Alanna Collen - Cicha władza mikrobów - fragment

CICHA WŁADZA

MIKROBÓW

Alanna Collen

CICHA WŁADZA

MIKROBÓW jak drobnoustroje w ciele człowieka wpływają na zdrowie i szczęście

przełożył Roman Palewicz

TYTUŁ ORYGINAŁU: 10% Human. How Your Body’s Microbes Hold the Key to Health and Happiness Copyright © Nycteris Ltd 2015 All rights reserved. Wszelkie prawa zastrzeżone Copyright © for the Polish edition and translation by Wydawnictwo Bukowy Las Sp. z o.o., 2016 ISBN 978-83-8074-276-5 PROJEKT OKŁADKI: Sylwia Szyrszeń, Paweł Cesarz R EDAKCJA: Katarzyna Kondrat KOREKTA: Iwona Gawryś R EDAKCJA TECHNICZNA: Adam Kolenda Wydanie III WYDAWCA: Wydawnictwo Bukowy Las Sp. z o.o. ul. Poznańska 91, 05-850 Ożarów Mazowiecki A DRES DO KORESPONDENCJI: ul. Sokolnicza 5/21, 53-676 Wrocław www.bukowylas.pl WYŁĄCZNY DYSTRYBUTOR: Dressler Dublin Sp. z o.o. ul. Poznańska 91, 05-850 Ożarów Mazowiecki tel. (+ 48 22) 733 50 31/32 e-mail: dystrybucja@dressler.com.pl www.dressler.com.pl DRUK I OPRAWA: OZGraf S.A.

Benowi i jego mikrobom.

Mojemu ukochanemu superorganizmowi

W sercu nauki leży podstawowa zasada równowagi pomiędzy dwiema pozornie sprzecznymi postawami: otwartością na nowe idee, bez względu na to, jak są dziwaczne lub sprzeczne z intuicją, i najbardziej bezwzględnym sceptycznym analizowaniem wszystkich idei, starych i nowych. Jest to sposób na oddzielenie głębokich prawd od głębokich nonsensów.

CARL SAGAN (przekład Filipa Rybakowskiego)

Prolog

Zapeklowana

Pewnej letniej nocy w 2005 roku wracałam przez las, taszcząc na szyi dwadzieścia nietoperzy w bawełnianych workach.

Otoczona przez chmary najrozmaitszych owadów, zlatujących się do latarki na moim czole, nagle poczułam, że swędzą mnie kostki. Moje spodnie, nasączone środkiem odstraszającym insekty, były wsunięte w przeciwpijawkowe skarpety, pod którymi, na wszelki wypadek, miałam włożoną drugą parę. Wilgoć, zalewający mnie pot, błotniste ścieżki, strach przed tygrysami i komary całkowicie mi wystarczały, kiedy krążyłam w ciemnościach lasu deszczowego, wyciągając nietoperze z pułapek. Ale najwyraźniej coś się przedarło przez barierę tkanin i chemikaliów chroniących moją skórę. Coś swędzącego.

Mając dwadzieścia dwa lata, spędziłam trzy miesiące w sercu rezerwatu Krau, w tej części Malezji, która leży na Półwyspie Malajskim. Jak się okazało, ten okres miał całkowicie zmienić moje życie. Gdy studiowałam biologię, zafascynowały mnie nietoperze, więc kiedy pojawiła się oferta pracy w charakterze asystentki brytyjskiego chiropterologa pracującego w terenie, natychmiast z niej skorzystałam. Możliwość spotkań z langurami, gibonami i niezwykłą rozmaitością nietoperzy sprawiała, że perspektywa spania w hamaku i mycia się w rzece zamieszkiwanej przez warany wcale nie wydawała mi się odstręczająca.

10

CICHA WŁADZA MIKROBÓW

A jednak, o czym miałam się przekonać, udręki życia w tropikalnym lesie potrafią trwać znacznie dłużej niż samo przebywanie w nim.

