Onemocnění rakovinou jsou jedním z hlavních lékařských témat v naší společnosti. Nová onemocnění a riziko úmrtí se sice snižují, ale rakovina stále zůstává jednou z nejčastějších příčin úmrtí. Z důvodu stále se zvyšujícího stárnutí populace postihne do roku 2030 předběžně 4,9% Rakušanů. Mag. Anita Frauwallner diskutuje s prof. Christophem Castellanim o tom, jak moc ovlivňují nádorová onemocnění náš mikrobiom a jaký vliv mohou mít probiotika a prebiotika, coby doprovodná terapie.
Ass.-Prof. PD Dr. med. univ. Christoph Castellani*
Mag. Anita Frauwallner: Onemocnění rakovinou postihují stále více lidí tak, že skoro každý s nimi přijde nějakým způsobem do kontaktu. Vy se zabýváte ve Vašem výzkumu poruchami látkové přeměny, které se vyskytují u pacientů s rakovinou – jak u dětí, tak i u dospělých – a soustředíte se i na jejich souvislost se střevními bakteriemi. Která funkce mikrobiomu je pro pacienty s rakovinou zejména důležitá?
Prof. Christoph Castellani: Náš mikrobiom ovlivňuje naše zdraví mnoha způsoby. Naše střevní bakterie například přeměňují stravitelné sacharidy na mastné kyseliny s krátkým řetězcem (Short Chain Fatty Acids, SCFAs). Tyto „SCFAs“ zmírňují záněty ve střevech, posilují střevní bariéru a fungují jako důležitý zdroj energie pro epitelové buňky, které tvoří vnitřní stěnu našeho střeva.
Při rozpadu bakterií mohou být ale vylučovány i toxiny způsobující silné záněty. Tímto může dojít k poškození střevní stěny. Ta je přece jen jednou z nejdůležitějších bariér v našem těle, neboť zabraňuje tomu, aby se škodliviny ze střev dostaly do celého těla. Stejně tak dokáže střevní bariéra propustit vodu a ostatní živiny a dát je tak tělu k dispozici. Aby tato selektivní bariéra mohla fungovat, je důležité, aby byly epitelové buňky navzájem pevně propojeny. Tato spojení se nazývají „Tight junctions“ a jsou spolu navzájem „slepené“. Tato lepivá spojení se ale ve zdravém střevě dokážou otevřít a zavřít a propustit tak právě živiny a vyloučit škodliviny.
Pokud ale ve střevech dojde k disbióze, což znamená ke změně složení střevní flóry, která má pro nás nepříznivé účinky, tak právě postrádáme ony důležité mastné kyseliny s krátkým řetězcem. Buňky střevní stěny jsou nedostatečně zásobovány a střevní bariéra je poškozena. Takto se potom dostanou bakteriální toxiny a škodliviny z potravy do našeho těla, což aktivuje imunitní buňky a vyvolá zánětlivé reakce. A tady začíná začarovaný kruh: Díky zánětům se naše střevní stěna stává propustnou a propustnost střevní stěny zesiluje zánětlivost. Čím silnější je zánět, tím „děravější“ je pak naše střevo.
Mag. Anita Frauwallner: Již víme, že u pacientů se zánětlivými onemocněními, jako je demence, roztroušená skleróza nebo onemocnění jater, se změnil i jejich mikrobiom. Dá se něco podobného pozorovat i u pacientů s rakovinou? Nebo je změněná střevní flóra dokonce příčinou vzniku rakoviny?
Prof. Christoph Castellani: Je možné, že dysbiósa má podíl na vzniku nádorových onemocnění. Složení mikrobiomu se mění, patogenní mikroby produkují škodliviny a ty způsobují rakovinu střev. Tato škodlivá proměna střevních bakterií je způsobena užíváním léků a zejména špatným stravováním. Naše západní složení stravy se spoustou masa, fast foodem, limonádami a cukrem je pro náš střevní mikrobiom obzvláště špatné. K tomu se přidají rakovinotvorné látky (např. alkohol, těžké kovy, kadmium z cigaretového kouře), které se nám do těla dostávají ze stravy. Jak nebezpečný je náš způsob výživy ukazují studie, které se zabývaly vlivem potravin na vznik rakoviny střev. Jako obzvláště riskantní se ukázal být konzum červeného masa, párků a uzenin a alkoholu. Také nadváha, kterou trpí 55% Evropanů, představuje klíčový faktor. A zdá se, že živočišné tuky, sýry a cukr značně zvýhodňují vznik rakoviny tlustého střeva.
