Molekulární biolog Petr Ryšávka: Tvůrce unikátních probiotik

Zatímco náš mozek přemýšlí o tabulce v excelu, ten „druhý“ ve střevech o tabulce čokolády. První dá impulz, druhý se postará o zbytek. Sídlí uprostřed těla, v centru všeho dění. A v porovnání s „vlašským ořechem“ v lebce je nejen větší a těžší, ale také „hlučnější“. Střeva jsou zázračné universum. Mají až 100 milionů neuronů, tedy stejně jako mícha. „A ohromné množství bakterií, které jsou unikátní a individuální pro každého z nás,“ řekl v 18. rozhovoru 21. STOLETÍ molekulární biolog RNDr. Petr Ryšávka.

RNDr. Petr Ryšávka jako první na světě zavedl termín „Prebiotický index potravin“. Ten určuje, jak která potravina podporuje, nebo zabíjí přátelské probiotické bakterie v našem střevě. Hlavním impulzem pro stanovování tohoto indexu byl experiment s fastfoodovým hamburgerem, který se nezkazil ani po 3 letech skladování.

Petr Ryšávka při analýzách běžných potravin zjistil, že je zásadní rozdíl, mezi potravinami z domácí produkce a potravinami ze supermarketů. „Probiotické přátelské bakterie rostou 100x více na domácí okurce než na okurce ze supermarketu.“

Vizitka

RNDr. Petr Ryšávka

Věk: 42

Vystudoval Přírodovědeckou fakultu Masarykovy univerzity v Brně, obor genetika a molekulární biologie.

Ve své praxi se věnoval vývoji a výrobě antibakteriálních přípravků, vývoji vakcín a problematice využití mikrobiálních lyzátů pro podporu imunitního systému u lidí. V roce 2008 založil společnost Pharmaceutical Biotechnology.

Pod jeho vedením byla vyvinuta nová generace patentovaných biofilmových probiotik, představujících revoluci v tomto segmentu.

Aktivně přednáší na farmaceutických a lékařských kongresech, kde se zaměřuje především na vliv střevního mikrobiomu na zdraví člověka. Je členem rady Admirevet, členem Rady Centra materiálového výzkumu na FCH VUT v Brně a konzultantem pro transfer technologií v Centru mezinárodního klinického výzkumu v rámci Fakultní nemocnice u svaté Anny v Brně.

Od roku 2019 je spolumajitelem společnosti Medi Pharma Vision, s. r. o., která přináší inovace v oblasti probiotik. Jako první na světě představil patentovaná individualizovaná probiotika, která jsou vyráběna na míru pro každého pacienta a to na základě unikátní analýzy střevního mikrobiomu.

Tento přístup znamená zcela zásadní zlom v oblasti cíleného ovlivňování mikrobiomu. Se svým týmem se zaměřuje na cílené ovlivňování mikrobiomu u onkologických pacientů a pacientů s poruchami funkcí ledvin a jater.

Osmnáctý rozhovor časopisu 21. STOLETÍ

Vyvíjíte a vyrábíte individualizovaná probiotika.

Jde se o zcela revoluční a unikátní přístup. Tato probiotika jsou „šitá“ zcela na míru pro konkrétního klienta. To zní jako renesance lidských střev?

(Úsměv) Jsme první firma na světě, která s tím začala. Děláme probiotika, které se pro každého pacienta vyrábí zcela na míru na základě analýzy střevního mikrobiomu (molekulárně biologické analýzy bakterií ze stolice).

Technologie je chráněna patentovou přihláškou a umožňuje výrobu probiotika zcela na míru v rekordně krátkém čase – do 3 týdnů od analýzy vzorku.

Zajímavé, že malý český start-up s tím přišel jako první. Jak to funguje?

Při tomto postupu kombinujeme dva kroky – nejprve se přesně podíváme, v jaké kondici je mikrobiom daného člověka, v detailní zprávě přesně popíšeme, co se v mikrobiomu děje a následně díky speciálnímu algoritmu navrhneme kompozici cíleně jen a jen pro daného pacienta.

