezdte volna. Nyilvánvalónak tűnik, hogy immunrendszerünk, ha optimálisan működik, a baktériumok ellen is kiváló védőpajzsként szolgál.

Hasznos baktériumok

A fenti súlyos betegségektől eltekintve nem vagyunk igazságosak a baktériumokkal, ha csak az általuk jelentett veszélyeket hangsúlyozzuk. A baktériumok nem csak a legősibb, de a legfontosabb élőlények is egyben. Nélkülük a földi élet a mai formájában nem létezne. Velük kezdődött a bolygó benépesülése, ami a Földet halott kősziklából virágzó, élő planétává varázsolta – kb. 3,5 milliárd évvel ezelőtt.

A baktériumok az evolúció protagonistái. A fotoszintézist „feltaláló” cyanobaktériumoknak köszönhetjük Földünk légkörét és az ózonpajzsot, amely megvéd minket a halálos UV-sugaraktól, és ami lehetővé tette a magasabb rendű szárazföldi életformák megjelenését.

A baktériumok más élőlények táplálékforrásául is szolgálnak, és a tápláléklánc elejét alkotják. De a végét is, hiszen a gombákkal együtt ők gondoskodnak a tetemek elbomlásáról, fenntartva az élet körforgását. Jelentős szerepet vállalnak a termőtalaj kialakításában. Szimbiózisban élnek a növényekkel, ellátják őket nitrogénnel és ásványi anyagokkal. Néhányuk pedig olyan hatóanyagokat termel, amelyek megvédik a növényeket a betegségektől. Sajnos a műtrágyázással és a növényvédő szerek alkalmazásával e hasznos mikrobák óriási tömegét semmisítjük meg, ami hosszabb távon drasztikusan rontja a termőtalaj minőségét. Egy okkal több tehát, hogy áttérjünk a biológiai gazdálkodásra.

A baktériumok a Föld legelterjedtebb élőlényei

A kutatók becslései szerint létező fajaiknak mindössze egy százalékát fedeztük fel. Mindenütt jelen vannak: a vízben, a levegőben, a talajon és a talajban, sőt mélyen a föld alatt. 77 km magasan az atmoszférában is találtak addig ismeretlen fajokat, és 4 km mélyen a földkéregben is bukkantak képviselőikre. A legmélyebb tengeri árkokban is találkozhatunk velük, de a halottnak hitt sivatagokban is, továbbá az örök jég birodalmában, és a több mint 80 °C hőmérsékletű hőforrásokban is. Repülőgépek üzemanyagtartályaiban, atomerőművek hűtővizében, a rovarok, csigák, emlősök és emberek beleiben, savakban és sókristályokban egyaránt. Radioaktív hulladékok végső tárolási helyét keresve egy új-mexikói föld alatti üregben lévő sóoszlopban, 600 méteres mélységben találtak egy baktériumfajt, amelynek korát 250 millió évre becsülték a kutatók. Amikor a mumifikált egysejtűt tápoldatra oltották, feltámadt a tetszhalott állapotból, anyagcserét folytatott és osztódott. Ma az ismert legrégebbi földi élőlény.

A baktériumok mindent képesek megemészteni

A baktériumok hihetetlen képességekkel vannak felruházva, az egyik legcsodálatosabb tulajdonságuk az a képességük, hogy rengetegféle anyagot képesek átalakítani. Az emberi szervezet évezredek óta kihasználja és saját javára fordítja a mikrobák e képességét, például a joghurt, kefir vagy a sajtok készítéséhez.

Ma a víztisztító berendezések elképzelhetetlenek lennének nélkülük, de szerepet kapnak a gyógyszerek, étrendi kiegészítők és a műanyagok gyártásában is. Baktériumos érclúgozással nyerünk vasat, rezet, nikkelt, cinket, mangánt, kobaltot és még aranyat is. Baktériumok segítségével a szerves anyagokból, hulladékokból erjesztőtankokban etanolt állítanak elő, amit a járművekben üzemanyagként használunk fel. A kutatók pedig a közelmúltban állati ürülékből egy olyan baktériumot különítettek el, amely a papírhulladék cellulóztartalmát képes a butanol nevű alkohollá átalakítani, ami még az etanolnál is hatékonyabb üzemanyag.

Számos élőlény, kezdve a férgektől az emlősökig, rá van utalva a baktériumokra. Az a tény, hogy a termeszek képesek megemészteni a fát, a tehenek pedig a füvet, szintén a tápcsatornájukban élő baktériumoknak köszönhető.

