Střevní mikroflóra omlazuje mozek: Transplant fekální mikrobioty obnovil plasticitu u starých myší
InovacePrvní studie ukázala, že transplantace fekální mikrobioty (FMT) může způsobit, že stárnoucí mozek bude stejně přizpůsobivý jako mozek mladého jedince. Střevní mikrobiom je již dříve spojován s rizikem deprese a může hrát roli i při formování osobnosti.
První studie ukázala, že transplantace fekální mikrobioty (FMT) může způsobit, že stárnoucí mozek bude stejně přizpůsobivý jako mozek mladého jedince. Střevní mikrobiom je již dříve spojován s rizikem deprese a může hrát roli i při formování osobnosti. Nyní však výzkum odhalil, že starší myši, kterým byla prostřednictvím FMT podána střevní mikrobiota mladších zvířat, zaznamenaly zlepšení mozkové plasticity. To naznačuje, že by mohly překonat stav podobný amblyopii, známé jako líné oko, která je obvykle úspěšně léčena pouze v dětství.
Neuroplasticita, tedy schopnost mozku se přetvářet, umožňuje léčbu stavů jako amblyopie u dětí dočasným zakrytím silnějšího oka. To nutí mozek vytvářet nová spojení se slabším okem, čímž se zlepšuje celkové vidění. Plasticita však vrcholí v mladém věku a s dospíváním klesá, jelikož mozek přirozeně odstraňuje nepoužívaná spojení. Tým Paoly Tognini ze Sant'Anna School of Advanced Studies v Pise v Itálii chtěl zjistit, zda se na tomto procesu podílí střevní mikrobiom a zda by jej bylo možné manipulovat k posílení mozkové plasticity v dospělosti.
Vědci nejprve podávali 21denním myším vysokou dávku širokospektrálních antibiotik rozpuštěných ve vodě po dobu 10 dnů. Zjistili podstatné změny v jejich střevních mikrobiomech ve srovnání s kontrolní skupinou. Tyto změny zahrnovaly snížené hladiny bakteriálních rodin, jako je Lachnospiraceae, která se podílí na tvorbě mastných kyselin s krátkým řetězcem s neuroprotektivními vlastnostmi. Následně bylo každé myši na tři dny utěsněno jedno oko. Při snímání nervových reakcí na stimulaci každého oka se ukázalo, že pouze kontrolní myši vykazovaly známky neuroplasticity, přičemž jejich mozky reagovaly více na stimulaci oka, které zůstalo otevřené. RNA sekvenování odhalilo, že u myší s antibiotiky bylo odlišně exprimováno více než 1000 genů, včetně těch souvisejících s myelinizací a propustností hematoencefalické bariéry.
V závěrečné fázi výzkumu tým transplantoval fekální mikrobiotu myší ve věku kolem 30 dnů do 4měsíčních dospělých myší. Kontrolní skupina obdržela transplantáty od jiných dospělých jedinců. Pouze mozky myší, které obdržely mladou mikrobiotu, prokázaly neuroplasticitu v reakci na experiment s utěsněním oka. Parisa Gazerani z Oslo Metropolitan University v Norsku, která se na práci nepodílela, zdůrazňuje, že tato studie naznačuje, že mikrobiální společenství mohou pomáhat regulovat kritická období vývoje mozku tím, že definují, kdy se otevírají a zavírají vývojová okna zvýšené plasticity.
Pokud by se stejné principy uplatnily i u lidí, důsledky by mohly být obrovské, říká Harriët Schellekens z University College Cork v Irsku. Naznačovalo by to, že mikrobiom je důležitý nejen pro raný vývoj mozku, ale mohl by být cílem i v pozdějším věku pro zlepšení učení, zotavení po zranění nebo odolnosti při stárnutí a neurologických onemocněních. Výzvou bude identifikovat konkrétní mikrobiální metabolity nebo kmeny zodpovědné za tyto účinky, namísto spoléhání se na hrubé transplantace mikrobioty. Gazerani však varuje, že přímá extrapolace na lidi je předčasná, především proto, že lidské mozky jsou složitější a naše mikrobiomy jsou výrazně ovlivněny stravou a životním stylem. Studie také vyvolává otázky ohledně potenciálních dlouhodobých účinků expozice antibiotikům v raném věku, zejména pokud je dávka vysoká a prodloužená. Ačkoli antibiotika zůstávají život zachraňující a nikdy by neměla být zadržována, pokud jsou klinicky indikována, tato zjištění posilují význam jejich uvážlivého používání během kritických vývojových období.