"Κοινοπραξία" καλών βακτηρίων σε γαστρικούς δακτυλίους

Το επίπεδο υγείας του καθενός οφείλεται μεταξύ άλλων στο μικροβίωμά του, δηλαδή στο σύνολο καλών και κακών βακτηρίων που αποικίζουν το γαστρεντερικό σύστημα και όχι μόνο. Η σχέση μικροβιώματος και ανθρώπου (ξενιστή) είναι συμβιωτική μέσα από μια ισόρροπη αλληλεπίδραση, που αν διαταραχθεί οδηγείται σε δυσβίωση και στην εμφάνιση παθολογικών καταστάσεων.

Τεχνητά μοσχεύματα και εμφυτεύματα από ανόργανα υλικά, όπως οι γαστρικοί δακτύλιοι, ένθετα μέταλλα σε αθροπλαστικές, στεντς σε καρδιαγγειακά, στοματικά μοσχεύματα θα μπορούσαν να δημιουργήσουν ένα περιβάλλον που ευνοεί την ανάπτυξη καλών βακτηρίων, αν επικαλυφθούν με "έξυπνα" βιοϋλικά που έχει αναπτύξει το Εργαστήριο Βιοχημείας του Τμήματος Χημείας του ΑΠΘ, στο πλαίσιο ερευνητικού προγράμματος.

Η βιοχημικός, διευθύντρια του Εργαστηρίου, Θεοδώρα Χολή - Παπαδοπούλου (φωτογραφία) εξηγεί στο iatronet.gr την σημασία της συγκεκριμένης εφαρμογής στην συνεχιζόμενη έρευνα για την κατανόηση του μικροβιώματος, που οδηγεί ολοένα και περισσότερο στην εξατομικευμένη Ιατρική. Με βάση το μικροβίωμα, σε λίγα χρόνια ο καθένας μας θα παίρνει συγκεκριμένη φαρμακευτική αγωγή, η οποία θα του χορηγείται και σε συγκεκριμένη ώρα του 24ώρου, με βάση τον κιρκαδικό του ρυθμό.

Ενέσιμο "ζελέ"

Στο πλαίσιο του ερευνητικού έργου ArthroMikroPerMed, με συντονιστή το Εργαστήριο Βιοχημείας, αναπτύχθηκε το ενέσιμο "βιοσφουγγάρι", που εξασφαλίζει την αναγέννηση χόνδρων σε αρχικά στάδια της οστεοαρθρίτιδας και ανάπλαση οστών σε κατάγματα, με πολύ καλά αποτελέσματα πειραματικής εφαρμογής σε ζώα. Η συνέχεια του συγκεκριμένου ερευνητικού προγράμματος, σε συνδυασμό και με μια παράλληλη διδακτορική διατριβή, έδειξε πως τα συγκεκριμένα βιοϋλικά θα μπορούσαν να έχουν και άλλη χρήση.

"Αυτά τα βιοϋλικά, με μορφή πηκτής ('ζελεδάκια') κατά της οστεοαρθρίτιδας, μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την επικάλυψη τμημάτων του γαστρεντερικού ή κάποιων υλικών εμφυτευμάτων, ώστε όταν έρχονται σε επαφή τα κύτταρα να μην καταπονούνται και να ευνοούν την ανάπτυξη καλών βακτηρίων", αναφέρει η καθηγήτρια και προσθέτει: "Μιλάμε για ένθετα υλικά σε αρθοπλαστικές με τιτάνιο ή ταντάλιο, στεντς για καρδιαγγειακά, μοσχεύματα στο στόμα, δακτύλιους στον οισοφάγο και στο στομάχι. Είναι ανόργανα υλικά, τα οποία ναι μεν έχουν αποδειχτεί ή θεωρούνται αδρανή, αλλά παρ' όλα αυτά δεν έχει παρατηρηθεί ότι επάγουν και την ανάπτυξη καλών βακτηρίων ή ότι δεν επηρεάζουν την ανάπτυξη των ευκαρυωτικών κυττάρων μελλοντικά".

Η μελέτη κατέδειξε πως η επικάλυψη με αυτά τα μη τοξικά βιοϋλικά, για παράδειγμα ενός δακτυλίου που τοποθετείται σε έναν ασθενή με παλινδρόμηση, μπορεί να το μετατρέψει σε ικρίωμα, μια "σκαλωσιά" που θα ευνοήσει και θα επιταχύνει την ανάπτυξη καλών βακτηρίων. "Αυτά τα 'καλά' βακτήρια, ως ‘κοινοπραξία’ συναθροίζονται στο γαστρεντερικό παράλληλα με τα 'κακά' βακτήρια", εξηγεί, προσθέτοντας, επιπλέον, ότι "υπάρχουν ενθαρρυντικές ενδείξεις και μένει να αποδειχθεί από τη συνεχιζόμενη έρευνα, ότι  πετυχαίνουν και την επιβράδυνση της ανάπτυξης καρκινικών κυττάρων".