Testünket kb. 10 billió sejt alkotja, de további 90 billiónyi mikroorganizmusnak ad otthont. Alapjában véve minden egyes ember sokkal inkább egy-egy ökoszisztéma, mintsem önálló lény. Ezt az ökoszisztémát különféle típusú biotópok, nedves és száraz területek, tápanyagban gazdagabb és szegényebb területek alkotják – és mindegyikük lakott. Egymással kooperáló, részben egymással konkuráló baktériumokból, gombákból és egyéb mikrobákból álló életközösségek élnek rajtuk. Viszonyrendszereikről egyelőre keveset tudunk, a kutatás e téren még gyermekcipőben jár.

A jövő baktériumai

Prof. dr. Dietmar Pieper mikrobiológus azt kutatja, milyen kölcsönhatás áll fenn a baktériumtörzsek között, valamint, hogy egyesek miért képesek kivédeni fertőzéseket, míg mások kifejezetten fertőzőek. Ezen ismeretek nagyon fontosak a bakteriális fertőzésekkel szembeni jövőbeli stratégiák kialakításában.

Az eddig alkalmazott antibiotikumokat szőnyegbombázáshoz hasonlíthatjuk – egyaránt elpusztítják a „gonoszokat” és a „jókat”. Ráadásul a gonoszok fokozatosan megtanultak ellenállni a gyógyszereknek és kezdik átvenni a terepet. Új stratégiákra van szükségünk. Méghozzá olyanokra, amelyek a hasznos baktériumokat megkímélik, és segítik őket a kórokozók elpusztításában. Ehhez azonban meg kell tudnunk, hogy a káros baktériumok mitől válnak „gonosszá”, hiszen sokukkal sokáig gond nélkül képesek vagyunk együtt élni, sőt egyes fajtáik egy ideig hasznos társaink. Azt is tudjuk, hogy a „jók” is képesek gonosszá válni, ugyanis némelyikük viselkedése idővel megváltozik.

Ilyen pl. a Helicobacter pylori nevű baktérium is, amely a gyomorfekély kórokozója. Az általa fertőzött emberek 90%-ának nem okoz panaszt, sőt olyan mérgeket termel, amelyek az étellel lenyelt kórokozókat pusztítja el. De vajon miért károsítja a többi 10% egészségét? A magyarázat valószínűleg Claude Bernard híres mondásában keresendő: A kórokozó nem, csak a miliő számít.

Az emberrel együtt élő mikrobák kölcsönös evolúció során hozzászoktak a gazdaszervezethez, és a gazdaszervezet is megszokta őket. Békét kötöttek immunrendszerünkkel, és alkalmazkodtak szervezetünk különböző biotópjaihoz. Belőlünk, velünk és értünk élnek.

Védelem a bőrünkön keresztül

Csupán a bőrünkön kb. 10 milliárd baktérium él. Bőrünk enyhén savas pH-ja kedvez a velünk barátságban élő mikrobáknak, a „normál flórának”. Ezek a baktériumok – bár nem önzetlenül – de megvédenek bennünket az idegen betolakodóktól, amelyek rájuk és ránk nézve egyaránt károsak lehetnek. Teszik ezt egyfelől tömeges jelenlétükkel, ami megakadályozza az idegeneknek a „landolást”, másfelől olyan toxinokat termelnek, amelyek elpusztítják az agresszorokat. Aki tehát túlzásba viszi a testi higiénét, ráadásul sok fertőtlenítő szappant alkalmaz, elpusztítja a hasznos mikrobákat és szélesre tárja a kapukat a kórokozók előtt. Ám, mint mindenütt, itt is az arany középút a leghelyesebb. Ugyanis a hiányos higiéné is káros, hiszen olyan baktériumok elszaporodásának kedvez, amelyek kellemetlen illatok forrásai.

A testszag is a baktériumoknak köszönhető?

Valójában egyéni testszagunk forrásai parányi albérlőink. Ők abból élnek, amit pórusaink és mirigyeink termelnek: naponta több mint félliternyi folyadékból, amely tele van konyhasóval, karbamiddal, proteinekkel és hormonokkal – valóságos terülj asztalkám a baktériumoknak. Ezek az anyagok önmagukban szagtalanok, a kellemetlen illatok a baktériumok anyagcseretermékei. És mivel mindannyiunk bőrének baktériumflórájának összetétele egyénenként eltérő, mindenkinek saját, csak rá jellemző illata van, amit befolyásol az életkora, neme és egészségi állapota.

Ha tehát mások kellemes illatúnak találnak bennünket, azt a bőrünkön lakó baktériumoknak köszönhetjük. Ez pedig nem csak az emberekre, hanem a szúnyogokra is vonatkozik. A hollandiai Wageningen Egyetem rovarkutatói felfedezték, hogy a szúnyogok bizonyos baktériumok illatát különösen vonzónak, míg másokét visszataszítónak találják. Attól függően, hogy valakinek melyikből él több a bőrén, vonzza vagy elriasztja a vérszívókat.

