Vytvorenie črevného mikrobiómu sa práve stalo realitou
- Autor:
- Roman Mališka
- Zverejnené:
- 7. 1. 2025
- Hodnotenie:
- Už ste hlasovali.
Užitočné baktérie obsadzujú špecifické oblasti v čreve a prispievajú k nášmu zdraviu prostredníctvom takzvaného mikrobiómu. Nová štúdia identifikovala gény, ktoré dobré baktérie používajú na kolonizáciu týchto oblastí, čím sa otvorili dvere k vytvoreniu umelých probiotík.
Roky výskumu ukázali, aký dôležitý je črevný mikrobióm pre mnohé aspekty nášho zdravia. Aby bol mikrobióm účinný, vyžaduje si symbiotický vzťah medzi prospešnými a nie príliš prospešnými baktériami, ktoré kolonizujú špecifické oblasti čreva. Nová štúdia vedená Inštitútom pre vedu Carnegie (Carnegie Institution for Science alebo Carnegie Science) objavila spôsob, ako viesť baktérie do regiónu, kde budú mať najväčší úžitok.
„Hovoríme o neuveriteľne zložitom systéme vzájomne prepojených mikrobiálnych spoločenstiev a každý druh sa musí dostať na správne miesto, kde môže prosperovať a prispievať k zdraviu hostiteľa,“ povedal William Ludington z oddelenia ekológie a evolučnej biológie Carnegie Science a zodpovedajúci autor štúdie. „Výskumníci sa snažili zistiť, ako je každý bakteriálny druh nasmerovaný na správne miesto a ako sa minimalizuje kolonizácia škodlivými alebo menej ako ideálnymi druhmi.“
Výskumníci tento proces prirovnávajú k letiskovému systému manipulácie s batožinou, kde sa batožina – v tomto prípade prospešné baktérie – prepraví z odbavovacej priehradky do nákladného priestoru lietadla. Navonok to pôsobí chaoticky, no väčšinou je batožina doručená do toho správneho lietadla. Ak nie, existujú nápravné procesy.
„Podobne aj v črevách sa prospešné baktérie potrebujú dostať do oblasti, kde môžu úspešne vytvoriť kolóniu,“ povedala Karina Gutiérrez-García, spoluautorka štúdie. „Pracovali sme na odhalení mechanizmov, ktoré to umožňujú.“
Aby vedci zistili, ako sa symbiotické mikrobiómy dostali tam, kam potrebovali, do svojho takzvaného výklenku, vyvinuli technológiu, ktorá im umožnila sledovať jedinú bunku prospešného bakteriálneho druhu Lactiplantibacillus plantarum, ako kolonizuje črevo ovocnej mušky vo vysokom rozlíšení a v reálnom čase. Ovocná muška bola vybraná, pretože jej mikrobióm je oveľa menší ako u ľudí a je dobre definovaný.
„Vývoj tejto zobrazovacej technológie bol vzrušujúcou výzvou,“ povedal spoluautor štúdie Ren Dodge. „Umožnilo nám to vidieť interakcie jednotlivých bakteriálnych buniek s črevom hostiteľa v bezprecedentných detailoch.“
Úspešná kolonizácia závisí od proteínov nazývaných ako adhezíny, ktoré sú prítomné na povrchu baktérií. Ako už názov napovedá, adhezíny sa lepia na iné bunky, tkanivá alebo štruktúry v tele. Adhezíny však zvyčajne nerozlišujú, kde priľnú a či ide o prechodné pripojenie.
Pomocou technológie živého zobrazovania vedci zistili, že adhezíny používané L. plantarum izolované z voľne žijúcich ovocných mušiek sú stabilne pripojené k hostiteľskému črevnému tkanivu. Na rozdiel od toho, L. plantarum pochádzajúci z ľudského pôvodu vytvoril len krátkodobé pripojenie. Pri bližšom pohľade vedci zistili genetický základ zlepšenej adhézie baktérií v špecifickom výklenku čreva.
„Identifikáciou génov, ktoré umožňujú L. plantarum kolonizovať špecifické výklenky, máme teraz prehľad o tom, ako vytvoriť presnejšie spracovanie iných baktérií,“ povedal spoluautor štúdie Kevin Aumiller. „To otvára dvere vytváraniu probiotík, ktoré sú optimalizované pre špecifické miesta v ľudskom čreve.“
Štúdia bola nedávno publikovaná v magazíne Science.