Η κ. Χολή - Παπαδοπούλου επισημαίνει πως έχει αποδειχθεί μεγάλο λάθος η θεωρία ότι το στομάχι είναι αποστειρωμένο και ότι εκεί δεν αναπτύσσονται βακτήρια. "Εκτός από το ελικοβακτηρίδιο του πυλωρού που αναπτύσσεται στο στομάχι - έχει δοθεί και Νόμπελ για αυτό - υπάρχουν κι άλλα, καλά βακτήρια, τα οποία αναπτύσσονται και πρέπει να δοθεί μεγάλη βαρύτητα σε αυτό", αναφέρει.

Εξατομικευμένη ιατρική και κιρκαδικός ρυθμός

Κάθε άνθρωπος έχει το δικό του μικροβίωμα, άρα και τις δικές του ευαισθησίες, αναφορικά με θεραπευτικές αγωγές, μεταλλάξεις, ή και σε διευθέτηση αυτής της "βακτηριακής κοινοπραξίας". Η αλληλεπίδραση "καλών" και "κακών" βακτηρίων και η αλλαγή της ισορροπίας μεταξύ τους παράγει συγκεκριμένες ενώσεις, τα προϊόντα του μεταβολισμού τους, οι οποίες μπορούν να χρησιμοποιηθούν από παρακείμενους οργανισμούς για την ανάπτυξη ή την καταστολή τους.

"Σε λίγα χρόνια, θα γίνεται ένας έλεγχος του μικροβιώματος, προκειμένου ο καθένας από εμάς να παίρνει την κατάλληλη φαρμακευτική αγωγή, η οποία δεν θα είναι μόνο προσαρμοσμένη στο προσωπικό του μικροβίωμα, αλλά και στην συγκεκριμένη ώρα μέσα στο 24ωρο που πρέπει να του χορηγείται. Έχει να κάνει με τον «κιρκαδικό ρυθμό", υπογραμμίζει η καθηγήτρια και προσθέτει: "Όλα οδηγούν σε αυτή την κατεύθυνση. Κάθε νέα γνώση που αθροίζεται σχετικά με το προσωπικό μικροβίωμα θα οδηγήσει σε αυτή τη νέα θεραπευτική προσέγγιση της εξατομικευμένης Ιατρικής".

Ανθρώπινο μικροβίωμα

Τα βακτηριακά κύτταρα που αποτελούν το "ανθρώπινο μικροβίωμα" ή "ανθρώπινη μικροχλωρίδα", εκτιμάται ότι είναι δέκα φορές περισσότερα από τον συνολικό αριθμό των ανθρώπινων κυττάρων στο σώμα.

Όπως αναφέρεται στη διατριβή, σε αυτό το πολύπλοκο οικοσύστημα έχουν αποδοθεί πολλαπλές λειτουργίες, σημαντικότερες από τις οποίες είναι η σύνθεση βιταμινών (βιταμίνη Κ και Β12, φυλλικό οξύ), ο μεταβολισμός χολικών αλάτων, ο καταβολισμός φυτικών ινών, βλέννης και λιπαρών οξέων, η ρύθμιση φλεγμονωδών αντιδράσεων και η ομοιόσταση του ανοσοποιητικού συστήματος.

H χλωρίδα του εντερικού μικροβιώματος αποτελείται από περίπου 400 - 500 διαφορετικά είδη μικροβίων. Ο μεγαλύτερος αριθμός των βακτηριακών κυττάρων έχει βρεθεί στο παχύ έντερο.

Η σχέση του εντερικού μικροβιώματος και του ανθρώπου είναι συμβιωτική, με το ανθρώπινο σώμα να προσφέρει χώρο ανάπτυξης και διατροφής στα συμβιωτικά βακτήρια και αυτά με τη σειρά τους να ευνοούν τον ξενιστή επάγοντας αντίσταση σε λοιμώξεις, διευκολύνοντας την απορρόφηση των προϊόντων της πέψης των τροφών και συνθέτοντας απαραίτητες ενώσεις όπως ορισμένες βιταμίνες.

Ο αριθμός και το είδος των βακτηρίων που υπάρχουν σε κάθε άτομο είναι χαρακτηριστικός και δεν αντικαθίσταται εύκολα, γεγονός που καθιστά αναγκαία την εξατομικευμένη προσέγγιση σε οποιαδήποτε θεραπεία. Η σχέση μεταξύ του μικροβιώματος και του ανθρώπου-ξενιστή είναι συμβιωτική, υπάρχει μια ισορροπία που έχει προκύψει από αλληλεπιδράσεις μεταξύ τους, με αμοιβαία οφέλη τόσο για τα βακτήρια όσο και για τον ξενιστή. Όταν για διάφορους λόγους, η ισορροπία αυτή διαταραχθεί τότε το σύστημα οδηγείται στην δυσβίωση και στην εμφάνιση παθολογικών καταστάσεων. Κατά τη δυσβίωση, διαταράσσεται η ισορροπία μεταξύ των βακτηρίων που ανήκουν σε διαφορετικές οικογένειες ή/και φύλα, με επικράτηση των παθογόνων ή αυτών που έχουν αρνητική συσχέτιση μεταξύ τους.