Me oleme geneetilise materjali kandjad ja sellest 99% on mikroobide oma. Tuleb välja, et see “teine genoom” nagu seda sageli nimetatakse, mõjutab meie tervist sama palju ja arvatavalt isegi rohkem, kui need geenid, mida me pärime oma vanematelt. Kuna meie päritud geenid on vähem-rohkem kindlalt paigas, siis oma teist genoomi saame me vormida ja isegi ümber kujundada.
Ühes hiljutises uuringus leidsid teadlased, et Jaapanlaste seedekulgla levinuim mikroob on omandanud geeni merebakteritelt, mis lubab Jaapanlastel seedida merevetikaid, mida meie nii hästi ei seedi. Selline plastilisus aitab meie küllaltki jäigal genoomil oma haaret laiendada ning annab meile juurdepääsu tohutule biokeemiliste trikkide maailmale, milleni meil endil ei ole vaja ulatuda.
Atlanta Haiguste Kontrolli- ja Ennetuskeskuse (Centers for Disease Control and Prevention in Atlanta) toitumisteadlane ja epidemioloog Joel Kimmons märgib: “Bakterioloogia meie seedekulglas jälgib lakkamatult keskkonda ja reageerib sellele. Nemad on muutuva maailma mikrobioloogiline peegel. Ja kuna nad suudavad areneda nii kiiresti, siis nad aitavad meie kehadel tulla toime keskkonna muudatustega.”
Käputäis mikrobiolooge on alustanud häirekella löömist selles osas, mis puudutab meie tsivilisatsiooni teadmatusest tulenevat inimmikrobioomi hävitamist ja sellest tulenevaid tagajärgi. Oluliseimad mikroobidest võivad juba olla välja surnud ja seda enne veel, kui me oleme leidnud võimaluse neid tundma õppida või aru saada sellest, mida nad suudaksid meie heaks teha.
Et saada aimu sellest, mida me oleme kaotanud, reisis New York Ülikooli Venetsueela päritolu mikrobioloog María Gloria Dominguez-Bello Amazonase kaugematesse nurkadesse, et korjata näidiseid kütt-korilastelt, kellel on olnud Lääne tsivilisatsiooni ja -meditsiiniga väga vähe kokkupuuteid. Dominguez-Bello märgib: “Me tahtsime näha, milline oli inimese mikrobioom enne antibiootikume, enne töödeldud toitu, enne meditsiinilist sünnitust. Neid proove tuleb kaaluda kulla kaaluga.” Üks bakteritest, mis on tavaline mitte-Lääne inimestel, kuid harv meil, on korgitseri kujuline maos elutsev Helicobacter pylori. Dominguez-Bello’s abikaasa New York Ülikooli arst ja mikrobioloog Martin Blaser on uurinud H. Pylori´t alates 1980 aastate keskpaigast ning on veendunud, et see on väljasuremisohus bakter ja me võime tema väljasuremist ühel päeval veel kibedalt kahetseda. Arvestades “puuduliku mikrobioomi hüpoteesi”, sõltume me Helico Pylori taolistest bakteritest, kes reguleerivad paljusid meie ainevahetuse ja immuunsüsteemi funktsioone ning nende bakterite kadumine põhjustab nende süsteemide korratuse. Kadu on kumulatiivne ja Blaser märgib: “Iga põlvkond saab endaga kaasa järjest vähem mikroobe – Lääne ühiskonna mikrobioom on järk järgult vaesunud”. Blaser nimetab H. pylorit “plakatilapseks” (poster child on väljend, mida kasutatakse haige või kahjustatud lapse pildi kohta, mida rahakogumis- ja annetuskampaaniad lisavad oma plakatitele ja sõnumitele) kaduma läinud bakterite reas ning ütleb, et meditsiin on püüdnud seda bakterit välja suretada alates 1983 aastast, mil Austraalia teadlased avaldasid, et nimetatud bakter on süüdi haavandtõves ning samuti seostati H. Pylorit maovähiga. Kuid H. Pylori on oma olemuselt väga keeruka iseloomuga, kogu mikrobioloogilise spektrumi headus ja kurjus on veeretatud ühte bakterisse. Teadlased on õppinud, et H. Pylori mängib ka olulist rolli maohappe reguleerimisel. Eeldatavalt teeb ta seda selleks, et muuta oma eelistatud elupaik ebasobivaks võistlevatele sissetungijatele, kuid inimesele võib see olla kasulik. Inimesed ilma H. Pylorita võivad mitte saada haavandit, kuid nad kannatavad rohkem refluksi all. Kui refluks jääb välja ravimata, viib see Barreti metaplaasiani (Barreti söögitoru) ning ka teatud tüüpi söögitoru vähini, mille juhtumite arv on tohutult kasvanud Läänes ajal, mil H. Pylori on kadunud.
