Škola mikrobiómu - Celiakia
Ako môžu črevné baktérie vyvolať celiakiu
Diéta bohatá na tryptofán mení zloženie mikrobioty smerom k znižovaniu zápalu spojeného s lepkom.
Čo je už o celiakii známe
Celiakia je imunitná reakcia na konzumáciu lepku, proteínu nachádzajúceho sa v niektorých obilninách vrátane pšenice a jačmeňa. Aj keď 40% globálnej populácie má genetický predpoklad na celiakiu, porucha sa rozvinie iba u 1%. To naznačuje úlohu environmentálnych faktorov vrátane črevnej mikrobioty. Ale vzťah medzi celiakiou a črevnými mikróbmi zostal nejasný.
Kam výskum celiakie pokročil
Vedci pri práci na myšiach zistili, že mikrobiálny metabolit potravinovej aminokyseliny tryptofán sa viaže na receptorové proteíny, ktoré môžu spúšťať imunitné reakcie v čreve. U myší, ktoré exprimujú gén citlivosti na celiakiu, podporila aktivácia tohto receptora vznik celiakie. Avšak strava bohatá na tryptofán, ako aj liečba baktériami, ako je Lactobacillus reuteri, pomohli znížiť zápal spôsobený lepkom.
Záver
Zistenia by mohli poukazovať na nové liečebné postupy alebo stravovacie stratégie na liečbu celiakie.
Celiakia, imunitná reakcia na bielkovinu nachádzajúcu sa v niektorých obilninách, je spôsobená kombináciou genetických a environmentálnych faktorov. Teraz vedci zistili, že odbúravanie tryptofánu v strave črevnými baktériami sa u myší s týmto ochorením mení.
Zistenia publikované v časopise Science Translational Medicine môžu pomôcť vysvetliť, prečo 40% z nás má gény citlivosti na celiakiu, ale iba u 1% sa táto porucha prejaví. Vedci poukázali na novú možnosť liečby tohto stavu.
„Jedinou liečbou celiakie je prísne dodržiavanie bezlepkovej diéty, ktorú je ťažké dodržať a ktorá nemusí vždy viesť k úplnému zotaveniu čriev alebo ústupu symptómov,“ hovorí spoluautorka štúdie Elena Verdu z McMaster University v kanadskom Hamiltone.
Vedci vedia, že niektoré črevné baktérie sú schopné metabolizovať esenciálnu aminokyselinu tryptofán. Tryptofán sa nachádza v potravinách vrátane hydiny, banánov a zeleniny, ako je brokolica a kapusta. Črevné baktérie rozkladajú tryptofán v strave a produkujú metabolity, ktoré sa viažu na receptorové bielkoviny v čreve. Jeden z týchto receptorov sa nazýva aryl-uhľovodíkový receptor (AhR) a odchýlka v jeho aktivácii bola spojená so zápalovými ochoreniami čriev.
Verdu a jej kolegovia sa preto rozhodli preskúmať, či sa metabolizmus tryptofánu zmenil v čreve myší, ktoré u ktorých sa prejavuje gén citlivosti na celiakiu.
Zmiernenie príznakov
Myši náchylné na celiakiu boli vystavené lepku a potom boli podrobené trom zásahom zameraným na zvýšenie aktivácie AhR.
Vedci zistili, že strava bohatá na tryptofán posunula zloženie mikrobioty u hlodavcov tak, aby produkovali viac molekúl, ktoré sú schopné viazať sa na AhR, čo zase zmenšilo zápal spojený s lepkom.
Liečba baktériami, vrátane Lactobacillus reuteri, ktoré produkujú molekuly ligandu AhR, tiež zmiernila celiakálny zápal v čreve hlodavcov. Podobné výsledky sa pozorovali po liečbe myší liekom nazývaným Ficz, ktorý zvyšuje aktivitu AhR.
Liečba celiakie
Ďalej tím analyzoval vzorky stolice od ľudí s celiakiou. V porovnaní so zdravými ľuďmi a pacientmi s ochorením, ktoré je v remisii z bezlepkovej diéty, jedinci s aktívnou celiakiou produkovali menej molekúl ligandu AhR a vykazovali zhoršenú črevnú aktiváciu dráhy AhR.
Zistenia naznačujú, že celiakia je spojená so zníženou schopnosťou črevnej mikrobioty metabolizovať tryptofán. Poukazujú tiež na potenciál modulácie črevného mikrobiómu k zlepšeniu metabolizmu tryptofánu. To umožní lepšiu kontrolu príznakov celiakie.
„Naše výsledky by mali viesť k intervenčným štúdiám u tejto skupiny pacientov na vyhodnotenie suplementácie tryptofánu v kombinácii s probiotickými organizmami, ako sú kmene L. reuteri, ktoré produkujú ligandy AhR z potravinového substrátu,“ tvrdia vedci. "Tento terapeutický prístup by mohol byť užitočný aj ako preventívna stratégia u rizikových populácií."
Okrem Lactobacillus reuteri vstupuje do zápalových procesov množstvo ďalších probiotických kmeňov s ich špecifickými účinkami. Správnou kombináciou týchto kmeňov u konkrétnych pacientov môžeme výrazne zlepšiť kvalitu vášho života s celiakou alebo intoleranciou lepku.
Autor: Ing. Norbert Bomba
Lamas B. et al., “Aryl hydrocarbon receptor ligand production by the gut microbiota is decreased in celiac disease leading to intestinal inflammation“ Science Translational Medicine 21 Oct 2020: Vol. 12, Issue 566, eaba0624, DOI: 10.1126/scitranslmed.aba0624
