Je známým faktem, že člověk disponuje enzymy schopnými rozkládat cukry a polysacharidy obsažené v rostlinách, samy o sobě si ale neporadí s celulózou coby významnou složkou buněčné stěny rostlin. S jejím trávením jí pomáhají střevní bakterie, které se celulózou živí. Získali jsme je nejspíše od krav či jiných přežvýkavců před tisíci lety, v rané fázi jejich domestikace, a postupně se tyto bakterie vyvíjely dál, do druhů specifických pro člověka. Urbanizace a stále větší zastoupení průmyslově zpracovaných potravin v lidské stravě však zřejmě rozmanitost střevní mikrobioty snižují. Při vědomí, jak prospěšná je vláknina pro lidské zdraví, to není dobrá zpráva.
Studii provedl mezinárodní tým pod vedením prof. Itzhaka Mizrahiho z Ben Gurionovy univerzity (BGU) v izraelské Beer Ševě. Vědci na základě porovnávání mikrobiomů odhalili nové členy lidské střevní mikrobioty − 3 zástupce bakterií rodu Ruminococcus (dostaly prozatímní označení Candidatus ruminococcus primaciens, Ruminococcus honiciens a Ruminococcus ruminiciens), které rozkládají krystalickou celulózu. Činí tak díky schopnosti vytvářet tzv. celulosomy, což jsou velké a vysoce specializované mimobuněčné komplexy enzymů. Enzymy z celulosomů štěpí celulózu na kratší řetězce, které jsou rozpustné a stravitelné pro řadu kmenů střevních bakterií.
Jak k ruminokokům člověk přišel? Nejspíše se do jeho těla nastěhovaly od zvířat. Ruminokoky převládají mezi velkými lidoopy a dalšími „nelidskými“ primáty, ale i u starověkých lidských společností, komunit lovců a venkovských populací, zatímco v průmyslových společnostech jsou nápadně vzácné. Mají odlišné preference hostitele – R. honiciens se vyskytuje především u lidí a velkých lidoopů, R. primaciens převážně u „nelidských“ primátů a starověkých lidských populací.
Provedená evoluční analýza silně naznačila, že R. honiciens se pravděpodobně přenesl na lidi z přežvýkavce. Profesor Mizrahi se domnívá, že tyto bakterie získali první farmáři asi před 10 tisíci let při manipulaci s hnojem krav v rané fázi jejich domestikace. Analýza potvrdila, že objevené ruminokoky se přizpůsobují ekosystémům svých hostitelů, neboť dokážou získávat geny jiných střevních mikrobů, s nimiž sdílejí střevo. Ruminokok přežvýkavce se tak docela dobře přizpůsobil a zabydlel v těle člověka.
Aby výzkumnici přišli věci lépe na kloub, hledali vědci bakterie rozkládající celulózu v lidském trusu starém 1000−2000 let z Mexika a jihozápadu USA, ve výkalech moderních lovců a sběračů a obyvatel venkovských oblastí. Skladbu jejich mikrobioty pak porovnali s rozmanitostí střevní mikroflóry lidí z průmyslových zemí.
Zjistili, že množství konkrétních kmenů bakterií, které rozkládají celulózu, se během staletí snížilo, a dokonce to, že u mnoha lidí v industrializovaných společnostech tyto kmeny téměř vymizely. V průběhu evoluce člověka se zkrátka změnily stravovací návyky – jednoduše řečeno, pravěký sběrač a lovec se stravoval úplně jinak než moderní člověk žijící v průmyslově vyspělé zemi. „Západní“ strava je chudá na celulózu, již tyto mikroorganismy potřebují k životu.
Cesta k jejich obnově ovšem existuje a je prostá − jíst více vlákniny. Vědci totiž zároveň zjistili v lidském střevě přítomnost „přechodných“ kmenů ruminokoků (mezi primáty a přežvýkavci). To naznačuje, že přežvýkavci a „nehumánní“ primáti by i dnes mohli být rezervoárem a zdrojem ruminokokových kmenů produkujících celulosom, které mohou kolonizovat lidské střevo a přizpůsobit se mu. Je tedy možné přistoupit k úmyslné opětovné kolonizaci lidského střeva těmito bakteriemi, například cílenou dietou nebo speciálními probiotiky.
(esr)
Zdroje:
1. Ben-Gurion University of the Negev. Industrial societies losing healthy gut microbes. Science Daily, 18. 3. 2024. Dostupné na: www.sciencedaily.com/releases/2024/03/240318142440.htm
2. Moraïs S., Winkler S., Zorea A. et al. Cryptic diversity of cellulose-degrading gut bacteria in industrialized humans. Science 2024; 383 (6688), adj9223, doi: 10.1126/science.adj9223.