Ten algoritmus je poměrně specifický a nelze zde popisovat všechny faktory, které do tohoto výpočtu vstupují.

Mikrobiom je něco jako obří ekosystém mikroskopických potvůrek, jako jsou bakterie, viry, houby, plísně, prvoci a paraziti, kteří nás v průběhu života kolonizují. Dohromady váží snad až 2 kg, to je více než váha průměrného mozku… Jde snad až o 1000 druhů bakterií.

Jak se dá léčit něco, co je u každého tak individuální?

V oblasti charakterizace mikrobiomu se stále pohybujeme na velmi tenkém ledě. Zaprvé, přesně ani nevíme, kolik bakteriálních druhů ve střevě vlastně máme. Před několika lety se tvrdilo, že je to cca 300–500.

Poté následovala revoluce v oblasti analýz a vědci začali hlásat, že ve střevě máme 1000–2000 bakteriálních druhů. V posledních době je většina analýz postavena na metodě tzv. „next generation sequencing“ (sekvenovaní nové generace).

Tato metoda má ale velkou limitaci. Pokud stejný vzorek zanalyzujete v různých laboratořích, tak vždy získáte odlišné výsledky (úsměv).

To každá laboratoř měří jinak?

Reprodukovatelnost metody je velmi omezená a je vždy vázaná na danou laboratoř. My se nyní zaměřujeme na vývoj vlastní metody, která je výrazně přesnější a dá se standardizovat ve všech laboratořích. Aby to vše nebylo tak jednoduché, tak díky úžasnému pokroku v analytických metodách začínáme brát trošku zpátečku a odhadujeme, že mikrobiom člověka obsahuje pouze kolem 500 bakteriálních druhů.

Vše, co je nad toto číslo jsou spíše už jen varianty a poddruhy sledovaných bakterií. Stejný problém se týká i hmotnosti čisté bakteriální masy v našich útrobách. Odhaduje se na 1–2 kg. Tady už vidíte, že tápeme, je to obrovský rozptyl.

Některé vědecké tým prohlašují, že hmotnost bakterií nebude vyšší než 300 g. My v naší laboratoři pracujeme s vysoce koncentrovanými probiotickými kulturami, které v podstatě složí jako analogie bezpečné fekální transplantace.

A při práci s těmito kulturami víme, kolik bakterií jsme reálně schopni „vměstnat“ do 1 g. Takže, když to shrnu, považuji za zcela reálně, že ve střevě máme kolem 1,5 kg čisté bakteriální masy.

Střeva mají kolem 100 milionů neuronů jako mícha, že jsou suverénně největším smyslovým orgánem v těle. Víme o střevech už dost? Nebo nás ještě čekají další úžasné poznatky?

O významu střev se ví dlouho. Jen bylo obtížné najít jednotlivé souvislosti a složit dohromady celou mozaiku tzv. osy gut-brain axis (osa střevo-mozek), která je dneska skutečně hitem v oblasti výzkumu střevního mikrobiomu.

Nicméně zapomínáme na poznatky našich předků. Už stará čínská medicína znala funkci střeva. Věděli, že spočívá v oddělování tekutin a kontrole příjmu a přeměny, že střevo odděluje tzv. čisté od nečistého, jinými slovy také použitelné od nepoužitelné části potravy.

A podle tohoto učení nerovnováhou energií zapříčiňují nevyjádřené a nezpracované emoce. Tzn. ve své podstatě tato stará medicína tvrdí, že emoční mozek máme v „břiše“.

V „břiše“ máme i nějakých 90 procent serotoinu, hormonu štěstí. Dá se říct, že jsou střeva nejdůležitějším orgánem dobré nálady?

Dnes už můžeme tvrdit, že deprese a úzkostné stavy jsou velmi úzce spojeny s porušením rovnováhy střevního mikrobiomu.

V naší laboratoři vidíme zásadní změny v mikrobiomu pacientů, kteří depresemi trpí ve srovnání se zdravými šťastnými lidmi.

