Myši se z velmi dobrých důvodů bojí světla a nemají rády vyvýšená místa. Na světle je snáz odhalí přirození nepřátelé. Na vyvýšeném místě jsou rovněž nápadné a navíc jim hrozí pád.
Myšky z laboratoře Rochellys Diaz Heijtzové ze stockholmského Karolinska Institutet však mají pro strach uděláno. Světlo je příliš neděsí a také pohyb na úzké lávce trčící vysoko nad okolním terénem jim nenahání strach.
Bakterie nabádají k opatrnosti Myší hazardéři nemají oproti opatrným zvířatům nic navíc. Naopak, něco velmi podstatného jim chybí. V jejich střevu nežijí žádné bakterie. Když vědci novorozená myšata infikovali běžnými myšími střevními bakteriemi, zvířatům se ztracená obezřetnost zase vrátila.
Výsledky výzkumu zveřejněné ve vědeckém časopise Proceedings of the National Academy of Sciences dokazují, že střevní bakterie působí na organismus svého hostitele neuvěřitelně komplexně. Jejich přítomnost ovlivňuje dokonce i funkce mozku. Detailnější výzkum prokázal, že myši postrádající střevní bakterie mají utlumenou činnost v části mozku, která hraje významnou roli v řízení pohybu a ve zpracování nových informací.
Další odchylky byly patrné v místech zvaných synapse, kde si jednotlivé nervové buňky předávají signály. Myším, kterým chyběly střevní bakterie, klesala v mozku koncentrace bílkovin nutných pro přenos vzruchů nervovou tkání.
„To znamená jediné,“ říká člen výzkumného týmu Sven Peterson. „Vzájemnému působení organismu myši a bakterií, jež tato zvířata hostí ve svých střevech, se přizpůsobuje i nejkomplikovanější orgán těla - mozek.“
O vlivu bakteriálních infekcí na vývoj a funkce mozku vědí vědci už dlouho. Myši, které byly nakaženy choroboplodnými mikroby ještě během vývoje v těle matky nebo krátce po narození, bývají extrémně ustrašené a také si mnohem hůře osvojují nové dovednosti. Z humánní medicíny je znám vliv nákazy některými choroboplodnými mikroorganismy na propuknutí duševních chorob, jako je autismus nebo schizofrenie. Nejnovější poznatky švédských vědců ale otevírají cestu k výzkumu podílu normálních střevních bakterií na vzniku nejrůznějších psychických poruch.
„Střevní mikrobi ovlivňují náš život v mnoha směrech. Zasahují například do našeho metabolismu nebo do vývoje imunitního systému,“ komentoval pro časopis The Scientist výsledky švédské studie americký mikrobiolog Justin Sonnenburg ze Stanford University. „Výsledky této studie pro nás proto nepředstavují šok. Spíše je to další hezký příspěvek k rostoucí kupě informací o tom, jak střevní mikrobi působí na nervový systém.“ Pestrá zoo v našem břiše Také lidský organismus představuje díky mikrobiálním souputníkům pestrou zoologickou zahradu. Na každou buňku našeho těla připadá deset mikrobů, kteří v nás našli domov. Jen ve střevu máme asi 1,5 kg bakterií. Náleží k tisícovce různých druhů, i když 99 procent mikrobiální masy v našich útrobách vytvoří jen 30 až 40 různých druhů bakterií. Vědci označují různorodé mikrobiální společenstvo obývající naše těla jako lidský mikrobiom.
Druhová pestrost našeho mikrobiomu bledne před spektrem genů, jimiž jsou naši mikrobiální podnájemníci vybaveni. Komunita mikrobů v našem těle disponuje dohromady kolekcí genů, která je stokrát početnější než porce 23 tisíc genů tvořících lidský genom.
Významné role střevních mikrobů jsou jasné každému, komu narušilo normální složení mikrobiomu užívání antibiotik. Zažívací potíže trvají tak dlouho, dokud se složení mikrobiomu jakžtakž neobnoví. K úplné obnově však nedojde ani po několika letech.
Je stále jasnější, že náš útrobní mikrobiom má dalekosáhlé účinky na nejrůznější funkce lidského těla. Ukazuje se například, že obézní lidé mají ve střevech jiné druhy bakterií a jejich mikrobi jsou ve ždímání energie z potravy daleko výkonnější než mikrobiom lidí s normální tělesnou hmotností. Mikrobi tak své obézní hostitele dále vykrmují.
Nedávné výzkumy odhalily zásadní význam relativně „jemných“ změn mikrobiomu. Při nich se nemění druhové složení bakterií obývajících střevo, nýbrž „pouze“ zastoupení variant bakterií náležejících k jednomu druhu. Ty se od sebe mohou lišit jen jedním procentem dědičné informace.