Kromě toho také víme, že pacienti s rakovinou střev prokazují značný úbytek laktobacilů – tedy bakterií mléčného kvašení – a faecalibakterií, které jsou mimo jiné důležitými producenty SCFAs. Úzká souvislost mezi mikrobiomem a nádory je tedy jednoznačná.
Mag. Anita Frauwallner: Jedním z Vašich oborů výzkumu je takzvaná nádorová kachexie. Co se pod tímto pojmem rozumí? Existuje zde studiemi podložená souvislost s mikrobiomem?
Prof. Christoph Castellani: Kachexie je nemoc z nedostatku, při které dochází ke ztrátě tukové a svalové hmoty. Obzvláště často se vyskytuje u pacientů s onemocněním rakovinou. Okolo 50% dospělých se zhoubným nádorem – i když jen dočasně- bojují s touto vyhublostí. U 20-50% nádorových pacientů je kachexie dokonce příčinou smrti. Problém spočívá v tom, že pacientům ubývá tuková a svalová hmota nejen skrze různá onemocnění metabolismu, nýbrž i současně trpí nechutenstvím a nemají hlad. Ztráta pocitu hladu se dá sice z části připsat chemoterapii, ale podstatnou příčinou je i sama kachexie, která díky zánětlivým reakcím a modulacím mozku vede právě k redukci pocitu hladu. U dětí to probíhá podobně. Zde se ukázalo, že 46% malých pacientů se zhoubným nádorem trpí podvýživou.
Kvůli kachexii jsou pacienti nejen že oslabeni, nýbrž současně stoupá náchylnost k infekcím a rány se hojí velmi pomalu, což sebou přináší další rizika, právě třeba u chirurgických zákroků. Účinnost chemoterapie klesá, a to má negativní dopad na celkovou prognózu.
„Co se nádorové terapie týče, měli bychom si vzít za cíl udržení mikrobiomu pacientů v neporušeném stavu, aby bylo možno provádět chemoterapii efektivněji.“
My samotní jsme provedli dvě experimentální studie. V obou trpěly myši s rakovinou kachexií, ztratily tak tukovou a svalovou hmotu a z jejich stolice se dalo jasně rozpoznat, že četné druhy laktobacilů byly drasticky redukovány. Zřejmě při kachexii dochází ke změně mikrobiomu, zejména pak k úbytku bakterií mléčného kvašení.
Mag. Anita Frauwallner: Právě jste zmínil, že chemoterapeutika – jejichž užití je bez diskuse nezbytné – negativně ovlivňují mikrobiom. Může v tomto smyslu docházet i k vedlejším účinkům, které celý průběh léčby drasticky omezí?
Prof. Christoph Castellani: Chemoterapie slouží k tomu, zničit tumor. Vedlejším účinkem chemoterapie je ale (dodatečné) zvýšení propustnosti střev. Chemoterapeutika byla vyvinuta na to, aby zaútočila na buňky, které se velmi rychle dělí. K těm patří právě nádorové buňky, ale také vlasové folikuly (což vysvětluje vypadávání vlasů u pacientů s rakovinou) a buňky střevní sliznice. Propustnost střeva se zvyšuje, když se tight junctions změní a epitelové buňky ve střevech jsou zničeny. Takto se mohou, jak jsem již zmínil na začátku, dostat do těla škodlivé látky z bakterií, které ještě zhoršují již přítomné záněty.
