Ponad połowa Twojego ciała nie jest człowiekiem, twierdzą naukowcy.
Ludzkie komórki stanowią tylko 43% całkowitej liczby komórek w organizmie. Reszta to mikroskopijni koloniści.
Zrozumienie tej ukrytej połowy nas samych – naszego mikrobiomu – szybko zmienia sposób rozumienia chorób od alergii po chorobę Parkinsona.
Ta dziedzina zadaje nawet pytania o to, co to znaczy być „człowiekiem” i w rezultacie prowadzi do nowych, innowacyjnych metod leczenia.
„Są one niezbędne dla Twojego zdrowia”, mówi prof. Ruth Ley, dyrektor wydziału mikrobiomu w Instytucie Maxa Plancka, „Twoje ciało to nie tylko Ty”.
Nieważne, jak dobrze się myjesz, prawie każdy zakamarek Twojego ciała jest pokryty mikroskopijnymi stworzeniami.
Obejmuje to bakterie, wirusy, grzyby i archaea (organizmy pierwotnie błędnie sklasyfikowane jako bakterie). Największa koncentracja tego mikroskopijnego życia znajduje się w ciemnych mrocznych głębinach naszych pozbawionych tlenu jelit.
Prof Rob Knight, z University of California San Diego, powiedział BBC: „Jesteś bardziej mikrobem niż człowiekiem.”
Początkowo sądzono, że nasze komórki mają przewagę liczebną 10 do jednego.
„To zostało dopracowane dużo bliżej niż jeden do jednego, więc obecnie szacuje się, że jesteś w około 43% człowiekiem, jeśli liczysz wszystkie komórki”, mówi.
Ale pod względem genetycznym jesteśmy jeszcze bardziej zdeklasowani.
Ludzki genom – pełny zestaw instrukcji genetycznych dla istoty ludzkiej – składa się z 20 000 instrukcji zwanych genami.
Ale jeśli dodamy do tego wszystkie geny w naszym mikrobiomie, otrzymamy liczbę od dwóch do 20 milionów genów mikrobiologicznych.
Prof Sarkis Mazmanian, mikrobiolog z Caltech, przekonuje: „Nie mamy tylko jednego genomu, geny naszego mikrobiomu przedstawiają zasadniczo drugi genom, który zwiększa aktywność naszego własnego.
„To, co czyni nas ludźmi, to moim zdaniem połączenie naszego własnego DNA plus DNA naszych mikrobów jelitowych”.
Słuchaj The Second Genome w BBC Radio 4.
Audycje 11:00 BST wtorek 10 kwietnia, powtarzane 21:00 BST poniedziałek 16 kwietnia i na BBC iPlayer
Naiwnością byłoby sądzić, że nosimy wokół siebie tak wiele materiału mikrobiologicznego bez jego interakcji lub wywierania jakiegokolwiek wpływu na nasze ciała w ogóle.
Nauka szybko odkrywa rolę, jaką mikrobiom odgrywa w trawieniu, regulowaniu układu odpornościowego, ochronie przed chorobami i wytwarzaniu ważnych witamin.
Prof Knight powiedział: „Znajdujemy sposoby, że te maleńkie stworzenia całkowicie przekształcają nasze zdrowie w sposób, którego do niedawna nigdy sobie nie wyobrażaliśmy.”
Jest to nowy sposób myślenia o świecie mikrobów. Do tej pory nasz związek z mikrobami był w dużej mierze jednym z działań wojennych.
Pole bitwy drobnoustrojów
Antybiotyki i szczepionki były bronią rozpętaną przeciwko takim chorobom jak ospa, Mycobacterium tuberculosis czy MRSA.
To była dobra rzecz i uratowała wiele istnień ludzkich.
Ale niektórzy badacze obawiają się, że nasz atak na złych facetów wyrządził niewyobrażalne szkody naszym „dobrym bakteriom”.
Prof Ley powiedział mi: „W ciągu ostatnich 50 lat wykonaliśmy wspaniałą pracę w zakresie eliminacji chorób zakaźnych.
