Helicobakterie jsou důležitou součástí mikrobiomu. Jsou mutačně hodně proměnlivé, proto má každý z nás svou unikátní sestavu. Považují se za škodlivé, ale bez nich je život komplikovanější.
Helicobakterie jsou gram-negativní, zakřivené tyčinkovité bakterie, příbuzné vibriím a campylobakteriím. Mají bičíky a podobně jako spirochéty jsou vysoce pohyblivé. Původně se nazývaly campylobacterie, ale díky některým odlišným vlastnostem byly vyčleněny do samostatného rodu. Stejně jako tyto příbuzné bakterie, jsou dlouhodobě jedněmi z důležitých bakterií lidského a zvířecího mikrobiomu. Genetické studie genotypů těchto bakterií dokládají, že helicobakterie jsou součástí lidského mikrobiomu více než 100 000 let.
Mikrobiom žaludku
Mikrobiom je velice složité společenství, které je udržováno mnoha spletitými vztahy s negativní zpětnou vazbou, díky čemuž se v něm udržuje dynamická rovnováha. To znamená, že pokud dojde ke změnám vlivem stravy, stresu, toxinů, tak může dojít k jeho narušení, ale během krátké doby nastolí jednak imunitní a nervový systém hostitele a také jednotlivé mikroorganismy zpátky rovnováhu.
Před desítkami let byly helicobakterie přítomny prakticky u každého člověka, ale díky změnám v hygienických návycích a plošnému používání antibiotik helicobakterie poměrně rychle z lidské populace mizí. V lékařské literatuře se dočtete, že helicobacter pylori způsobuje chronický zánět žaludku a je hlavní příčinou žaludečních vředů a karcinomů žaludku a střev. Nové studie zase potvrzují, že helicobacter je široce rozšířen mezi zdravými lidmi a dětmi. Tak jak to tedy je?
Proměnlivé helicobakterie
Helicobakterie různých kmenů jsou velmi důležitou součástí mikrobiomu. Jsou hodně, možná až extrémně mutačně proměnlivé, takže každý jedinec má mnoho typů klonů jednotlivých kmenů. Dokonce si jednotlivé kmeny mezi sebou vyměňují části DNA, čímž dochází k mnoha rekombinacím. Skrze svoji imunitu si každý vlastně vymodeluje svoji „skupinu“ helicobakterií a ovlivňuje tím, zda mu bude pomáhat nebo škodit. Nejčastěji se helicobakterie, podobně jako celý mikrobiom, přenáší v rámci rodiny, běžně jsou nalézány v zubním plaku, slinách, na ústní sliznici včetně jazyka. Ke kolonizaci dochází během ranného dětství a imunita si na ně zvyká a vytváří si vzhledem k nim imunitní toleranci.
Čím nám helicobakterie mohou prospět?
- Hrají pozitivní roli v udržování stability mikrobiomu a brání nárůstu patogenů, které způsobují průjmy a zánětlivá onemocnění střev. V dobách nedostatku potravy byl chronický průjem a zánět střev zásadní problém, protože tělo nemohlo načerpat dostatek živin. Možná proto si hostitelé určité kmeny helicobakterií hýčkají. Pokud helicobakterie v mikrobiomu chybí, zvyšuje se počet druhů skupiny Firmicutes a snižuje počet různých druhů bakterií ze skupiny Bacteriodetes. To vede k typickému „obéznímu“ mikrobiomu.
- Chrání sliznici jícnu při gastroezofageálním refluxu, zpětném toku žaludečních šťáv ze žaludku do jícnu. Reflux je jednou z častých příčin rakovin a dalších problémů se srdcem.
- Mají pozitivní vliv na předcházení obezitě a metabolickému syndromu – příznivě ovlivňují metabolismus a energetickou rovnováhu. Helicobakterie ovlivňují produkci hormonů leptinu, ghrelinu, které řídí pocity sytosti a hladu. Leptin je vylučován z tukové tkáně a ze žaludku. Signalizuje hypotalamu sytost, to vede ke sníženému příjmu potravy a zvýšenému výdeji energie. Má vliv i na sníženou sekreci gastrinu a kyseliny solné, dochází ke zvýšené regeneraci buněk žaludeční sliznice. Lidé s kolonizací žaludku helicobakteriemi mají vyšší hladiny žaludečního leptinu (hormon sytosti). Je běžné, že po léčbě antibiotiky zacílené na helicobakterie dochází k nárůstu hmotnosti. Využívalo se toho i v zemědělství při produkci masa, což má mnoho nepříznivých důsledků pro lidskou populaci.