Přesto může mít záměna dvou takových kmenů jednoho druhu bakterie tragické následky. Ukázalo se to u předčasně narozených dětí, které jsou velmi náchylné k těžkým zánětům střev. Skoro všechny předčasně narozené děti hostí ve střevu nebezpečné bakterie. Některé děti s nimi žijí bez nejmenších zdravotních komplikací. Jiné jsou stejnými mikroby ohroženy na životě. O výsledku rozhodují různé kmeny zdánlivě nedůležitých bakterií. Zatímco některé kmeny udrží původce smrtících zánětů pod kontrolou, jiné kmeny choroboplodné bakterie nezvládnou a nemoc propuká plnou silou. Střevní mikroflóra a sklon k nemocím Vážným onemocněním, kterým různou měrou trpí až jedna třetina obyvatel ekonomicky vyspělých zemí, je ztučnění jater čili jaterní steatóza. Při této chorobě se hromadí v buňkách jater drobné kapénky tuku a to narušuje životně důležité funkce jater. Na ztučnění jater se podílí celá řada vlivů. Významným rizikovým faktorem je konzumace alkoholu, obezita nebo cukrovka. Důležité jsou i dědičné vlivy, například vrozené narušení schopnosti vytvářet v organismu dostatečná množství molekuly cholinu.
Američtí lékaři vedení Melanií Spencerovou z University of North Carolina zjistili, že riziko ztučnění jater významně závisí na druhové skladbě bakterií ve střevě. Sledovali, jak se bude dařit patnácti dobrovolníkům konzumujícím po dva měsíce dietu, ve které byl drasticky omezen obsah cholinu. Všem před pokusem zkontrolovali druhové složení bakterií ve střevě. Vědce nijak nezaskočilo, že se mikrobiomy jednotlivých dobrovolníků lišily. Předpokládali, že společná dieta tyto rozdíly do značné míry smaže.
Ale v tom se mýlili. Mikrobiom každého dobrovolníka na změnu stravy zareagoval po svém. Některých bakterií ubylo, jiné se naopak namnožily. Přesto měl každý dobrovolník ve střevu i nadále jedinečnou kolekci bakterií.
Nedostatek cholinu ve stravě začal v průběhu pokusu ovlivňovat funkci jater dobrovolníků. Vědci sledovali, nakolik se projeví dědičné dispozice, jež dovolovaly účastníkům pokusu kompenzovat nedostatek důležité živiny v potravě. Významnější než dědičné vlohy se však ukázalo složení střevního mikrobiomu. Klíčovou roli sehrávaly dvě skupiny střevních bakterií.
Dobrovolníci, kteří měli na začátku sledování ve střevu hojně zastoupené mikroby ze skupiny Gammaproteobacteria, byli vůči ztučnění jater odolní. Naopak dobrovolníci, kteří měli ve střevu silně namnožené bakterie ze skupiny Erysipelotrichi, byli k nástupu jaterní steatózy náchylní. Zatím není vůbec jasné, jak obě skupiny bakterií na vznik jaterní steatózy působí.
„Některé bakterie zjevně v našem střevu provádějí něco, co člověka obrní proti negativním dopadům nedostatku cholinu v potravě a co pomůže jeho játrům vypořádat se se zpracováním tuku z potravy,“ říká Melanie Spencerová.
Bakterie, jež napomáhají rozvoji choroby, mohou odebírat cholin přijatý potravou. Nastolí tak v organismu nedostatek cholinu, i když jej s potravou zdánlivě přijímáme dostatečné množství.
***
Vážnou nemocí, která různou měrou trápí až třetinu obyvatel ekonomicky vyspělých zemí, je ztučnění jater čili jaterní steatóza.
Při této chorobě se hromadí v buňkách jater drobné kapénky tuku a to narušuje životně důležité funkce jater.
Rizikovým faktorem nemoci je alkohol, obezita nebo cukrovka.
Důležité jsou i dědičné vlivy, například vrozené narušení schopnosti vytvářet dostatečná množství molekuly cholinu - látky zajišťující komunikaci mezi nervovými buňkami. Riziko ztučnění jater závisí na druhové skladbě bakterií žijících v našem střevu. Tým Melanie Spencerové z University of North Carolina sledoval, jak se patnáct dobrovolníků vyrovná s dvouměsíční dietou, při které byl drasticky omezen obsah cholinu.
Dobrovolníci, kteří měli ve střevu dostatek
mikrobů ze skupiny Gammaproteobacteria,
zůstali vůči ztučnění jater odolní.
Naopak, lidé, kteří měli ve střevu silně namnožené
bakterie ze skupiny Erysipelotrichi,
byli k nástupu jaterní steatózy náchylní.
O autorovi| JAROSLAV PETR, Autor je profesorem České zemědělské univerzity a pracuje ve Výzkumném ústavu živočišné výroby v Praze-Uhříněvsi