„Ale widzieliśmy ogromny i przerażający wzrost chorób autoimmunologicznych i alergii.
„W pracy nad mikrobiomem widzimy, jak zmiany w mikrobiomie, które nastąpiły w wyniku sukcesu, jaki odnieśliśmy w walce z patogenami, przyczyniły się do powstania zupełnie nowego zestawu chorób, z którymi musimy sobie radzić.”
Mikrobiom jest również powiązany z chorobami, w tym z nieswoistym zapaleniem jelit, chorobą Parkinsona, działaniem leków przeciwnowotworowych, a nawet z depresją i autyzmem.
Otyłość to kolejny przykład. Historia rodziny i wybory dotyczące stylu życia wyraźnie odgrywają rolę, ale co z twoimi mikrobami jelitowymi?
To jest miejsce, gdzie może to być mylące.
Dieta składająca się z hamburgerów i czekolady wpłynie zarówno na ryzyko otyłości, jak i na rodzaj mikrobów, które rosną w Twoim przewodzie pokarmowym.
Skąd więc wiesz, czy to zła mieszanka bakterii metabolizujących Twoje jedzenie w taki sposób, że przyczynia się do otyłości?
Prof Knight przeprowadził eksperymenty na myszach, które urodziły się w najbardziej sanitized świata można sobie wyobrazić.
Całe ich istnienie jest całkowicie wolne od mikrobów.
Mówi: „Byliśmy w stanie wykazać, że jeśli weźmiesz chudych i otyłych ludzi i weźmiesz ich kał i przeszczepisz bakterie do myszy, możesz sprawić, że mysz będzie chudsza lub grubsza w zależności od tego, czyj mikrobiom otrzymała.”
Podawanie otyłym z chudymi bakteriami również pomogło myszom schudnąć.
„To jest dość niesamowite prawo, ale pytanie teraz jest to, czy będzie to możliwe do przeniesienia do ludzi”
To jest wielka nadzieja dla pola, że mikroby mogą być nową formą medycyny. Jest to znane jako wykorzystanie „robaków jako leków”.
Goldmine of information
Spotkałem Dr Trevor Lawley w Wellcome Trust Sanger Institute, gdzie próbuje wyhodować cały mikrobiom od zdrowych pacjentów i tych, którzy są chorzy.
„W chorym stanie może brakować na przykład robaków, koncepcja polega na ich ponownym wprowadzeniu.”
Dr Lawley mówi, że istnieje coraz więcej dowodów na to, że naprawa czyjegoś mikrobiomu „może faktycznie prowadzić do remisji” w chorobach takich jak wrzodziejące zapalenie jelita grubego, rodzaju zapalnej choroby jelit.
I dodał: „Myślę, że w przypadku wielu chorób, które badamy, będą to określone mieszanki robaków, może 10 lub 15, które trafiają do pacjenta.”
Medycyna mikrobiologiczna jest na wczesnym etapie rozwoju, ale niektórzy badacze uważają, że monitorowanie naszego mikrobiomu wkrótce stanie się codziennym wydarzeniem, które dostarczy brązową kopalnię informacji o naszym zdrowiu.
Prof Knight powiedział: „To niesamowite, aby myśleć, że każda łyżeczka twojego stolca zawiera więcej danych w DNA tych mikrobów niż zajęłoby to dosłownie tonę DVD do przechowywania.
„W tej chwili za każdym razem, gdy bierzesz jeden z tych zrzutów danych, jak to było, jesteś po prostu spłukiwanie tej informacji z dala.
Częścią naszej wizji jest, w niezbyt odległej przyszłości, gdzie jak tylko spłuczesz dane, zrobi to jakiś rodzaj natychmiastowego odczytu i powie ci, czy idziesz w dobrym czy złym kierunku.
„Myślę, że to będzie naprawdę transformacyjne.”
Śledź Jamesa na Twitterze.
Ilustracje: Katie Horwich