15. Jesteśmy bardziej złożeni niż nam się wydaje

Gatunek Homo sapiens charakteryzuje się wielką różnorodnością, zwłaszcza mentalną, która jest wynikiem jego rozwoju ewolucyjnego i kulturowego. W odniesieniu do konkretnego człowieka jego osobnicza niepowtarzalność jest wynikiem zarówno genów, jak i wielu czynników pozagenetycznych – od warunków życia płodowego, a później rodzinnego oraz od wpływu środowiska dorastania i aktywności życiowych. Sterują nami chwilowe bodźce zewnętrzne, ale przede wszystkim bodźce wewnętrzne, wśród których na pierwsze miejsce wysuwają się hormony.

Jest jeszcze coś, czego przez całe wieki nie brano pod uwagę, a mianowicie, że nie jesteśmy genetycznym monolitem gatunkowym, nie składamy się wyłącznie z komórek ludzkich. Ostatnie lata odsłoniły wiedzę na ten temat, wykazując że człowiek nie jest wydzieloną w przyrodzie jednostką biologiczną – składa się bowiem nie tylko z bilionów komórek własnych, ale również z bilionów komórek bakteryjnych i grzybowych oraz cząstek wirusowych, tworzących naszą mikrobiotę (wcześniej stosowana była nazwa mikrobiom). Określenia „mikrobiom” (zasób  genów) i „mikrobiota” (kompleks wszystkich komórek naszych rezydentów) wprowadzono w miejsce nazwy „mikroflora” – zaproponowanej w czasach, kiedy bakterie zaliczano do królestwa roślin.

Ciało ludzkie jest świetnym „pojemnikiem” dla bytowania bogactwa bakterii; zawiera ich nawet około 10 razy więcej komórek bakteryjnych niż własnych. W sumie, na łączne określenie biologicznego zespołu naszych własnych komórek wraz z zasiedlającymi nas (wewnątrz i na zewnątrz) drobnoustrojami wprowadzono nazwę „holobiont”. Częściej jednak w literaturze występuje wcześniejsze określenie „holobiom”. To drugie dotyczy jednak całej złożoności genetycznej, na którą składa się ludzki genom i drobnoustrojowy mikrobiom.

Człowiek może funkcjonować tylko dlatego, że jest wielkim pojemnikiem – gospodarzem i żywicielem bardzo licznych i bardzo różnych gatunków. Całkowite wyjałowienie naszego organizmu skazałoby nas na życie w sterylnym inkubatorze. W przeciwnym razie byłoby równoznaczne ze śmiercią. Prawidłowa mikrobiota o wyselekcjonowanych przez miliony lat genotypach jest w zasadniczy sposób odpowiedzialna za nasz dobrostan. Mikrobiom (powtórzę – suma genów naszych lokatorów), obok naszych genów, środowiska i diety, jest również w znacznym stopniu odpowiedzialny za różnorodność ludzkich zachowań.

Korzystny lub niekorzystny kontakt „mikroflory jelitowej” (używając starego nazewnictwa) z mózgiem odbywa się za pośrednictwem neuroprzekaźników specyficznych dla określonych bakterii. Zasadne jest zatem pytanie, w jakim stopniu o tym kim jesteśmy decydują nasze geny i oddziaływania zewnętrzne, a w jakim geny naszych mikroskopijnych rezydentów? Niestety, często dochodzą do głosu geny mikroorganizmów niepożądanych, a wtedy zaczynają się poważne problemy zdrowotne.

Wykazano, że zasiedlenie jelit niemowlęcia przez niepożądane gatunki z rodzaju Clostridium może prowadzić do poważnych zaburzeń w pracy mózgu, dających objawy autyzmu. Z kolei pierwotniaki z rodzaju Toxoplasma mogą powodować schizofrenię. Jeżeli antybiogram pozwoli na wybór właściwego antybiotyku o wąskim zakresie działania, leczenie postępuje zwykle bardzo szybko, a nasze dobre drobnoustroje nic na tym nie ucierpią.

Do nieszczęścia może prowadzić jednak totalne wybicie (przy okazji) naszej prawidłowej mikrobioty („mikroflory”) podczas intensywnej antybiotykoterapii. Otwiera się wtedy droga do zasiedlenia jelit (i nie tylko) przez przypadkowe, często szkodliwe mikroorganizmy. W ten sposób zaczyna się kolejny problem medyczny, który w znacznym stopniu dotknął mnie osobiście. Przeszedłem operację, która wymagała osłonowego zastosowania silnego szerokowidmowego antybiotyku. Zasiedlenie właściwymi drobnoustrojami mojego ciała trochę potrwało, stwarzając po drodze dolegliwości trawienno-jelitowe. Dzięki odpowiedniej diecie oraz stosowaniu probiotyków wszystko (no, prawie) wróciło do normy.

Nie tylko człowiek, ale żaden żywy organizm (tzw. wyższy) o złożonej budowie tkanek i organów nie jest jednostką biologicznie samoistną. Tak ukształtowała owady, ptaki i ssaki ewolucja na przestrzeni długich milionów lat. Ale nie tylko je, niezdolne do fotosyntesy heterotroficzne grzyby też często występują w układach symbiotycznych czy pasożytniczych z innymi organizmami. Najszerzej rozpowszechnionymi układami są mykoryzy – związki życiowe grzybów i drzew. Obie strony bardzo dbają o siebie. Drzewa dostarczają grzybom produkty fotosyntezy, a grzyby bardzo efektywnie zasilają drzewa w wodę i sole mineralne.

Zastanawiam się, czy pierwszymi tworami w tym zakresie nie były jednak porosty. Ten przykład jest niezwykle wyrazisty, przez co ma wielki walor ilustrujący poruszone tu kwestie. Zasadniczo porost jest grzybem, tyle tylko, że zasiedlonym przez glony lub bakterie. Grzyb doskonale przyswaja składniki mineralne i wodę, ale nie ma genetycznych predyspozycji do asymilacji dwutlenku węgla i syntezy wyjściowych składników materii biologicznej. To jest domeną zasiedlających porostowe grzyby organizmów fotosyntetyzujących – cyjanobakterii lub zielenic (jednokomórkowych roślin). Idąc dalej – porosty, chociaż każdy ma swoją nazwę, nie są samodzielnymi jednostkami systematycznymi. Każdy z nich jest klasyfikowany w kategorii grzybów, a towarzyszący heterotroficznemu grzybowi autotroficzny fotobiont jest klasyfikowany oddzielnie, ale obie strony oddzielnie żyć bez siebie nie mogą.

Wracając do Homo sapiens, jesteśmy gatunkiem genetycznie zdefiniowanym i wydzielonym w systematyce organizmów żywych. Ale jesteśmy organizmami zasiedlonymi przez bardzo licznych rezydentów odpowiedzialnych za nasz dobrostan. Dbajmy o nich, a „oni” zadbają o nas.


Fotografia przyrodnicza Aleksandra Chmiela
Przegląd prywatności

Ta strona korzysta z ciasteczek, aby zapewnić Ci najlepszą możliwą obsługę. Informacje o ciasteczkach są przechowywane w przeglądarce i wykonują funkcje takie jak rozpoznawanie Cię po powrocie na naszą stronę internetową.

Więcej informacji: Polityka Prywatności