Střevní bakterie − neviditelní spojenci pro zdravý růst: nejnovější poznatky z výzkumů

Úvod

Přednášející představil projekt „Integrativní fyziologie gnotobiontů“, jehož cílem je sledovat vliv střevních bakterií na růst organismu. Právě bakterie jsou spolu se stravou významným faktorem ovlivňujícím fyziologii živých organismů. Integrativní model potom zohledňuje všechny 3 složky: mikrobiom, stravu a hostitele.

Ve zmíněném projektu pracoval jeho odborný tým s konvenčními a bezmikrobními myšmi a srovnával, jak střevní bakterie a komponenty mikrobiomu ovlivňují fyziologii hostitele. Za konvenční myši byly považovány běžně chované myši, které jsou kolonizovány bakteriemi, jejichž přesné složení není známo. Axenické (bezmikrobní) myši v sobě naopak nemají žádné detekovatelné živé bakterie. Gnotobiotické myši jsou buď kolonizovány jednou konkrétní vybranou bakterií, nebo přesně specifikovanou skupinou mikroorganismů.

Vliv výživy a střevních bakterií na růst

Dvě skupiny myší, konvenční a bezmikrobní, byly použity k hodnocení vlivu výživy a střevních bakterií na růst. Ve 21. dni života byly myši odstaveny a převedeny na plnohodnotnou stravu. Poté se sledovaly jejich hmotnostní a délkové přírůstky. V době odstavení se délka těla u sledovaných skupin myší nelišila, ale po 2 měsících byly patrné signifikantní rozdíly – bezmikrobní myši byly kratší než myši konvenční, lišila se také struktura kostí, která byla lepší u konvenčních myší osídlených střevními bakteriemi. Podobný trend byl pozorován rovněž v případě hmotnosti – počáteční shodná hmotnost u obou skupin se po 2 měsících lišila o 3 gramy. U bezmikrobních myší byly všechny klíčové orgány menší.

V přednášce zazněla také odpověď na otázku, zda role mikrobiomu nespočívala pouze v lepším ukládání tuku. Podle přednášejícího se jednalo skutečně o systémový růst, a nejen o zvýšené ukládání tuku u konvenčních myší, neboť odborníci hodnotili rovněž hmotnost epididymálního tuku a v tomto směru nebyly u myší zjištěny rozdíly. Histologický rozbor neprokázal ani rozdíly u adipocytů a shodné byly též hodnoty leptinu cirkulujícího v krvi myší.

Obecné aspekty růstu

V další části přednášky se autor sdělení věnoval různým obecným aspektům růstu. Upozornil, že na molekulární úrovni je růst řízen somatotropní osou, která má dva hlavní hráče – růstový hormon a inzulinu podobný růstový faktor 1 (IGF-1). Růstový hormon je produkován hypofýzou a stimuluje produkci IGF-1, a to buď v játrech, která jsou hlavním zdrojem cirkulujícího IGF-1, nebo v periferních orgánech, např. ve svalech.

Při stanovení hodnot růstového hormonu v séru u myší různého stáří nebyly u sledovaných skupin nalezeny rozdíly a hladiny hormonu postupně klesaly. U konvenčních myší ovšem docházelo od 14. dne života k signifikantně většímu nárůstu hodnot IGF-1 než u bezmikrobních myší a tento nárůst vrcholil 28. den.

Přednášející v rámci shrnutí problematiky růstu uvedl, že mikrobiom má vliv na zvýšenou kinetiku růstu, zlepšuje hmotnostní přírůstky a ve standardních nutričních podmínkách pracuje somatotropní osa lépe u konvenčních myší než u myší axenických.

Role mikrobiomu při chronické podvýživě

Dětská podvýživa je jedním z nejrizikovějších faktorů úmrtnosti dětí do 5 let. Odborné poznatky ukazují, že podvyživeným dětem nestačí jen podávat plnohodnotnou stravu, ale je potřeba změnit také jejich špatně nastavený mikrobiom, jinak nejsou výsledky nutriční terapie trvalé a děti po ukončení terapeutické fáze opět upadají do stavu podvýživy.

V rámci výzkumů gnotobiologické laboratoře byly sledovány reakce myší na izokalorickou dietu s nízkým obsahem proteinů a tuků. Bezmikrobní myši přestávaly při tomto typu výživy růst do délky a byla u nich zjištěna menší hmotnost, zatímco konvenční myši pokračovaly v růstu. Lze tedy konstatovat, že mikrobiota hraje zásadní roli i v podmínkách chronické podvýživy.

Česká mikrobiomová společnost ČLS JEP

Česká mikrobiomová společnost ČLS JEP (ČMS), na jejíž konferenci byla citovaná přednáška prezentována, vznikla v lednu 2019 na Česko-slovenské psychofarmakologické konferenci. Schválení ze strany České lékařské společnosti J. E. Purkyně následovalo v září téhož roku. V čele společnosti stojí prof. MUDr. Helena Tlaskalová-Hogenová, DrSc.

ČMS je mezioborové sdružení zabývající se problematikou mikrobiomu a jeho vlivu na zdraví a sdružuje odborníky, laiky i zástupce pacientských organizací. K cílům ČMS patří podpora vědecké spolupráce, systematické shromažďování a šíření poznatků o mikrobiomu a eliminace nevědeckých přístupů k problematice mikrobiomu.

(pak)

Zdroje:
1. Schwarzer M. Střevní bakterie: neviditelní spojenci pro zdravý růst. Ustavující konference České mikrobiomové společnosti ČLS JEP, Praha, 2020.
2. Tlaskalová-Hogenová H. Představení České mikrobiomové společnosti ČLS JEP. Ustavující konference České mikrobiomové společnosti ČLS JEP, Praha, 2020.