Pärast teatud ajujahti refluksile nõudis Pollani arst, et ta teeks läbi endoskoopia. Leti, et nagu enamikul ameeriklastel, ei sisalda ka Pollani magu H. Pylorit. Gastroenteroloog oli rahul, kuid peale vestlust Martin Blaseriga, ei tundunud see enam nii tore, kuna H. Pylori teeb ka palju head. Mikroob on seotud immuunsüsteemiga ja rahustab reaktsiooni põletikule viisil, mis teenib meie huve – aitab säilitada rahu – ka meie endi oma. Rahustav efekt immuunsüsteemile võib selgitada seda, miks neil kogukondadel, kellel on H. Pylori säilunud, on vähem astmat ja allergiaid. Blaseri labor on leidnud ka, et H. Pylori mängib olulist rolli inimese ainevahetuses, kus ta reguleerib isu tekitavat hormooni greliin. “Kui magu on tühi, toodetakse palju greliini, keemilist signaali ajule, et ergutada söömist,” ütleb Blaser ja märgib veel: “Kui on küllalt söödud, siis maos greliini tootmine lõpetatakse ja inimene tunneb küllastust.” H. Pylori kadumine on seotud sellega, et inimesel küllastust ei teki ja see aitab kaasa ülekaalu tekkele.
Blaser muretseb kõige enam kahjude pärast, mida tekitavad mikrobioomile antibiootikumid, isegi väga väikestes kogustes – ja see mõjutab eelkõige immuunsüsteemi ja kehakaalu. “Põllumehed on rohkem, kui 60 aasta vältel läbi viimas suurepärast eksperimenti. Andes loomadele subterapeutilistes kogustes antibiootikume, et nende kaal tõuseks kiiremini”. Blaser küsib: “Kas me ei tee sama oma lastega?” Lääne ühiskonna lapsed saavad enne 18 eluaastat 10-20 antibiootikumi kuuri. Teadlased on leidnud antibiootikumide jääke lihast, piimast ja pinnaveelt. Kloori kasutatakse kõikjal alates lehtsalati pesust kuni kätepesuni välja. “See on muidugi antimikroobne!” Lisab Blaser: “Ja loomulikult toob see meile ka kasu, kuid me peame küsima – mida see teeb meie mikrobioomile?”
Keegi ei eita antibiootikumide kasu tsivilisatsioonile – see on aidanud meil üle saada mitmetest infektsioonilistest haigustest ja tõstnud meie eluiga. Kuid nagu igas sõjas, toob sõda bakterite vastu kaasa mõned täiesti ootamatud tagajärjed. Üks jahmatamapanevaid asjaolusid Pollani mikrobioomi sekveneerimise juures oli ühekordse antibiootikumi kuuri mõju. Hambaarst kirjutas välja Amoxilliini kuuri, kui ennetava abinõu suukirurgia puhul (ilma antibiootikumideta võib operatsioon olla palju ohtlikum). Nädala jooksul, Pollani muljet avaldav mitte-Läänelik mikrobioloogiline mitmekesisus seedekulglas langes järsult ja hakkas välja nägema nagu Ameerika keskmine. Prevotella kadus samuti ja asendus Läänes rohkem levinud bakteroididega ning toimus ärevustekitav plahvatuslik kasv proteobakterite osa – hõimkond, mis sisaldab endas patogeense iseloomuga liike nagu E. coli ja salmonella. See, mis enne tundus üsna tervislik ja mitmekesine seedekulgla, muutus nüüd mikrobioomi jälgivate mikrobioloogide arvates murettekitavaks keskkonnaks. “Sinu E. coli vohamine on lihtsalt jube,” märkis Pollanile Cornelli Ülikooli mikrobioloog Ruth Ley, kelle uurimisvaldkonnaks on mikrobioomi mõju ülekaalule. “Kui me paneksime sinu proovi nüüd mikroobivabale hiirele, siis ma vean kihla, et ta saab põletiku.” No suurepärane. Just oli Pollan hakanud enda mikrobioomist mõtlema kui suurepärasest, mis sobiks doonorluseks, kui järsku muutus see hiirt haigeks tegevaks. Ta tundis suurt kergendust, kui leidis, et seedekulgla mikroobide kogukond hakkab taastuma ja sarnanema endisega. Kuigi on olemas uuring, mis näitab, et kui samale objektile antakse teinegi antibiootikumi kuur, siis taastumine on ühekordse kuuriga võrreldes väiksem.