Můžeme zde pozorovat zvýšení zastoupení prozánětlivé skupiny Bacteoridetes. Tyto bakterie uvolňují větší množství prozánětlivých molekul, tzv. LPS (to jsou lipopolysacharidy z buněčných stěn bakterií).

Dále se u těchto pacientů zvyšuje množství kyseliny isovalerové, která se velmi podobá neurotransmiteru GABA (gama aminomáselná kyselina). Obě tyto látky jsou produkovány bakteriemi, ale různými. GABA zklidňuje a můžeme ji ve formě některých derivátů dokonce najít v některých antidepresivech.

Kyselina izovalerová naopak depresivní nálady podporuje a prohlubuje. Tzn. vše je o tom, jaké typy bakterií si ve střevech hlídáme.

Navíc, dlouhou dobu se předpokládalo, že střevní metabolity nemohou projít přes hematoencefalickou bariéru do mozku…

Ale dnes některé studie potvrzují, že to nebude zas tak úplně pravda. Lidé s depresemi často trpí syndromem „leaky gut“ (propustné střevo), který vede díky uvolnění řady molekul také k narušení již zmíněné hematoencefalické bariery. Tzn.

při tomto syndromu se lidem veškeré toxické látky dostávají v mikroskopickém množství nejen do krve, ale také do mozku. A s tím pak souvisí i vznik zánětlivých procesů v různých částech našeho těla, mozek nevyjímaje.

Experimenty na zvířatech navíc jasně prokazují, že pokud přenesete mikrobiom z depresivní myšky do zdravé „šťastné“ myšky, tak u ní vyvoláte vážné depresivní stavy, které lze dobře pozorovat na myším chování.

V kohortě lidí, kteří podstupují individualizovanou probiotickou suplementaci máme i autistické děti a u některých skutečně dochází cíleným zásahem do mikrobiomu ke zklidnění a přízným změnám chování.

V USA i v Evropě už dokonce proběhly kontrolované klinické studie, prokazující vliv probiotik na zmírnění míry depresí. Takže se nám rodí zcela nová éra probiotik – psychobiotika.

Žijeme v době genocidy mikrobů. Jedná se o velmi aktuální problém obrovského bezpráví, které probíhá v našich střevech.

Dají se všechna nemocná střeva vyléčit?

Bylo by to krásné, ale už jen tím, jak limitované poznání o mikrobiomu máme, by bylo velmi troufalé, pokud bych na tuto otázku odpověděl ano. Jsem ale přesvědčený, že v budoucnu bude možné na všechna střeva působit pozitivně tak, že se přinejmenším výrazně sníží potíže.

U většiny onemocnění střev vstupuje do celého procesu řada faktorů – mikrobiom, genetické predispozice, prostředí, ve kterém žijeme, prodělání infekce, antibiotická léčba, resp. jiná léčiva (inhibitory protonových pum, cytostatika, statiny atd.).

Zcela zodpovědně ale mohu tvrdit, že ve 100 % případů vidíme u pacientů s onemocněním střev vždy nějakou anomálii ve složení mikrobiomu. Naše zkušenost je taková, že vhodně nastavenou probiotickou suplementací u více než 80 % pacientů přinejmenším snížíme intenzitu potíží.

Typickým příkladem jsou nespecifické střevní záněty. Probiotiky střevní zánět bohužel úplně nevyléčíme, ale zmírníme například frekvenci průjmů nebo zažívací potíže. Je rozdíl, jestli máte průjem 5x denně, nebo po probiotické suplementaci začnete chodit na velkou 1x za den.

Takový člověk už nepotřebuje při cestě na nákup aplikaci v mobilu, která by mu vyhledávala nejbližší toaletu. Už takový výsledek považujeme za velký úspěch a tito pacienti nám dávají za pravdu.

Mikrobion moderních lidí zažívá něco jako „holokaust“. Žijeme v největší globální epidemii stresu v celé lidské civilizaci. Bojujeme s největší mírou alergií, intolerancí, autoimunitními onemocněními (Crohnova choroba), záněty střev, jak z toho ven?