Po powrocie do obozu rozłożonego na polanie nad rzeką zdarłam z siebie ochronne warstwy, aby sprawdzić, co jest źródłem moich dolegliwości. Okazało się, że to nie pijawki, tylko kleszcze, około pięćdziesięciu – jedne wbite w skórę, inne pełzające po moich nogach. Strąciłam te, które nie zdążyły się wbić, i powróciłam do nietoperzy, mierząc je i zapisując dane, najszybciej jak potrafiłam. Później, po wypuszczeniu ich w ciemności rozbrzmiewające odgłosami cykad, zapięłam swój hamak, tworząc coś w rodzaju kokonu, i za pomocą pęsetki, w świetle mojej czołówki, usunęłam kleszcze co do jednego.

Kilka miesięcy później, już po tym, jak powróciłam do domu w Londynie, rozwinęła się u mnie tropikalna infekcja, którą zafundowały mi kleszcze. Moje ciało odmawiało posłuszeństwa, a do tego puchły mi palce u stóp. Dziwaczne objawy pojawiały się i znikały, a szpitalni specjaliści poddawali mnie różnorakim badaniom krwi. Niespodziewane ataki bólu, zmęczenia i zamętu umysłowego zatrzymywały moje życie na kilka tygodni lub miesięcy, po czym wszystko wracało do normy jak gdyby nigdy nic. Kiedy kilka lat później zostałam wreszcie zdiagnozowana, infekcja zdążyła się już we mnie zakorzenić.

Przepisano mi więc serię antybiotyków, tak długą i intensywną, że mogłaby wyleczyć stado bydła. W końcu miałam znowu być sobą.

Jednakże, wbrew oczekiwaniom, ta historia nie zakończyła się na tym. Owszem, wyleczono mnie, ale nie tylko z infekcji wywołanej przez kleszcze. Wyglądało na to, że zostałam zapeklowana jak kawałek mięsa. Antybiotyki dokonały swej magii, lecz zaczęłam doznawać nowych objawów, tak samo różnorodnych jak wcześniejsze. Moja skóra była przekrwiona, układ pokarmowy grymasił i łapałam wszelkie infekcje, jakie tylko mo-

Zapeklowana

11

głam. Podejrzewałam, że antybiotyki wypleniły nie tylko bakterie, które mnie nękały, lecz także te, które do mnie należały.

Miałam wrażenie, że stałam się niegościnna wobec mikrobów, i zrozumiałam, że bardzo potrzebuję tych 100 bilionów maleńkich, przyjaznych stworzeń, które do niedawna uznawały moje ciało za dom.

Jesteśmy zaledwie w 10 procentach ludźmi.

Na każdą z komórek tworzących to, co nazywamy swoim ciałem, przypada dziewięć obcych komórek, które się na nas „wożą”. Nie jesteśmy tylko mięśniami, kośćmi, krwią, mózgiem i skórą, lecz także bakteriami i grzybami. Jesteśmy bardziej „nimi” niż „sobą”. Same jelita goszczą ich 100 bilionów! 100 bilionów bakterii przypominających rafę koralową rosnącą na chropowatym dnie, którym są ludzkie wnętrzności. Około 4000 różnych gatunków znajduje własne małe nisze pośród fałdów jelita grubego o długości półtora metra i powierzchni dwuosobowego łóżka. W ciągu swojego życia człowiek jest gospodarzem dla maleńkich żyjątek o łącznej wadze pięciu afrykańskich słoni. Nasza skóra roi się od drobnoustrojów. Na czubku palca jest ich więcej niż ludzi w Wielkiej Brytanii.

Obrzydliwe, prawda? Z pewnością jesteśmy zbyt wyrafinowani, zbyt higieniczni, zbyt w y e w o l u o w a n i, żeby dać się zasiedlać w ten sposób. Czyż nie powinniśmy odrzucić mikrobów, tak jak odrzuciliśmy futra i ogony, kiedy wychodziliśmy z lasów? Czy współczesna medycyna nie ma narzędzi, które pomogłyby nam je eksmitować, abyśmy mogli prowadzić czystsze, zdrowsze, bardziej niezależne życie? Od chwili odkrycia drobnoustrojowego środowiska naszego ciała tolerowaliśmy je, bo wyglądało na to, że nie czyni nam ono żadnej szkody. Lecz, inaczej niż z rafami koralowymi, albo lasami deszczowymi, nie myśleliśmy o tym, żeby je chronić, a tym bardziej pielęgnować.