Mõned teadlased, keda Pollan intervjueeris, olid väga mures selles osas, kuidas mõjutab Lääne dieet seedekulgla mikrobioomi. Osad teadlased on mures toidu antimikroobse toime pärast; teised muretsevad toidu steriilsuse pärast. Enamik on nõus sellega, et Lääne dieedi kiudaine vähesus on mikrobioomile kahjulik. Osad väljendavad oma muret töödeldud toidus olevate lisaainete osas, millest mitmeid on juba uuritud mikrobioomile avaldava mõju osas. Nature avaldas Stanfordi Ülikooli mikrobioloogi Justin Sonnenburg artikli “Consumption of hyperhygienic, mass-produced, highly processed and calorie-dense foods is testing how rapidly the microbiota of individuals in industrialized countries can adapt.” (Hüperhügieeniliste, ülitöödeldud kaloririkaste toitude tarbimine ja see kui kiiresti tööstusriikide inimeste mikrobioom suudab kohanduda). Sonnenburg mainib oma muret, et mitmeid geene on raskem leida, kuna mikrobioomi mitmekesisus langeb.
Catherine Lozupone Colorado Ülikoolist ja Georgia Ülikooli immunoloog Andrew Gewirtz juhtisid minu tähelepanu emulgaatoritele, mis on muutunud töödeldud toitude tavapäraseks koostisosaks. Emulgaatoriteks on näiteks letsitiin, datem, CMC ja polüsorbaat 80. Gewirtz´i labor on teinud uuringuid, mis näitavad, et detergendile (pesuainele) sarnanevad ained võivad kahjustada limaskesta – soolte seina kaitsekihti – mis viib omakorda lekete ja põletikeni. Üks lähenemine pakub, et põletik algab soolestiku mikrofloora korratusega ja seda just suure tähtsusega sooleseinte limaskestadel. See nn sisemine nahk – mille kogupindala on küllaltki suur – vahendab meie suhteid välismaailmaga. Meie eluajal läbib seedekulglat 50 tonni toitu. Mikrofloora hoiab limaskesta tervena: mõned bakterid nagu näiteks bifidobacteria ja Lactobacillus plantarum (tavaline hapendatud aedviljades) on eriti toetavad. Just need ja ka teised soolestiku bakterid panustavad limaskesta tervisesse teda toites.
Erinevalt teistest organitest, mis saavad oma toitu vereringest, on jämesoole epiteelrakud kasutamas lühikese ahelaga rasvhappeid, mis on soolebakterite poolt taimse kiudaine fermenteerimisel tekkivad kõrvalproduktid. Kui limaskest sooleseintel ei saa piisavalt toitu, siis see muutub kergemini läbitavaks ja võimaldab valedel bakteritel, endotoksiinidel – mis on teatud bakterite toksilised jääkained – ja valkudel tungida läbi seina vereringesse, põhjustades sealjuures immuunsüsteemi reageerimise. See toob endaga kaasa väikese põletiku, mis mõjutab kogu keha ja võib viia teatud aja jooksul metaboolse sündroomini ning sellega seotud krooniliste haigusteni. Pollani esimeseks reaktsiooniks peale kogu seda infot, oli soov kohe midagi teha, midagi muuta, toetada oma mikrobioomi tervist. Kuid enamik intervjueeritud teadlasi olid väga tõrksad andmaks mingeid soovitusi; nad ütlesid, et on veel liiga vara, nad ei tea veel piisavalt. Teatud osa sellest kõhklusest tuleneb arusaadavast ettevaatlikkusest.