Ano, označení tragédie udávající se v našich střevech, kterou označujete s nadsázkou jako holokaust, je naprosto příznačné. Já tomu pracovně říkám genocida mikrobů. Jedná se o velmi aktuální problém obrovského bezpráví, které probíhá v našich střevech.

Nemusíte být ani vědec, abyste si jednotlivé střípky v této mozaice poskládal dohromady. Někdy stačí skutečně použít osvědčený selský rozum. Nadužívání antibiotik, nadmíra antimikrobiálních látek a vysoké dávky konzervantů v potravinách, které přijímáme každý den, ničí naše odvěké mikroskopické přátele – střevní bakterie, které žijí v symbióze s člověkem od pradávných let.

Začíná to u porodu…

Přesně. Matky už od pravěku předávají novorozenci své osvědčené mikroby. Porod vlastně vedle zrození nového života znamená i inokulaci (startovací osídlení) dítěte. Jedná se o osídlení bakteriemi, které jsou vyselektované a otestované dlouhým vývojem lidského druhu.

Když se dítě narodí císařským řezem, je to jako byste lano evoluce, kterého se lidský druh vždy držel, náhle přeťali. Narozené dítě je najednou ztracené. Imunitní systém jeho těla tápe a neustále hledá podněty a regulační signály ze střeva, na které je evolučně zvyklý, ale ty podněty od bakterií nepřicházení, protože tam jednoduše nejsou.

Imunita, která se z více než 70 % vytváří ve střevě, se tak stává splašenou, neřízenou a „vybije se“ např. formou autoimunitní nebo alergické reakce. A když k tomu navíc přidáme pravidelnou antibiotickou léčbu, konzumace masa, pečiva a dalších trvanlivých potravin se spoustou konzervačních látek, tak je na tragédii lidského zdraví obrazně řečeno zaděláno.

Mikrobiom má vliv na všechno

Osobně jsem přesvědčený, že většina „moderních onemocnění“ typu diabetes, zvýšený cholesterol, poruchy funkce jater a ledvin jsou téměř v 100 % zapříčiněny právě poškozením mikrobiomu. My máme mikrobiom spojený pouze s imunitou, ale v našich laboratořích probíhá například výzkum vztahu mikrobiomu k onemocněním jater a ledvin.

A dnes už můžeme s jistotou říct, že úpravou mikrobiomu lze například zcela zásadně chránit játra. S tím je pak spojena i úprava hladiny cholesterolu v krvi, protože střevní bakterie ovlivňují metabolismus žlučových kyselin.

U ledvin je např. možné docílit snížení tvorby určitých typů ledvinových kamenů jen tím, že užíváte vhodné probiotické kmeny. Víte, že až 50 % sloučeniny oxalátu, který vede k tvorbě ledvinových a močových kamenů, vám produkují střevní bakterie?.

To nevím… A jaká je budoucnost fekálních transplantací?

Já osobě jsem byl vždy fanoušek této metody, ale čím víc se v této problematice pohybuji, tím více k ní přistupuji s respektem. Fekální mikrobiomový transplantát je ve své podstatě rozmixovaná stolice „zdravého“ dárce v mixéru a naředěná fyziologickým roztokem.

Vzniklé zapáchající hnědé „smoothie“ je následně přefiltrováno přes gázu nebo vhodný filtr a je vpraveno sondou (hadičkou) do střeva člověka. Používá se buď nasojejunální sonda (hadička přes nos do žaludku a tenkého střeva) nebo klysma (vpravení přes konečník).

Čili ve své podstatě jednoduchá metoda.

Jak ji přijímají lékaři?

V ČR osvětu v této metodě spustil profesor Husa z Kliniky infekčních chorob FN Brno. Pobavilo mě, když mi vykládal, že při konferencích v Praze, se na něj řada lékařů dívala skrz prsty a považovala tuto metod za absolutní úlet.

