Πόλεμος μικροβίων στο σώμα μας

Το έθνος των βακτηρίων έχει… πρωτεύουσα το ανθρώπινο έντερο και
τρισεκατομμύρια κατοίκους σε διάφορα όργανα του σώματος.

Μπορεί να μη φυτρώνουν… εξωγήινοι ή ροδακινιές μέσα στον άνθρωπο, αλλά αυτό
δεν σημαίνει ότι το σώμα είναι αλώβητο από απρόσκλητους μόνιμους κατοίκους.
Παράσιτα, σκουλήκια, κύστες και βακτήρια ζουν στον οργανισμό σε ποσότητες που
ζαλίζουν. Η λίστα με τους πιθανούς συγκατοίκους είναι μεγάλη και
ανατριχιαστική. Τα παιδιά δυσκολεύονται να κοιμηθούν το βράδυ, επειδή
φοβούνται τι μπορεί να παραμονεύει κάτω από το κρεβάτι. Αν ήταν φοιτητές
Ιατρικής όμως, θα έμεναν ξύπνιοι στη σκέψη του εσωτερικού τους βιολογικού
πλούτου. Παρόλο που δεν έχουμε πολλαπλές προσωπικότητες, μπορούμε κάλλιστα να
αρχίσουμε να μιλάμε στον πληθυντικό, εκπροσωπώντας και τους υπόλοιπους
κατοίκους του σώματός μας.

Μέσα μας υπάρχει ένας άλλος κόσμος, ένα ζωντανό, εξελισσόμενο οικολογικό
σύστημα με 500 ώς 1.000 είδη μικροβίων, «ένα βακτηριακό έθνος», όπως το
αποκαλεί ο δρ Τζέφρι Γκόρντον, μικροβιολόγος στο Πανεπιστήμιο Ουάσινγκτον στο
Σεντ Λούις. Μάλιστα, ένας άνθρωπος έχει μέσα του 10 φορές περισσότερα βακτήρια
από ό,τι ανθρώπινα κύτταρα. Τα βακτηριακά κύτταρα είναι πολύ μικρότερα σε
μέγεθος. Τα μικρόβια είναι πλήρως οργανωμένα. Ευτυχώς, τα περισσότερα
βρίσκονται στο πλευρό μας τις περισσότερες φορές. Λειτουργούν ως ένα όργανο ή,
όπως λέγονται κοινώς, ως πολυεθνική του γαστρεντερικού συστήματος, ένα
κοινοβούλιο του εντέρου. «Τα σκέφτομαι ως μία μορφή ζωής που είναι απόλυτα
συγχρονισμένη με τη δική μας βιολογία», λέει ο δρ Γκόρντον.

Εκατομμύρια… ανατριχιαστικοί κάτοικοι όπως αυτό το βακτήριο έχουν εγκατασταθεί στο έντερό μας

Άγνωστοι συγκάτοικοι. Εσωτερικά, τα βακτήρια συμβάλλουν στην πέψη των
τροφίμων, τα οποία χωρίς αυτά, απλώς θα διέρχονταν από την πεπτική οδό.
Διώχνουν, επίσης, τα εχθρικά βακτήρια και ρυθμίζουν την ανάπτυξη και τη
διαδικασία του μεταβολισμού του ξενιστή. Η παρουσία αυτών των μικροβίων στο
έντερο είναι γνωστή, αλλά για τη φύση τους – τι κάνουν, σε ποια είδη ανήκουν –
οι επιστήμονες γνωρίζουν λίγα. Κανείς δεν ξέρει καν πόσα είδη κατοικούν μέσα
μας.

Τώρα όμως, όπως αναφέρουν επιστήμονες στο περιοδικό «Science», οι νέες
τεχνικές της γονιδιακής έρευνας παρέχουν μεθόδους για την εξερεύνηση των
βακτηριακών κυττάρων. Σε ξεχωριστές εργασίες, επιστήμονες περιγράφουν δύο
διαφορετικά κοινά βακτήρια. Το πρώτο είναι το Βακτηριοειδές
θήτα-γιώτα-όμικρον, ένας φιλικός συμβιών οργανισμός. Το άλλο είναι μία
μεταλλαγμένη μορφή του Εντερόκοκκου, που συμπεριφέρεται στον άνθρωπο σαν
«προδότης» και αντιστέκεται στα αντιβιοτικά. Στην πρωτότυπη μορφή του, το
βακτήριο είναι ένας ήπιος, συνηθισμένος κάτοικος της «πολυεθνικής του
γαστρεντερικού».

Στη νέα τους έρευνα, οι δρ Γκόρντον, δρ Ζιαν Σου και έξι συνάδελφοί τους στο
Πανεπιστήμιο Ουάσινγκτον, περιγράφουν την αλληλουχία του γονιδιώματος του
Βακτηριοειδούς, ενός μικροβίου ευρέως διαδεδομένου στους ανθρώπους και σε
άλλους οργανισμούς. Η έρευνα έχει γίνει στο ποντίκι, επειδή μπορεί να
απομονωθεί σε ένα περιβάλλον χωρίς μικρόβια.

