Sunt invizibili. Sunt pretutindeni. Si stapanesc lumea.

de Nathan Wolfe

foto: Martin Oeggerli, cu sprijinul Scolii de stiinte naturale, FHNW Basel

Articol preluat cu permisiunea nationalgeographic.com

Inspira. Simte aerul cum iti trece prin nari si se misca in interiorul nasului. Diafragma ti se contracta, absorbind aerul in adancul pieptului. Oxigenul invadeaza minusculele cavitati ale plamanilor si trece in capilare, gata sa-ti alimenteze fiecare celula din corp. Esti viu.

Asadar, ai inspirat. Cand inhalam aerul, narile noastre captureaza odata cu el milioane de particule invizibile: praf, polen, particule de apa, cenusa vulcanica, spori de plante. Aceste particule, la randul lor, gazduiesc o comunitate abundenta de bacterii si virusi. O parte dintre aceste microorganisme ar putea declansa alergii sau astm. Mult mai rari sunt agentii patogeni, adevarati agenti ai bolii, cei care pot provoca sindrom respirator acut sever, tuberculoza sau gripa.

In ultimii 15 ani am petrecut o multime de timp bagand betigase cu vata in nasurile de oameni, raturi de porci, ciocuri de pasari si trompe de primate, cautand semnele acestor agenti inainte ca ei sa provoace pandemii ucigatoare. Drept rezultat, am ajuns sa ma gandesc la aer ca la mediul urmatoarei pandemii, in loc de mediul care sustine viata. Dar respira linistit: cei mai multi din microbii din aer ne fac putin sau nici un rau, iar unii ne fac, aproape sigur, bine. Adevarul este ca abia acum incepem sa-i intelegem.

Am aflat de bacterii, care sunt o parte consistenta a masei biologice vii de pe Pamant, abia cand Antoni van Leeuwenhoek a inceput sa-si incerce microscopul pe mostre de apa de balta si de saliva, cu vreo 350 de ani in urma. Virusii - mult mai mici decat bacteriile, dar si mult mai numerosi decat toate celelalte forme de viata la un loc - au fost descoperiti abia acum un secol, cand oamenii se plimbau deja in automobile. Si n-au trecut decat cateva decenii de cand am aflat cat de omniprezenti sunt microbii, inflorind de deasupra norilor pana la kilometri in subteran. Abia acum incepem sa intelegem cat sunt de vitali pentru sanatatea noastra si a planetei. Ne mandrim ca am explorat aproape fiecare colt al Pamantului, insa dincolo de lumea noastra traieste in umbra o lume a microorganismelor. Si, de multe ori, ele sunt cele care decid.

Ignoranta noastra anterioara despre abundenta microbilor se datora, in mare parte, incapacitatii de a creste in laborator cele mai multe dintre aceste microorganisme. Ulterior, tehnicile de secventiere a ADN-ului ne-au permis sa studiem populatii intregi in mediul dat, fara a mai fi nevoiti sa le cultivam pe o placa Petri. In 2006, de exemplu, savantii de la Lawrence Berkeley National Laboratory au anuntat ca niste mostre de aer colectate in San Antonio si Austin (ambele, orase din Texas) contineau cel putin 1800 de specii distincte de bacterii ce traiau in aer, asezand astfel diversitatea aeriana in aceeasi liga cu cea a solului. Printre ele se gaseau bacterii de pasune, din statii de reciclare, din izvoare termale, de pe gingiile umane, precum si bacteriile ciudate ce se gasesc in vopseaua deteriorata.

Multe dintre aceste specii nu veneau de prea departe, insa altele calatorisera distante uriase. Praful din deserturile Chinei traverseaza Pacificul, catre America de Nord si se deplaseaza catre est, spre Europa, facand pana la urma inconjurul lumii. Astfel de nori gazduiesc bacterii si virusi din solurile unde s-au format si preiau, de asemenea, microbi din fumul de gunoi aprins intalnit in cale sau din ceata oceanelor si marilor pe care le traverseaza. Inspiri si prelevezi probe din lumea intreaga.