Mikrobioomi uurijad ei taha anda välja liigseid lubadusi, nii nagu seda omal ajal tegid geneetikud. Nad on mures ka selle üle, et võivad tahtmatult anda tuge meeletule prebiootikumide ja probiootikumide müügikampaaniatele, mis on võtnud juba šarlatanluse vormid: probiootikume pakutakse juba praegu välja imerohuna, ehkki pole üldse veel täpselt teada, mida need oletatavalt kasulikud bakterid meie jaoks teevad või kuidas nad teevad seda, mida nad teevad. On uuringuid, mis osundavad, et mõned probiootikumid võivad olla efektiivsed mitmel moel: moduleerides immuunsüsteemi; alandades allergilist reaktsiooni, lühendades ja vähendades külmetuse nähtusid lastel; leevendades kõhulahtisust ja ärritatud soole sündroomi; parandades limaskesta funktsioneerimist. Probleem on selles, et probiootikumide turg on suuresti reguleerimata, on võimatu teada mida, kui üldse, sa saad, kui ostad “probiootilise” toote. Üks uuring testis 14 turul olevat probiootikumi ja leidis, et ainult üks sisaldas pakendil lubatud koosluse. Kui küsiti Jeffrey Gordonilt – teadlaselt, kes on vaatamas kaugele üle horisondi, a la “tee-ise” mikrobioomi majandamise soovitust, märkis ta, et ootab seda päeva: “mil inimesed suudavad kultiveerida seda imekaunist aeda, mis on nii oluline meie tervisele ja heaolule” – kuid selle päeva kättejõudmine vajab palju enam teadust.” Seega ta keeldus andmast vastavaid aiandusnippe või toitumisalaseid soovitusi. “Meil tuleks oma ootusi ohjeldada.” Paraku oli Pollan. Seega jättis ta teadlastelt soovituste küsimise ja hakkas neilt uurima, mida nad ise on muutnud nende uute teadmiste ja uurimuste tulemusena. Küsis, kas nad on muutnud oma toitumisharjumusi ja elustiili – enamik neist oli. Nad olid väga tähelepanelikud ja võtsid vähem antibiootikume ning ei andnud neid enam kergelt ka lastele. Osad rääkisid, et nad võtavad lõdvemalt oma kodu puhastamist kemikaalidega, julgustavad lapsi mängima õues pori ja loomadega. Paljud uurijad olid elimineerinud või oluliselt vähendanud töödeldud toitude tarbimist, kas siis kiudaine vähesuse või lisaainete olemasolu tõttu. Üldiselt nad ei panustanud probiootikumide võtmisele, ainult üksikud kasutasid neid; rohkem tarbiti prebiootikumina toitu, mis toidab häid baktereid. Osad, nende hulgas ka Justin Sonnenburg, märkisid, et olid lisanud hapendatud toidud (probiootikumi) oma menüüsse: hapukapsas, kimchi, jogurt. Need toidud sisaldavad suure hulga probiootilisi baktereid L. plantarum ja bifidobacteria. Kuna enamik probiootilisi baktereid ei jää alaliselt soolestikku, on tõendeid, et nad suudavad püsikogukonnale märgi maha jätta ja vahel muudavad püsielanike geeniekspressiooni – vahel stimuleerivad või rahustavad immuunsüsteemi vastust.
Kuidas oleks suurendada meie endi ja bakterite vahelist kokkupuudet? Sonnenburg vastab: “Oleks põhjust oma dieet muuta räpasemaks.” Siiski ei ole arukas soovitada inimestele mitte pesta oma toiduaineid pestitsiide täis maailmas. Sonnenburg kirjutab: “Mina näen seda kui tulude-kulude analüüsi. Suurem kokkupuude keskkondlike mikroobidega langetab Läänes levinud haigustesse jäämist, kuid tõuseb ka kokkupuude patogeenidega. Igal juhul on käesoleval ajal kulude (ehk kahjude) pool tõusmas, kuna hirmutav antibiootikumidele resistentsete bakterite probleem levib.”
Seega pese oma käsi olukorras, kus on kokkupuude patogeenide või toksiliste kemikaalidega aga võib-olla mitte siis, kui sa lihtsalt paitad oma koera. “Toidu vaatevinklist lähtuvalt arvan, et hapendatud toidu söömine on üheks vastuseks – toidu mittepesemise asemel, kui see just ei tule sinu enda aiast. Koos oma mikrobioloogist naise Ericaga peab Sonnenburg Stanfordis gnotobiootiliste hiirte kolooniat ning jälgib, kuidas nende mikrofloorale mõjub Lääne dieet. (Kiudaine eemaldamine vähendab mitmekesisust, kuid see on taastuva mõjuga. ) Ta on amatöörpagar ja tema juures laboris rääkisime täisteraviljade kasulikkusest.