Τρέφονται με… βλέννα! Σε προηγούμενη έρευνα, οι ερευνητές ανακάλυψαν
ότι χωρίς την παρουσία βακτηρίων η ροή του αίματος στο έντερο δεν αναπτύσσεται
σωστά και διαταράσσονται η πέψη και η σωστή ανάπτυξη.

Ολοκληρώνοντας την αλληλουχία του γονιδιώματος, ο δρ Γκόρντον και οι
συνάδελφοί του βρήκαν ότι πολλά γονίδια είναι αφοσιωμένα στην επεξεργασία
υδατανθράκων που οι άνθρωποι δεν μπορούν να πέψουν. Ανακάλυψαν, επίσης,
γονίδια αφοσιωμένα στην επεξεργασία κάποιων υλικών που παράγουν τα ανθρώπινα
κύτταρα, όπως η ουσία βλεννίνη (το κύριο συστατικό της βλέννας). Αυτά τα
βακτήρια τρέφονται από το βλεννογόνο τοίχωμα του εντέρου, χωρίς όμως να του
προκαλούν βλάβες.

Αποικίες με συμμάχους, εχθρούς, ακόμη και προδότες!

Στο εργαστήριο. Το μικρόβιο του εντερόκοκκου πολλές φορές γίνεται επικίνδυνο

Μερικές φορές τα φιλικά μικρόβια αλλάζουν συμπεριφορά και αρχαίες
βιολογικές συμμαχίες καταρρέουν. Σε ένα άλλο άρθρο στο «Science», ο δρ Ίαν
Πόλσεν από το Ινστιτούτο Γονιδιακής Έρευνας στο Μέριλαντ και 31 άλλοι
ερευνητές παρουσιάζουν την αλληλουχία ενός γονιδιώματος-αποστάτη. Το μικρόβιο
είναι ο εντερόκοκκος, συνήθως σύμμαχος του ανθρώπου, που ζει μέσα μας χωρίς
προβλήματα, αλλά δεν ξέρουμε αν μας βοηθάει σε κάτι.

Όμως, κάποιες μεταλλαγμένες μορφές του εντερόκοκκου είναι επικίνδυνες και
ανθεκτικές στα αντιβιοτικά. Προκαλούν λοιμώξεις, ιδίως σε νοσηλευόμενους
ασθενείς. Οι ερευνητές μελέτησαν το πρώτο στέλεχος του εντερόκοκκου που
βρέθηκε ανθεκτικό στη βανκομυσίνη, ένα ισχυρό αντιβιοτικό. Ανακάλυψαν πως
είναι εύκολη η ανταλλαγή ανθεκτικών γονιδίων μεταξύ του εντερόκοκκου και άλλων
βακτηρίων, όπως ο σταφυλόκοκκος. Ο σταφυλόκοκκος προκαλεί σημαντικά προβλήματα
στα νοσοκομεία και, σύμφωνα με τον δρα Πόλσεν, αυτό οφείλεται στα γονίδια που
έχει πάρει από τον εντερόκοκκο.

Όπως αποδεικνύουν οι δύο μελέτες, τα στελέχη του βακτηριακού έθνους που ζουν
μέσα στον άνθρωπο, συνεργάζονται μεταξύ τους και αλληλοβοηθούνται. Ο
εντερόκοκκος απέκτησε 130 νέα γονίδια από άλλους οργανισμούς. Έτσι γίνεται
περισσότερο επιθετικός απέναντι στον ξενιστή του. Ίσως αποκτά τη δύναμη να
μετακινηθεί πιο κοντά στο λεπτό έντερο και την ουροφόρο οδό και να αποικήσει
νέες περιοχές. Στη γλώσσα του ανθρώπου αυτό σημαίνει μόλυνση.

Οι πιθανότητες γονιδιακής έρευνας στα βακτήρια του εντέρου είναι απεριόριστες.
Θα μπορούσε κανείς να σκεφθεί το σύνολο των γονιδιωμάτων όλων των βακτηριακών
ειδών ως μία μονάδα, το μικροβίωμα. Θα ήταν παρόμοιο σε μέγεθος με το
ανθρώπινο γονιδίωμα, όσον αφορά την ποσότητα του DNA. Θα ήταν όμως 100 φορές
μεγαλύτερο σε αριθμό γονιδίων. Δεν αποκλείεται στο μέλλον, οι επιστήμονες να
ανακαλύψουν νέα συστατικά της βιολογίας μας που διαμορφώνονται από τα
βακτήρια. Το σίγουρο είναι ότι δεν μπορούμε να γλιτώσουμε από αυτά. Αλλά
εξαιτίας τους γινόμαστε περισσότερο ολοκληρωμένη και ικανή μορφή ζωής.

Επιμέλεια: Εύη Ελευθεριάδου – Στέφανος Κρίκκης