A Pseudomonas aeruginosa egyedei „szúnyogriasztók”, a Streptococcus epidermis példányai viszont mágnesként vonzzák őket. És mivel utóbbiak előszeretettel telepszenek meg a lábfejeken, a szúnyogok is főként e testrészünket részesítik előnyben. Az a híresztelés, miszerint egyes sajtfélék azért lábszagúak, mert ugyanazon baktériumok élnek rajta, mint az emberek lábán, nem igaz. Azonban a két faj rokonságban áll egymással, és anyagcseretermékeik illata is hasonlít.

Az életfeltételektől függően egyetlen négyzetcentiméter emberi bőrön több százezer baktérium él. Ez azonban igen kevésnek számít, összevetve a beleinkben élő egyedszámmal. A mikrobák által legsűrűbben lakott hely szervezetünkben a vastagbél. Egyetlen gramm vastagbélben található székletben akár egybillió baktérium van. A vékonybélben ez az arány alacsonyabb, de még mindig eléri az egymilliárdot.

Baktériumok a bélrendszerben

Tápcsatornánk a baktériumok legfontosabb lakhelye, egyúttal itt gyakorolják szervezetünkre a legnagyobb hatást. Gyermekkorunkban a bélrendszer kialakulásában segítenek, felnőttkorunkban pedig az emésztésben. Még az emészthetetlen ballasztanyagokat is képesek rövid láncú zsírsavakká alakítani, amelyek rákellenes hatásúak. Ezenkívül B2-, B5-, B6-, B7-, B9-, B12- és K-vitamint termelnek, méreganyagokat kötnek meg, illetve hatástalanítanak, és megvédik a bélnyálkahártyát a kórokozóktól.

Nem véletlenül vélte Louis Pasteur (1822–1895) francia vegyész és mikrobiológus: „Mikrobák nélkül az élet elképzelhetetlen lenne.”

Baktériumok nélkül nincs működő immunrendszer

Amint azt korábban már említettük, a bélbaktériumok lényegi hatást gyakorolnak immunrendszerünkre. Az immunkompetens sejtek 70-80%-a a bélrendszerben érik meg, ott tanulják meg azonosítani a barátságos baktériumokat és felismerni a káros betolakodókat. Ez a rák elleni védelemben is szerepet kap.

A bélbaktériumok a „ballasztanyagokat” rövid láncú zsírsavakká, nevezetesen ecetsavvá, proprionsavvá és vajsavvá alakítják. A vajsav nagyobb része a bélnyálkahártya sejtjeinek táplálékul szolgál, a maradék pedig a sejtosztódást, az immunrendszer működését, a sejtdifferenciálódást és kötőszövetek képződését szolgálja. Azonban a rák megelőzésében is fontos szerepet játszik. A vajsavanyagcsere zavaráról feltételezik, hogy fontos szerepet játszik a colitis ulcerosa nevű vastagbélgyulladás kialakulásában.

Az ecetsav a véráramon keresztül az izomsejtekhez, a szívbe és az agyba jut és energiaforrásként szolgál, testünk napi energiaszükségletének 10-30%-át fedezi. Jelenléte azonban kedvez az ásványi anyagok, pl. a nátrium, a kálium, a kalcium és a magnézium felszívódásának, tehát segít megelőzni a csontritkulást és az izomgörcsöket. Akinek a szervezetében kevés ecetsav van, hajlamos a kiégésre (Burnout), a fibromialgiára és a bélrenyheségre.

A proprionsav szintén az ásványi anyagok felszívódásáról gondoskodik, valamint a glükóz termelődéséről a májban. Energiát szállít és csökkenti a vér koleszterinszintjét.

Míg a szénhidrátok feldolgozása a vastagbélben kifejezetten pozitív hatású, a túlzott fehérjekínálat inkább problémák forrása. Ugyanis a vastagbél-baktériumok a proteineket is lebontják, ezt nevezzük rothadásnak. A rothadás hatására emelkedik a béltartalom pH-értéke, ami gátolja az ásványi anyagok, pl. a kalcium felszívódását. Ráadásul a rothadás során elágazó zsírsavak, ammóniák, aminok, fenolok és indolok termelődnek, amelyek hajlamosítanak a rákra, nagy mennyiségben pedig fékezik az immunrendszer aktivitását.

A rövid láncú zsírsavak pozitív élettani hatásának felismerése új keletű, de egyre több követőre talál. A vajsavvegyületekkel végzett terápiás kísérletek meglepően pozitív eredménnyel járnak számos betegség kezelésében.