Sonnenburg ütleb: “Kiudaine ei ole üksiktoitaine,” selle kohta, miks kiudaine toidulisandid ei saa olla maagiliseks lahenduseks. “Olemas on sadu erinevaid polüsahhariide (liitsüsivesikud, seal hulgas kiudaine) taimedes ja erinevad mikroobid armastavad erinevaid palasid.” Selleks, et tõsta kiudaine sisaldust, on toiduainetööstus lisanud sadadele oma toodetele suures koguses polüsahhariidi nimega inuliin – kuid see on ainult üks (sageli saadud siguri juurest) paljudest ja seetõttu on kasulik vaid ainult piiratud arvuga mikroobidele. Sonnenburg esitab argumente, mis toetavad erinevaid täisteravilju ja mitmekesist taimede valikut nii puu- kui ka aedviljade hulgast: “Kõige ohutum viis oma mikroobide mitmekesisuse tõstmiseks on süüa valikut erinevatest polüsahhariididest.” Tema soovitused jooksevad kokku Pittsburghi Ülikooli gastroenteroloogi Stephen O´Keefe omadega: “Lääne dieedi suureks probleemiks on see, et see ei toida soolestikku, vaid ainult seedetrakti ülemist osa. Kõik toit on töödeldud nii, et see kergelt imenduks ja midagi ei jäeta alumisele seedetraktile. Samas on välja tulnud, et tervise üks aluseid on fermenteerimine, mis toimub jämesooles.” Ja fermenteerimisprotsessile kaasaaitamise võtmeks on tarbida palju taimi koos nendes oleva erinevat tüüpi kiudainega sh resistentset tärklist (mida on leitud banaanides, kaeras, ubades); lahustuvat kiudainet (puuviljades, sibulates, juurviljades, pähklites) ja lahustumatut kiudainet (täisteraviljades eriti kliides ja avokaadodes).”
Koos oma dieediga, mis on täis kiirelt imenduvat suhkrut ja rasva, toidame me ainult ühte auku ja jätame triljonid ilma nende lemmiktoidust: liitsüsivesikutest ja fermenteeritavatest kiudainetest. Sellest lähtepunktist vaadatuna, hakkad nägema toitu uues valguses ja Pollan hakkasin märkama, kuidas osta ja valmistada toitu nii, et meeles pidada mikrobioomi – parim on toita fermenteerimist sooltes. Mida vähem on toit töödeldud, seda rohkem sellest jõuab turvaliselt läbi seedetrakti mikrofloora aplasse haardesse. Al dente pasta, näiteks toidab meie mikroobe rohkem, kui pehme pasta; steel-cut ehk paariks-kolmeks tükiks lõigatud kaeraterad on paremad, kui lapikuks surutud kaerahelbed; toored või kergelt kuumutatud aedviljad pakuvad bakteritele palju enam, kui ülekeedetud viljad jne. Siin on toidust mõtlemine kui kaks ühes – üheaegselt nii vanal, kui ka uuel moel: see näitab, et kõik kalorid ei ole võrdsed ja see on toidu struktuur ning valmistamise viis, mis loeb sama palju, kui selle toitaineline sisaldus.
Olles hiljuti omale selgeks teinud mõningad välised hapendamise saladused – leib ja kimchi ja õlu – teame siiski veel vähe sellest maagilisest protsessist. Sa sõltud mikroobidest ja nüüd tuleb teha oma parim, et nende huvid enda omadega ühitada. Seda teed peamiselt neile meeldivat toitu andes – head “väetist” pakkudes. Kuid protsessi absoluutset kontrolli ei maksa loota. See on pigem nagu aiandus, mitte nagu valitsemine. Edukas aednik on alati teadnud, et ta ei pea olema maateaduste doktor, et aia elustik hästi toimiks. Sa pead lihtsalt teadma, mis talle meeldib süüa – põhiliselt orgaanilist materjali – ja kuidas põhiliselt ühitada oma huvid taimede ja mikroobide omaga. Aednik avastab samuti, et kui patogeenid ja kahjurid ilmuvad, siis keemilised lahendused “töötavad” st lahendatakse probleem kiirelt, kuid pikas perspektiivis kannatab nii pinnas, kui ka kogu aia üldine tervis. Soov saavutada absoluutne kontroll viib ettenägematute probleemideni.
Mulle näib, et seal, kus me praegu oleme, on meil küllaldaselt, kui me omame respekti meie mikrobioomi – elust kihava kogukonna ees. Me ei tea veel paljut, kuid siiski piisavalt, et hakata nende eest paremini hoolitsema. Meil on päris hea ettekujutus sellest, mis neile meeldib ja sellest, mida teevad tugevad kemikaalid. Ehk me teame kõike, mida on vaja teada ehk teiste sõnadega – alustame vaikselt ja rahulikult, et hoida korras seda tõrksat sisemist aeda.
Autorid: Rob Knight ja Michael Pollan