12

CICHA WŁADZA MIKROBÓW

Jako biolog ewolucyjny zostałam nauczona tego, by szukać pożytków, z n a c z e n i a w anatomii i zachowaniu dowolnego organizmu. Wiem, że naprawdę szkodliwe cechy oraz interakcje są zazwyczaj zwalczane lub tracone w procesie ewolucji. Doszłam zatem do wniosku, że te 100 bilionów mikrobów nie mogłoby nazywać nas swoim domem, gdyby niczego do naszego życia nie wnosiły. Nasze układy odpornościowe zwalczają zarazki i leczą nas z infekcji, więc dlaczego miałyby tolerować taką inwazję? Po wielomiesięcznej wojnie chemicznej przeciwko moim własnym najeźdźcom, zarówno dobrym, jak i złym, chciałam dowiedzieć się czegoś więcej na temat drugorzędnych spustoszeń, które wywołałam.

Okazało się, że zadaję to pytanie w najwłaściwszym momencie. Po całych dziesięcioleciach ślamazarnych prób poszerzenia naszej wiedzy o tych drobnoustrojach poprzez hodowanie ich na szalkach Petriego technologia naukowa dogoniła wreszcie naszą ciekawość. Większość mikrobów, które w nas żyją, umiera w kontakcie z tlenem, ponieważ są przystosowane do beztlenowej egzystencji w naszych wnętrznościach. Hodowanie ich poza organizmem jest trudne, a eksperymentowanie z nimi jeszcze trudniejsze.

Jednak dzięki projektowi poznania genomu ludzkiego (Human Genome Project – HGP), który umożliwił rozszyfrowanie wszystkich ludzkich genów, pojawiła się możliwość sekwencjonowania ogromnych ilości DNA wyjątkowo szybko i tanio.

Obecnie można identyfikować nawet martwe mikroby usuwane z ludzkiego ciała wraz ze stolcem, ponieważ ich DNA pozostaje nietknięte. Sądziliśmy, że nasze drobnoustroje nie mają znaczenia, ale nauka zaczyna ujawniać całkiem odmienną historię – taką, w której nasze losy są splecione z życiem tych autostopowiczów. Co więcej, okazuje się, że to one zarządzają naszymi ciałami i że bez nich nie da się być zdrowym człowiekiem.

Moje własne kłopoty zdrowotne okazały się czubkiem góry lodowej. Z kolejnych artykułów naukowych dowiedziałam

Zapeklowana

13

się, że zaburzenia drobnoustrojów organizmu są przyczyną dolegliwości żołądkowo-jelitowych, uczuleń, chorób autoimmunologicznych, a nawet otyłości. I tu nie chodzi tylko o zdrowie fizyczne, ale także umysłowe: od lęków i depresji po zaburzenia obsesyjno-kompulsyjne i autyzm. Jak się wydaje, wiele chorób, które uznajemy za normalną kolej rzeczy, nie sprowadza się do wad naszych genów ani tego, że zawodzi nas organizm, tylko wynika z faktu, że nie pielęgnujemy czegoś, co stanowi przedłużenie ludzkich komórek, czyli mikrobów, które nam towarzyszą.

Liczyłam na to, że poprzez swoje poszukiwania dowiem się nie tylko, jakich spustoszeń dokonały antybiotyki w mojej kolonii mikrobów, lecz także co mogę zrobić, aby przywrócić ich równowagę sprzed tamtej przygody z kleszczami, od której minęło już osiem lat. Aby poszerzyć swą wiedzę, postanowiłam poddać się najwyższej formie samopoznania – sekwencjonowaniu DNA. Zamiast jednak rozszyfrowywać własne geny, miałam zamiar zlecić odczytanie sekwencji mojego osobistego zbiorowiska drobnoustrojów, czyli mikrobiomu. Wiedząc, które gatunki i szczepy bakterii posiadam, miałabym punkt wyjścia do naprawy sytuacji. Wykorzystując najnowszy stan wiedzy na temat tego, co p o w i n n o we mnie żyć, mogłabym stwierdzić, jakich szkód dokonałam, i próbować je naprawić. Wykorzystałam obywatelski program naukowy American Gut Project (AGP), prowadzony w laboratorium profesora Roba Knighta na Uniwersytecie Kolorado w Boulder. Jest dostępny dla każdego na całym świecie, w zamian za dotację pieniężną, i polega na sekwencjonowaniu próbek drobnoustrojów z ludzkiego ciała. Celem AGP jest lepsze poznanie gatunków, które nas zamieszkują, oraz ich wpływu na nasze zdrowie. Po wysłaniu próbki stolca, zawierającej mikroby z moich jelit, otrzymałam obraz ekosystemu uznającego moje ciało za swój dom.