- Snižuje riziko vzniku astmatu a dalších alergických onemocnění včetně ekzémů – podporují imunitní toleranci vůči alergenům a vznik Treg-lymfocytů, které tlumí přemrštěné imunitní reakce. Regulační lymfocyty jsou důležitou součástí normální imunitní odpovědi na potravu, jejich vymizení vede k intolerancím a alergiím.
Rodina helicobakterií je široká a přizpůsobivá
Rod helicobacter obsahuje kromě nejznámějšího druhu helicobacter pylori mnoho dalších druhů jako helicobacter sius, baculoformis, equorum, heilmanii, salomonis… Helicobakterie se přizpůsobily kyselému prostředí žaludku několika způsoby. Jednak používají své bičíky, aby se jimi pohybovaly a zavrtávaly do hlenové vrstvy žaludku a pronikly až k epitelovým (slizničním) buňkám. Jsou hojně zastoupeny nejen v hlenu, na povrchu sliznice, ale některé kmeny pronikají i dovnitř epiteliálních buněk, kde intracelulárně přežívají. Také aktivně snižují ve svém okolí kyselost, tím se mohou podílet na přerůstání patogenních bakterií. Produkují velké množství enzymu ureázy, který neutralizuje žaludeční kyselinu chlorovodíkovou (solnou) tím, že rozkládá močovinu (urea, organická sloučenina uhlíku, dusíku, kyslíku a vodíku, odpadní látka vylučována močí) na zásaditý čpavek a oxid uhličitý.
Čím škodí některé kmeny helicobakterií?
Nejčastější problémy způsobené patogenními kmeny helicobakterií jsou tyto:
- chronický zánět žaludeční a dvanácterníkové sliznice – bolesti břicha, křeče, nadýmání, říhání, pálení žáhy,
- žaludeční a dvanácterníkové vředy – typické bolesti lačného žaludku, bolesti po jídle, pálení žáhy, překyselení, říhání, nevolnosti, krev ve stolici,
- rakovina žaludku a dalších orgánů trávicí trubice – rakovina žaludku je celosvětově třetí nejčastější příčinou úmrtí na rakovinu,
- lymfom (nádor mízních uzlin) lymfatické tkáně přilehlé k oblasti žaludku,
- trvalý zánět žaludeční sliznice se podílí na rozvoji ischemického (nedokrveného) poškození mozku, Alzheimerovy a Parkinsonovy choroby,
- nepříznivý vliv na stav cév, vznik aterosklerotických plátů, vyšší riziko srdeční ischemie, vysokého tlaku, poruchy metabolismu tuků se všemi důsledky. Ureáza produkovaná helicobakteriemi má negativní vliv na stěny cév,
- některé autoimunitní problémy kůže – lupenka, lichen ruber planus, rosacea (růžovka).
Záněty i riziko vzniku rakoviny
Některé kmeny helicobakterií jsou patogenní a nesou geny pro produkci toxinů a problematických proteinů. Skupina přibližně 32 genů skupiny Cag nese informace potřebné k produkci cytotoxinů a také aktivního sekrečního systému, který dokáže toxin vstřikovat přímo do hostitelských buněk. Kmeny vybavené těmito geny zvyšují riziko těžších zánětů a poškození žaludeční sliznice, vředů a rakovinových změn. Helicobakterie vybavené těmito geny nezůstávají jen v hlenové vrstvě nebo na povrchu sliznice, ale pronikají ve vyšší míře a hlouběji do slizniční vrstvy. Tyto kmeny dokáží vstřikovat svoje toxiny přímo do hostitelských buněk.
Produkované proteiny jsou tzv. onkoproteiny, způsobují buněčné změny, které vedou ke vzniku nádorové buňky. Dalšími produkovanými toxiny jsou peptidoglykany, které ovlivňují signalizaci v buňce a vedou k potlačení apoptózy (sebezničení ve stanovený čas), což zvyšuje riziko vzniku nádorové buňky. Dalším typickým toxinem je cytotoxin VacA, který potlačuje reakce T-lymfocytů a poškozuje slizniční buňky a narušuje jejich těsná spojení. Tento toxin může ovlivňovat i propustnost střevní stěny.
Důležité je tedy eliminovat nikoli všechny, ale škodlivé, patogenní kmeny helicobakterií a naopak podporovat uchycení a růst kmenů prospěšných.