Deasupra aerului pe care il respiram, straturile superioare ale atmosferei contin, de asemenea, microbi, ce plutesc pana la aproape 40 de kilometri deasupra Pamantului. Eu cred ca ar putea ajunge si mai sus, insa e greu de imaginat ca ar putea trai prea mult atat de departe de apa si hrana. Insa ceva mai jos se pare ca supravietuiesc si chiar prospera. Exista dovezi ca, in pofida nivelurilor mari de ultraviolete, ce ar ucide majoritatea bacteriilor, unele specii metabolizeaza si, probabil, chiar se inmultesc in interiorul norilor. S-ar putea sa joace chiar un rol important in formarea fulgilor de zapada, care au nevoie de un nucleu de cristalizare, de o particula minuscula, in jurul careia sa cristalizeze. In 2008, Brent Christner si colegii lui de la Louisiana State University au aratat ca microorganismele sunt cei mai eficienti nuclei de cristalizare prezenti in zapada. Asadar, zapada este vie.

Nu doar ca traiesc in aer, microbii l-au creat. Cel putin pe cel de care depinde existenta noastra. Cand a inceput viata pe Pamant, atmosfera nu avea un continut semnificativ de oxigen. Oxigenul este un produs secundar al fotosintezei, un proces caruia ii datoram existenta noastra, inventat acum vreo doua miliarde si jumatate de ani de catre cianobacterii. Acestea sunt direct raspunzatoare pentru cam jumatate din oxigenul generat anual pe Pamant si indirect pentru restul. Cu sute de milioane de ani in urma, formele stravechi ale acestor cianobacterii si-au croit drum catre celulele ce aveau sa devina ulterior plante. Odata incorporate in aceste plante stravechi, au devenit cloroplasti, motoarele fotosintezei, producatoare de oxigen, din celulele plantelor. Impreuna, astazi, cianobacteriile autonome si de mult pierdutii lor veri, cloroplastii, duc la bun sfarsit imensa majoritate a proceselor fotosintetice de pe planeta.

Sa ne intoarcem, insa, la nasurile noastre. Acei microbi pe care i-ai inhalat involuntar? Vor trece pur si simplu mai departe. Pasajul tau nazal contine, de asemenea, o populatie bogata si complicata de rezidenti full-time. Trei genuri - Corynebacterium, Propionibacterium si Staphylococcus - sunt majoritare. Ele formeaza doar o comunitate, printre altele numeroase, ce formeaza impreuna microbiomul uman: complexul tuturor bacteriilor, virusilor si altor microorganisme care se simt acasa pe piele, gingiile si dintii tai, sau in interiorul tractului genital si, in special, in tractul tau intestinal.

In alti termeni, numarul microbilor din corpul tau il depaseste pe cel al propriilor celule, intr-un raport de 10:1, iar greutatea lor totala se compara cu cea a creierului, la un adult este de circa 1,5 kilograme. Fiecare dintre noi poate fi privit, prin urmare, atat ca un organism, cat si drept un biosistem intens populat, cu habitate ce adapostesc specii la fel de diferite cum sunt animalele din jungla fata de cele din desert. Chiar si microbii rezidenti in alveolele dentare pot fi extrem de diferiti, sugerand formularea lui David Relman, om de stiinta la Stanford University: “fiecare dintre dintii nostri este o insula, o stanca in bataia mareelor”.

Cea mai mare parte a microbilor ce locuiesc in corpurile noastre sunt fie benefice, fie nesuparatoare. Ne ajuta sa digeram hrana si sa absorbim nutrientii. Produc vitamine absolut necesare si proteine antiinflamatoare pe care genele noastre proprii nu le pot produce. Ne antreneaza sistemul imunitar sa poata combate intrusii care ne pot infecta. Bacteriile ce traiesc pe piele noastra secreta un fel de hidratant natural, care previne aparitia crapaturilor, pe unde ar putea patrunde agentii patogeni.

Intram prima oara in contact cu acesti microconspiratori in momentul in care ne croim drum spre lumina prin canalul vaginal al mamei noastre, unde populatia bacteriana se schimba dramatic in timpul sarcinii. de exemplu, Lactobacillus johnsonii, care in mod normal traieste in intestine si ne ajuta sa digeram laptele, devine mult mai abundent in vagin, acolo unde noul-nascut va fi expus prima oara la bacterii, pregatindu-l pentru digestia laptelui matern.