Nejtěžším vedlejším účinkem chemoterapie je však mukozitida, zánět sliznice celého trávicího traktu, která se projevuje bolestmi břicha, nevolností, zvracením, (krvavými) průjmy nebo zácpou. Toto jsou nejčastější potíže, které se vyskytují u 40% dospělých a u dětí je to dokonce 60%. Velkým problémem je v tomto případě zase ona propustnost střev, díky které se do těla dostanou škodliviny vedoucí k život ohrožujícím infekcím. Ještě horší však je, když se u mukozitidy musí redukovat dávka léků – což snižuje efektivitu chemoterapie. Střevo nás tak nutí, nasadit terapii, která není tak účinná.
Souvislost s mikrobiomem spočívá v tom, že samotné podání chemoterapeutik vede k dysbióze ve střevech. Krom toho se v pokusných skupinách ukázalo, že zvířata s nádorem mají obecně méně bakterií ve střevech než ta zdravá. Obzvláště zatěžující je pro střeva kombinace nádoru a chemoterapeutik – zde je redukce zejména oněch důležitých laktobacilů obzvlášť zvýšená. Co však také víme z jedné poměrně aktuální studie: zdravý a nenarušený mikrobiom je esenciálním pro fungování chemoterapie. Proto bychom se měli snažit o to, udržovat mikrobiom pacientů neporušený, aby bylo možno provést efektivnější chemoterapii.
Mag. Anita Frauwallner: Z našeho výzkumu na Institutu AllergoSan víme, že probiotika a prebiotika mají obrovský vliv na zdraví střev. Máte s tím zkušenosti i co se chemoterapie a nádorové terapie týče?
Prof. Christoph Castellani: Ze studií víme, že zvýšený konsum přírodní vlákniny, jako je například pektin, maltodextrin nebo inulin, redukuje riziko rakoviny střev. Přitom jen stačí změnit naši západní stravu na stravu se spoustou vlákniny. Potenciál kombinovaného doplnění stravy probiotiky a prebiotiky je velký. Prebiotika, čili vláknina podporující bakterie obývající naše střeva, mají velkou výhodu, že dokáží rozmělněnou stravu rychleji odvést do trávicího traktu. Tímto jsme vystaveni rakovinotvorným látkám po kratší dobu. Experimentální studie navíc ukazují, že například inulin podporuje růst laktobacilů a bifidobakterií, čímž máme k dispozici více mastných kyselin s krátkým řetězcem a zánětlivé parametry jsou tak redukovány. Podáním pektinu je možno snížit ztrátu tuku (lipolýza) a znovu zesílit pocit hladu.
Probiotika mají positivní efekt ještě v mnoha dalších ohledech, mimo jiné jsou schopné zabránit přichycení patogenních mikrobů ve střevech tím, že ovlivní hladinu pH a vytvoří tak lepší prostředí užitečným bakteriím a podpoří stimulaci imunitního systému. Také zde ukázala jedna experimentální studie úspěch: Po podání laktobacilů byly sníženy zánětlivé parametry a úbytek svalové hmoty se snížil. Kombinované užívání probiotik a prebiotik tak positivně ovlivnilo kachexii, čímž by se mohly stát důležitou doprovodnou terapií.
Zcela jednoznačně positivní výsledky máme, co se týče užívání probiotik ve snaze redukovat mukozitidu. Zde ukazují mnohé studie – ta největší se skoro 500 pacienty – že díky užívání probiotik je možno značně snížit mukozitidu a průjmy spojené s chemoterapií, a to jak u dospělých, tak i u dětí. Tímto jsou probiotika důležitým doprovodem při chemoterapii, kde pomáhají snížit těžké vedlejší účinky a umožňují tak efektivní léčbu.
Mag. Anita Frauwallner: Srdečné díky za tento rozhovor, jsme moc zvědaví na nové vědecké poznatky!
*Ass.-Prof. PD Dr. med. univ. Christoph Castellani pracuje jako odborný lékař na oddělení dětské chirurgie na Lékařské Universitě ve Štýrském Hradci a v rámci svého výzkumu se zabývá zánětlivými reakcemi, poruchami střevní bariéry a poruchami metabolismu ve spojitosti s rakovinou, které mají svůj původ také v mikrobiomu.
