Dobry wirom

Wirusy cieszą się – nie bez powodu – złą sławą. Jednak głęboko w naszym układzie pokarmowym wiele z nich pracuje, by utrzymać nas w zdrowiu. Ten tzw. wirusowy mikrobiom jelitowy (gut virome) stanowi ważną część ogólnego mikrobiomu – ogromnej wspólnoty mikroorganizmów, które odgrywają kluczową rolę w trawieniu, odporności i ogólnym stanie zdrowia.

„Bakteryjny składnik mikrobiomu jest dobrze poznany – mówi Tao Zuo, mikrobiolog z Uniwersytetu Sun Yat-sen w Chinach. – Ale o wirusowym mikrobiomie wciąż wiemy bardzo niewiele.”

Częściowo wynika to z faktu, że wirusy są mikroskopijne, jak wyjaśnia Zuo; stanowią zaledwie 0,1% całkowitej masy mikroorganizmów jelitowych. Dodatkowo szybko mutują, co utrudnia izolowanie ich materiału genetycznego i jego badanie. Aby lepiej zrozumieć to zjawisko, Zuo i jego współpracownicy zebrali ogromną ilość danych, tworząc katalog opisujący, jak wirusowy mikrobiom jelitowy zmienia się wraz z naszym wiekiem, dietą i środowiskiem.

W przeglądzie, opublikowanym w czasopiśmie „Precision Clinical Medicine”, autorzy skoncentrowali się szczególnie na bakteriofagach – wirusach, które infekują bakterie i mogą stanowić nawet ponad 90% całego wirusowego mikrobiomu. Te wirusy potrafią działać na naszą korzyść, niszcząc szkodliwe bakterie jelitowe. Ale mogą też wzmacniać patogeny – „na przykład, jeśli bakteriofag przenosi gen zapewniający oporność na antybiotyki”, wyjaśnia Jelle Matthijnssens, wirusolog z Katholieke Universiteit Leuven (Belgia), specjalizujący się w badaniach nad wirusowym mikrobiomem, który nie brał udziału w tym przeglądzie.

Autorzy badania pokazują, że wirusowy mikrobiom każdego człowieka nieustannie się zmienia, zależnie od jego genów i środowiska. U noworodków bakteriofagi często znacznie przewyższają liczebnie bakterie, ale proporcje te zaczynają się zmieniać w wyniku kontaktu z otoczeniem i w miarę rozwoju jelit.

W okresie dojrzewania populacje bakterii ponownie ulegają przekształceniom pod wpływem zmian hormonalnych i ekspozycji na nowe mikroorganizmy.

Z kolei dorosły zdrowy człowiek utrzymuje delikatną, wzajemnie korzystną równowagę między bakteriofagami a bakteriami.

Niektóre bakteriofagi, które pomagają zachować tę równowagę, są szczególnie wrażliwe na czynniki środowiskowe – takie jak m.in. dieta, jakość powietrza, poziom zapalenia w organizmie, sygnały układu odpornościowego i hormony stresu. Ekspozycja na niektóre leki lub niezdrowa dieta mogą zaburzyć tę równowagę, zmniejszając różnorodność wirusowego mikrobiomu, co z kolei wiązano z chorobami takimi, jak nieswoiste zapalenia jelit.

U osób starszych starzejący się układ odpornościowy i zwiększony stres metaboliczny mogą dodatkowo rozregulować ten system i zwiększyć liczbę wirusów, co potencjalnie przyczynia się do chorób związanych z wiekiem.

Zrozumienie wpływu procesów starzenia i środowiska może w przyszłości pomóc w opracowaniu nowych terapii klinicznych – na przykład w ukierunkowanym zwalczaniu bakterii za pomocą fagoterapii, mówią naukowcy. Jednak do tego potrzebne są dalsze badania.

„Kluczowym wyzwaniem jest odróżnienie przyczynowości od korelacji – podkreśla Evelien Adriaenssens, mikrobiolog z Instytutu Quadram w Wielkiej Brytanii, niezwiązana z nowym badaniem. – Wirusowy mikrobiom każdego z nas jest unikalny, dlatego nie możemy wyciągać ogólnych wniosków o czyimś zdrowiu, patrząc tylko na jego wirusowy profil jelitowy.”