Naše střevní mikroby a geny jsou v neustálém konverzaci a formují se způsobem, který ovlivňuje vše od imunity a zánětu po riziko onemocnění, podle nového přezkumu vědeckých důkazů. Je to partnerství, které by mohlo transformovat, jak zabráníme a léčíme nemoci.
Díky stále rostoucí řadě studií se stále více učíme o důležitosti bilionů mikrobů, které tvoří náš střevní mikrobiom a jak společně mohou ovlivnit mentální i fyzické zdraví.
Nyní, v novém článku o recenzi, vědci na University of Hawai’i v Mānoa (UH Mānoa) zkoumali, jak střevní bakterie mohou ovlivnit náš epigenom – chemické značky na DNA a RNA, které zapínají geny za zapnutí nebo vypnutí bez změny základního genetického kódu.
„Pochopením toho, jak střevní mikroby ovlivňují naše geny, si můžeme začít představovat nové způsoby, jak zabránit nemoci a podporovat zdraví způsobem, který nás přibližuje personalizované medicíně,“ uvedla odpovídající autorka studie Alika Maunakea, PhD, profesorka v oddělení anatomie UH Mānoa a fyziologie.
Vzhledem k tomu, že se jednalo o recenzní článek, vědci neprováděli původní experimenty. Místo toho syntetizovali a analyzovali zjištění z velkého množství vědecké literatury napříč mikrobiologií, genetikou a epigenetikou. Jejich zaměření zahrnovalo mechanistické studie na zvířecích modelech, zejména myší s bakteriemi bez bakterií, laboratorních experimentů na lidských buňkách a organoidech a objevující se klinické studie pomocí intervencí zaměřených na mikrobiom. Dospěli k dvěma závěrům: jedna, že mikroby ovlivňují hostitelskou epigenetiku; a dva, tato hostitelská epigenetika tvaruje mikrobiom.
Vědci zjistili, že malé organismy žijící v našem střevě nepomáhají jen trávit jídlo, ale mohou také ovlivnit to, jak se naše geny chovají. Nedělají to změnou naší DNA, ale zasláním signálů, které přepínají určité geny zapnutou nebo vypnuto. Takto:
- Krmí naše genové stroje. Některé střevní bakterie vytvářejí základní vitamíny, které naše buňky používají jako palivo pro správu, které geny jsou aktivní. Bez dostatečného množství těchto pomocníků, že systém produkující energii neběží tak hladce.
- Vyrábějí chemické posly. Když rozkládají naše jídlo, mikroby produkují malé molekuly-včetně mastných kyselin s krátkým řetězcem (SCFA), vitamínů a dalších malých molekul-, které cestují tělem a působí jako jemné „namáhání“ do našich buněk a povzbuzují některé geny, aby se staly aktivnějšími a uklidňovaly ostatní dolů.
- Učí náš imunitní systém. Tvarováním, jak fungují některé imunitní geny, bakterie střev pomáhají našim tělům naučit se rozdíl mezi přátelskými mikroby a škodlivými útočníky. To udržuje zánět pod kontrolou a pomáhá předcházet přehnaním imunitního systému.
- Vyladí zánět. Některé z těchto mikrobiálních signálů pomáhají aktivovat specifické imunitní buňky, jejichž úkolem je snižovat zánět, což je klíčem k udržení zdravého střeva (a zbytku těla).
Stručně řečeno, váš střevní mikrobiom působí trochu jako tým malých biochemických trenérů: Nepřipsají váš genetický kód, ale ovlivňují to, jak se čte a kdy se nazývají určité hry.
Vědci také zjistili, že vztah mezi námi a našimi střevními mikroby není jednosměrný. Stejně jako ovlivňují to, jak se naše geny chovají, naše těla tvarují, která mikroby žijí a v nás se daří. Přemýšlejte o tom jako o obousměrné konverzaci, přičemž obě strany se neustále přizpůsobují. Zde je návod, jak vydržíme náš konec dialogu:
- Nastavili jsme jeviště. Chemické „přepínače“, které řídí, jak naše geny fungují, mohou zajistit, aby střevo více či méně přivítalo určité mikroby. Mírné vylepšení v tom, jak se naše buňky chovají, může naklonit rovnováhu ve prospěch jednoho typu bakterií před druhým.
- Naše geny pomáhají rozhodnout, kdo se nastěhuje. DNA některých lidí přirozeně podporuje konkrétní mikrobiální druhy k růstu. To je jeden z důvodů, proč je střevní mikrobiom každého jedinečný.
- Naše volby záleží. Faktory životního stylu, jako je strava, cvičení, spánek a stres, mění naše epigenetické vzorce a ty změny se zvlnějí, aby ovlivnily mikrobiální komunitu v našem těle. Například chronický stres může vyvolat chemické změny v našich buňkách, které vedou k více „zánětlivým“ bakteriím.
- Vyvíjíme se společně. Jak stárneme nebo se měníme naše životní prostředí, naše epigenetické krajiny se posune. Mikroby reagují tím, že přetvoří jejich populaci, udržují partnerství dynamické a přizpůsobivé.
Jinými slovy, nejsme pasivní hostitelé našich střevních mikrobů. Naše těla pomáhají vybírat a vychovávat mikrobiální směs žijící uvnitř nás a tato mix zase ovlivňuje naše zdraví.
Většina studií, které vědci revidovali a analyzovali, prokázala korelace, ale plně nevysvětlila, jak specifické mikroby způsobily epigenetické změny. To znamená, že stále plně nechápeme, zda určité mikroby příčina tyto genové mění nebo jsou jednoduše přidružené s nimi. Mezi další omezení patří, že mnoho nálezů pocházelo od myší nebo zjednodušených buněčných kultur, které plně replikují složitost biologie člověka. Většina studií dále zahrnovala omezené populace. Epigenetické a mikrobiomové profily se velmi liší v celé etnice, stravě a prostředí.
Přestože přehled zdůrazňuje, že přehled zdůrazňuje potenciál pro precizním medicínu informovanou o mikrobiomech, i když stále ještě zbývá dozvědět se o molekulárních detailech tohoto křížového rozhovoru mezi mikrobiomem a epigenomem. Mapování mikrobiomu a epigenomu jednotlivce by mohlo lékařům umožnit předpovídat riziko onemocnění a léčbu na míru – od personalizované výživy a imunitní terapie až po epigeneticky cílenou léčbu rakoviny.
Kdo ví? Na základě těchto zjištění je možné, že jednoho dne může váš lékař předepsat konkrétní potraviny nebo probiotické kmeny, aby resetoval vaše epigenetické vzorce a snížil riziko chronických onemocnění.
Studie byla zveřejněna v International Journal of Molecular Sciences.
Zdroj: Uh Mānoa
Čerpáme z těchto zdrojů: google.com, science.org, newatlas.com, wired.com, pixabay.com