A přitom už staří Číňané před 2000 let používali s úspěchem tuto terapii k léčbě střevních infekcí. Takže objevujeme už objevené. Jen s tím rozdílem, že pacienti nemusí konzumovat transplantát ve formě polévky či kaše, jak tomu dřív bývalo.

Navíc trošku příznačné je, že naše laboratoře jsou cca 400 m od této kliniky. Takže jsme kousek od místa, kde se v ČR s touto metodou v podstatě začalo na vědecké úrovni.

Jak jsem ale říkal na začátku našeho rozhovoru, že o mikrobiomu stále víc nevíme, než víme…

Ano?

Zcela zodpovědně mohu konstatovat, že fekální transplantace je do určité míry Pandořinou skříňkou. Dnes vlastně nikdo neví, kdo je to zdravý dárce. Je to člověk, který je vyšetřený na přítomnost/nepřítomnost vybraných patogenů a infekčních onemocnění?

Za mne určitě ne. Člověk, který se jeví jako naprosto zdravý a je vybrán jako vhodný dárce, může ve svých útrobách schovávat bakterie, které v pozdějších letech povedou ke vzniku rakoviny tlustého střeva nebo povedou ke vzniku obezity či depresí.

A všechny tyto predispozice může tedy „zdravý dárce“ předat příjemci. Loni třeba v USA národní léková agentura FDA úplně na určitou dobu zakázala provádění fekálních transplantací. A proč? Protože se objevilo několik úmrtí, která byla způsobena super rezistentními bakteriemi, přenesenými ze „zdravého“ dárce do nemocného příjemce.

A právě proto je tato terapie schválena pouze pro jedinou indikaci a to jsou klostridiové infekce. Tyto infekce končí v řadě případů úmrtím pacienta. Tzn. tam, kde nepomůže moderní farmacie a medicína 21.

století, tam vše vyřeší jedno rozmixované „lejno“. Osobně vidím větší potenciál právě v přípravě umělých bezpečných fekálních transplantátů. A touto cestou se v podstatě ubíráme s našimi individualizovanými probiotiky.

Máme k dispozici banku necelých 100 ověřených bezpečných a klinicky testovaných kmenů, které používáme k výrobě mixů. Ty se plní do speciálních enterosolventních kapslí. Jedná se v podstatě o bezpečný umělý fekální mikrobiomové transplantát v kapsli, který nikdy stolici neviděl (smích) a má její parametry.

Výhodou je, že víme, co přesně pacient užívá a neohrožujeme ho přenosem potenciálně nebezpečných kmenů.

Zmínil jste nevhodné potraviny… Co třeba pečivo. Jak vypadají střeva lidí, kteří jí hodně pšeničných výrobků? Lepek se chová jako lepidlo…

Střevní mikrobiota hraje důležitou roli při ovlivňování zdravotního stavu člověka. A je to zejména strava, která je hlavním faktorem při modulování struktury a funkce střevní mikrobioty. Můžeme si naše střevo představit jako fermentor (nádobu), ve které probíhá bakteriální kvašení.

Kultivační médium, tj. strava, pak určuje, jakým směrem se bude fermentace ubírat. Znamená to, že i lepek, který představuje základní složku stravy západní populace, a je logicky spouštěčem celiakie, ovlivňuje bakteriální svět našeho střeva.

Přítomnost nebo nepřítomnost lepku ve stravě může tedy změnit rozmanitost a proporce mikrobiálních společenstev, které tvoří střevní mikrobiom. Existuje doslova a do písmene intimní vztah mezi metabolismem lepku, patofyziologií celiakie a střevní mikrobiotou.

A tento jejich vzájemný vztah definuje střevní zdraví a homeostázu (rovnováhu). Současné důkazy ze studií mladých a dospělých pacientů s celiakií stále více potvrzují přítomnost dysbiózy (narušení rovnovážného složení střevního mikrobiomu, pozn.

red.) u celiakie. Stále však nevíme, do jaké míry je tento stav příčinou nebo důsledkem onemocnění. Zajímavé je také použití enzymů bakteriálního původu, které napomáhají dokončení trávení lepku. Tyto poznatky naznačují, že bakterie a jejich enzymy mohou snižovat riziko vzniku celiakie.