Egy vizsgálat, amely fontos támpontot adhat az eredményes terápiához

A bélflóra vizsgálata mellett érdemes a székletben a TNF-alfa nevű citokin szintjét is ellenőrizni. Ez az anyag krónikus gyulladásokat jelez. Fontos továbbá a zonulin nevű faktor vizsgálata, ami a „lyukas bél szindrómára” (Leaky gut syndrome) utal. A lyukas bél szindróma a bélnyálkahártya kóros mértékű áteresztőképességét jelenti, amikor emésztetlen, félig lebontott anyagok is átjutnak a nyálkahártyán és a véráramba jutva ételintoleranciát váltanak ki.

A leletek alapján végzett terápia fontos eleme a béltisztítás, a méregtelenítés, valamint a nyálkahártyák állapotának stabilizálása. Mindezt kiegészíti az étrend módosítása és a F. X. Mayr-féle hasmasszázs. A béltisztítás történhet gyógynövényekkel vagy colon-hidroterápiával. A méregtelenítésre alkalmas az aktív szén, a szilíciumgél vagy az ásványföld.

A bélnyálkahártya stabilizálását az ún. „lyukas bél szindróma” esetén kell elvégezni. Erre a legalkalmasabb anyag a glutamin nevű fehérje-alkotóelem, amit laktobacillusokkal és bifidustörzsekkel egészíthetünk ki.

Az élő laktobacillusokat (tejsavbaktériumok) és a bifidustörzseket általában probiotikumként ismerjük. Savanyú káposzta, kefir és különféle joghurtok formájában juthatunk hozzájuk. Bár a probiotikumokat hirdető tv-reklámok gyakran túlzásokba esnek, a probiotikus baktériumtörzsek pozitív élettani hatása bizonyított tény, hiszen gátolják a kórokozók elszaporodását, támogatják immunrendszerünket, segítik az emésztést, hatásukra hamarabb gyógyul a hasmenés.

A probiotikumokat nem szabad összetéveszteni a „prebiotikumokkal”, bár a két fogalom szorosan kapcsolódik egymáshoz. Utóbbiak olyan, emészthetetlen élelmiszer-alkotórészek, amelyek táptalajként szolgálnak a barátságos bélbaktériumoknak.

Az egészséges bélflóra védőhatású a túlsúllyal és az allergiákkal szemben. Másfelől a krónikus gyulladásos bélbetegségben (Crohn-betegség és colitis ulcerosa) szenvedőknél mindig abnormális baktériumflórát találunk.

Noha a széklettranszplantáció gondolata meglehetősen visszataszító, úgy tűnik, hogy a gyakorlatban rendkívül hatékony terápia. Mára ez a módszer világszerte elterjedt gyakorlat, amelynek sikerkvótája 90% feletti. Néhány orvos most egészséges széklet transzplantációjával Crohn-betegek és colitis ulcerosában szenvedők, autisták, elhízott személyek és Parkinson-kórban szenvedők gyógyításával kísérletezik.

A baktériumokat baktériumokkal is ki lehet irtani

Lassanként a tudomány is kezd ráébredni, hogy a baktériumok elleni háborút antibiotikumokkal nem lehet megnyerni, mert a kórokozók fokozatosan ellenálló képessé válnak a gyógyszerekkel szemben. Most a kutatók az antibiotikumok helyett probiotikus stratégiákat keresnek, amelyekben a mikrobák lehetnek a szövetségeseink. A tejsavbaktériumok pozitív hatásáról régóta tudunk, de rajtuk kívül egyre több hasznos mikrobát találunk. A Lactobacillus paracasei például rátapad a fogszuvasodást okozó baktériumokra és összecsomósodik velük. Így azok nem képesek megtapadni a fogak felületén. A Bacteroides fragilis olyan poliszacharidot termel, amely a gyomorfekélyt okozó Helicobacter pylorit képes sakkban tartani. Az Escherichia coli G3/10 pedig a „mikrozin S” nevű fehérjét termeli, amely eredményesen leküzdi az EHEC-csírákat, amelyek nagy riadalmat keltettek 2011-ben.

A baktériumölő baktériumok alkalmazása ígéretesnek tűnik. Ez a stratégia teljesen új. Prof. dr. Joshua Lederberg mikrobiológus szerint: „Ámulatba ejtő példák bizonyítják, hogy a mikrobák elsődleges célja, hogy a gazdaszervezettel együtt békében élhessenek. (…) Az a feladatunk tehát, hogy ezeket a szinergiákat a magunk javára fordítsuk és fegyverként alkalmazzuk őket a kórokozókkal szemben, ahelyett, hogy a mikrobákban halálos ellenségeket látnánk, amelyeket tűzzel-vassal ki kell irtanunk.

Ha nem tudod legyőzni, tedd a szövetségeseddé – tartja egy régi mondás. Akár tetszik nekünk, akár nem, nem tudunk mikrobák nélkül élni. Hosszú távon pedig mindenképp profitálni fogunk belőle, ha alaposabban megismerjük és megértjük ennek az együttélésnek a lényegét.”

Fotó: Adobe Stock