14

CICHA WŁADZA MIKROBÓW

Poczułam ulgę, gdy dowiedziałam się, że po latach zażywania antybiotyków w ogóle żyją we mnie j a k i e ś bakterie. Miło było stwierdzić, że zamieszkujące mnie organizmy przynajmniej z grubsza przypominają mikrobiomy innych uczestników AGP i nie są czymś w rodzaju drobnoustrojowych mutantów błąkających się po toksycznym pustkowiu. Ale, czego zapewne można się było spodziewać, wyglądało na to, że różnorodność moich bakterii doznała uszczerbku. Na najwyższym poziomie hierarchii taksonomicznej to zróżnicowanie było stosunkowo niskie w porównaniu z jelitami innych ludzi – przypominało coś w rodzaju systemu dwupartyjnego. Ponad 97 procent moich bakterii należało do dwóch głównych grup, podczas gdy u przeciętnego uczestnika programu te grupy stanowiły około 90 procent bakterii. Być może antybiotyki, które zażywałam, wybiły część mniej licznych gatunków, pozostawiając tylko największych twardzieli. Byłam ciekawa, czy ta strata mogła mieć wpływ na moje niedawne problemy zdrowotne.

Jednakże podobnie jak porównywanie tropikalnego lasu deszczowego i dębowej kniei opierające się na stosunku liczby drzew do liczby krzewów czy też ptaków do ssaków niewiele mówi o funkcjonowaniu obu ekosystemów, tak samo ustawianie moich bakterii na tak szerokim spektrum nie musiało dostarczyć mi zbyt wielu informacji o zdrowiu tej społeczności. Na drugim końcu hierarchii znajdowały się rodzaje i gatunki, które w sobie miałam. Co mogła mi powiedzieć o moim obecnym stanie tożsamość bakterii, które albo przetrwały leczenie, albo powróciły po jego zakończeniu?

A może bardziej stosowne byłoby pytanie: jakie znaczenie miała dla mnie w tym momencie n i e o b e c n o ś ć gatunków, które padły ofiarą rozpętanej przeze mnie wojny chemicznej?

Przystępując do zdobywania wiedzy o n a s – mnie samej i moich mikrobach – postanowiłam wykorzystać w praktyce to, czego się nauczę. Chciałam ponownie znaleźć się po dobrej stronie i wiedziałam, że muszę dokonać w swoim życiu zmian, aby

Zapeklowana

15

odtworzyć kolonię, która mogłaby harmonijnie współdziałać z moimi ludzkimi komórkami. Jeśli moje najnowsze objawy były wywołane drugorzędnymi spustoszeniami, które nieumyślnie spowodowałam w swoim mikrobiomie, to może zdołałabym to odwrócić i uwolnić się od alergii, problemów skórnych i niemal bezustannych infekcji? Moje obawy dotyczyły nie tylko mnie samej, ale także dzieci, które pragnęłam urodzić w nadchodzących latach. Ponieważ miałam im przekazać nie tylko swoje geny, ale także drobnoustroje, chciałam mieć pewność, że posiadam coś, co warto ofiarować.

Postanowiłam umieścić swoje mikroby na pierwszym miejscu, zmieniając dietę tak, by lepiej odpowiadała ich potrzebom.

Zamierzałam przesłać do sekwencjonowania drugą próbkę, kiedy już zmiany mojego stylu życia będą zauważalne, w nadziei, że moje starania zaowocują zwiększoną różnorodnością i równowagą gatunków, których jestem gospodarzem. A przede wszystkim liczyłam na to, że poczynione przeze mnie inwestycje w te maleńkie stworzonka przyniosą dywidendę w postaci lepszego zdrowia i szczęścia.

Polub nas na Facebooku

KUP TERAZ