I naše osobní zkušenost ukazuje, že probiotiky lze zmírňovat příznaky tohoto onemocnění.

Rubriky:  Příroda Rozhovory
Publikováno:
Další články autora
Právě v prodeji
Tip redakce
reklama

Související články

Odkaz Mendela: Slepice více snáší a...

V červenci uplynulo 200 let od narození Gregora Johanna Mendela a řada...

PROJEKT CETI: O čem si povídají...

Velryby patří k největším živočichům planety. Jak jsou na tom ale s...

Pozor na kousnutí

V nedávné době narazili badatelé ve středním Mexiku ve státě Thaxcala...

Pivko denně? Prý zlepšuje střevní...

Věčná debata o prospěšnosti alkoholu má další kapitolu. Sepsali ji vědci...

Když prší ptáci… Proč padají...

Z nebe padají dešťové kapky, sněhové vločky a také… ptáci. Úkaz z...

Barevné ryby s násilnickou povahou

Představa akvária plného krásně barevných samců bojovnic pestrých může...

Slavní ichtyosauři

Ichtyosauři jsou slavnou skupinou vyhynulých mořských plazů. Na rozdíl od typických...

Vlaštovčí zálety: Mnohaletý výzkum...

Mnoho druhů ptáků bývá pro svou lásku a neochvějnou věrnost partnerovi...

Evropu sužují vysoké teploty, podle...

Byť bývaly mnohdy vysmívané, klimatické změny svou existenci dávají nyní drsně...

Obličej náhledem do duše

Neskrývané posuzování člověka výhradně podle vzhledu bývá ze společenského hlediska...

Nenechte si ujít další zajímavé články

Pan finančník: Morrisova banka rozhodne americký boj o nezávislost

Pan finančník: Morrisova banka...

Za to, že Spojené státy přetrhaly pouta s Británií, nemohla jen...
Opium: 20 milionů závislých mělo jen v Číně

Opium: 20 milionů závislých mělo...

Co víme o lidech žijících v dobách 8000 až 5000 před naším letopočtem?...
Výstava Národního muzea Nikdy se nevzdáme! je k vidění i v Londýně

Výstava Národního muzea Nikdy se...

Nedávno otevřená výstava v Národním muzeu s názvem Nikdy se nevzdáme! se...
Ruská Kavalergarda zlikvidovala povstání proti Mikulášovi I.

Ruská Kavalergarda zlikvidovala...

Předchůdcem ruské carské gardy se stává vojenská jednotka Alexandra...
Co znamenají prsty do V a proč hrozilo, že vám je useknou?

Co znamenají prsty do V a proč...

Jaký je rozdíl mezi vztyčeným prostředníkem a gestem „V“, tedy ukazovákem a...
Máte sedavé zaměstnání? Chraňte své zdraví jednoduchými cviky

Máte sedavé zaměstnání? Chraňte...

Ztuhlá záda, bolest krční páteře a silné migrény. Téměř každý, kdo má sedavé...
Válečný hrdina z Normandie uplácel Sověty lahví whiskey

Válečný hrdina z Normandie uplácel...

Den po komunistickém puči 26. února 1948 si Miloš Knorr přečte lístek, že...
Mít dvojče je ta nejlepší motivace ke zlepšení, shodují se bratři Svobodovi

Mít dvojče je ta nejlepší motivace...

Bavilo mě srovnávat se se stejným bráchou, říká moderní pětibojař, olympijský...
Umělá inteligence pomůže stanovit diagnózu pacientů

Umělá inteligence pomůže stanovit...

Umělá inteligence bude pomáhat při stanovování diagnózy pacientů na...
Poznejte své IQ

Poznejte své IQ

V našem profesionálně sestaveném testu ihned zjistíte přesné výsledky a obdržíte certifikát.