Corpurile noastre gazduiesc, de asemenea, cateva caractere foarte schimbatoare. In orice moment, circa o treime dintre noi gazduim in cavitatea nazala Staphylococcus aureus, o bacterie periculoasa, care poate deveni virulenta. Competitia normala venita din partea celorlalte specii din comunitatea nazala par sa tina sub control bacteria periculoasa. Insa S. aureus poate deveni periculos, in special cand patrunde in alte medii. In piele poate provoca orice, de la un cos ocazional pana la o infectie ce ne poate ameninta viata. In astfel de cazuri, bacteriile individuale se coalizeaza intr-o pelicula, ce actioneaza ca un front comun, invadand tesuturi noi si chiar infectand cateterele intravenoase sau alte echipamente spitalicesti. Tulpinile cele mai violente de Staphylococcus aureus pot provoca infectii letale, cum sunt sindromul socului toxic sau fasciita necrozanta - boala care mananca carnea.

Ceea ce le face pe aceste tulpini atat de periculoase este rezistenta la antibiotice, aceste miracole ale medicinii moderne, care au salvat milioane de vieti de la jumatatea secolului trecut. Totusi, pe masura ce invatam mai multe despre microbiota, cu atat mai mult ne dam seama ce usor sunt prinse microorganismele benefice pe linia focului dintre antibiotic si tintele sale. Din zece, intre unu si patru copii carora le-a fost administrat un antibiotic de spectru larg dezvolta diaree asociata tratamentului cu antibiotic, pentru ca microbiota tractului lor intestinal a fost perturbata.

S-ar putea ca raspandirea utilizarii tratamentului cu antibiotice la varste fragede sa aiba consecinte profunde in viitor. Mirobul Helicobacter pylori, rezident in stomac, este recunoscut de multa vreme drept responsabil pentru ulcere la numeroase persoane, insa la majoritatea joaca importantul rol de reglare a celulelor imunitare din stomac. Martin Blaser, un microbiolog de la New York University care a studiat H. pylori timp de cateva decenii, observa ca numarul adultilor al caror stomac este populat de bacterie se reduce din ce in ce mai mult, partial pe seama dozelor mari si repetate de antibiotice din timpul copilariei. Blaser considera ca exista o relatie directa intre diminuarea prezentei bacteriei si cresterea incidentei astmului la tineretul american.

Ar trebui, asadar, sa ne tratam copiii cu o doza consistenta de H. pylori? De multe ori e mai complicat decat atat. Pe masura ce afla mai multe despre relatiile dintre noi si microbii nostri - precum si despre complicatele relatii dintre ei - savantii incep sa priveasca microbiomul asa cum ecologii vad de multa vreme un ecosistem: nu e o colectie de specii, ci un mediu dinamic, definit de o multitudine de interactiuni intre elementele sale constituente. Asta ar trebui sa se traduca printr-o o grija sporita in administrarea antibioticelor si din ce in ce mai multe tratamente cu probiotice specializate, care au ca efect nu doar cresterea temporara a unei sau altei specii de bacterii, ci sustin intreaga populatie, astfel ca sanatatea sa ne fie imbunatatita. “Stim cum sa deranjam o comunitate”, spune Katherine Lemon, o cercetatoare a microbiomului la Forsyth Institute din Cambridge, Massachusetts si, totodata, medic la Boston Children’s Hospital. “Ce trebuie sa invatam este cum sa o convingem sa revina la o stare sanatoasa”.

Aceasta perspectiva asupra relatiei noastre cu microbii - prieteni de drum, carora sa le porti de grija si pe care sa-i convingi sa lucreze in interesul tau - se indeparteaza enorm de optica furnizata de ocupatia mea zilnica, unde trebuie sa-i vanez si sa-i eradichez inainte de a se raspandi. Bineinteles, ambele puncte de vedere sunt corecte. Nu trebuie sa lasam niciodata garda jos impotriva patogenilor infectiosi. Insa, pe masura ce continuam explorarea lumii microbilor, frica de fiintele invizibile din jurul si din interiorul nostru trebuie sa fie inlocuita de respectul pentru noile lucruri aflate - si de o doza de anticipatie curioasa pentru ce ramane de descoperit.

Aboneaza-te la newsletter si vei fi printre primii care afla ofertele noastre si informatii utile pentru sanatatea ta.