Syndróm dráždivého čreva ovplyvníme zmenou zloženia črevných baktérií

Nová štúdia publikovaná v jednom z najprestížnejších vedeckých časopisov Nature (Muller et al., 2020) by mohla pomôcť pochopiť, ako je riadená pohyblivosť našich čriev a porozumieť systémovým poruchám súvisiacim s osou črevo-mozog. Vedci tvrdia, že tieto poznatky sú „nevyhnutné pre stanovenie liečebných postupov“.

Čo je už o tejto téme známe?

Spojenia medzi črevom a mozgom riadia širokú škálu pochodov v čreve, od črevných funkcií až po stravovacie návyky. Stále ostáva nejasné, či existujú nervové okruhy na identifikovanie črevných baktérií a prenos týchto informácií do mozgu.

Čo tento výskum prináša

Vedci zistili, pri pokusoch na myšiach, že pri znížení rozmanitosti črevných baktérií alebo zmene ich zloženia sa nadmerne aktivuje sympatický nervový systém v čreve. Obnova črevnej mikrobioty môže zablokovať aktivitu týchto neurónov produkciou mastných kyselín s krátkym reťazcom (octová, propiónová, maslová…) a aktiváciou senzorických neurónov.

Záver

Zistenia naznačujú, že črevné baktérie sú schopné riadiť neuróny, ktoré regulujú vylučovanie, pohyblivosť čriev a prietok v krvnom obehu črevo-mozog.

Os medzi črevom a mozgom riadi širokú škálu pochodov, od črevných funkcií až po stravovacie návyky. Nie je však jasné, či existujú nervové dráhy na rozlišovanie črevných baktérií a prenos týchto informácií do mozgu. Teraz vedci zistili, že črevná mikrobiota môže riadiť činnosť vybraných neurónov mozgového kmeňa, ktoré zas spätne stimulujú nervy v čreve.

Zistenia publikované v Nature by mohli pomôcť určiť, ako je riadená pohyblivosť čreva, a porozumieť systémovým poruchám súvisiacim s osou črevo-mozog. Vedci tvrdia, že tieto poznatky sú „nevyhnutné pre stanovenie liečebných postupov“.

Nervová sústava obaľujúca naše črevo pozostáva zo siete neurónov, ktoré riadia funkciu tráviacej sústavy. Daniem Mucida z Rockefellerovej univerzity a jeho kolegovia študovali črevný nervový systém myší chovaných bez prítomnosti črevných baktérií a tiež myší osídlených známymi kmeňmi baktérií.

Aktivácia neurónov

Vedci zistili, že u myší, ktorým chýbajú črevné baktérie a u myší, ktoré majú narušenú črevnú mikrobiotu sa nadmerne aktivovali sympatické neuróny spojené s črevom. To má často za následok vznik hnačky, zápchy alebo iných prejavov nesprávne fungujúceho čreva. Prenos vybraných črevných baktérií zo zdravých myší na myši bez akýchkoľvek baktériípotlačil aktiváciu týchto neurónov. To naznačuje, že aktivita nervovej sústavy nášho čreva reaguje na zmeny v zloženía rozmanitosti baktérií črevnej mikrobioty. 

Tím však pozoroval, že iba baktérie, o ktorých je známe, že obnovujú hladiny mikrobiálnych metabolitov (produktov baktérií), ako sú mastné kyseliny s krátkym reťazcom, boli schopné potlačiť aktiváciu sympatických neurónov spojených s črevom.

Okruh črevo-mozog-črevo

Sledovaním neurónov spájajúcich črevnú stenu s mozgom vedci identifikovali oblasti neurónov mozgového kmeňa, ktoré sa aktivujú pri ochudobnenom zložení črevných baktérií. Objavili aj triedu neurónov, ktoré riadia prechod potravy tráviacou sústavou.

Zistenia naznačujú, že neuróny črevného nervového systému sú schopné rozlíšiť baktérie a ich výlučky prostredníctvom črevno-mozgového okruhu a zmeny v zložení baktérií tak aktivujú neuróny ovplyvňujúce činnosť čreva.

“Celkovo naše výsledky identifikujú okruh črevo-mozog-črevo, pričom odlišné mikroorganizmy a mikrobiálne metabolity modulujú aktiváciu črevných sympatických neurónov a senzorických jadier mozgového kmeňa, ktoré sú schopné integrovať črevné špecifické podnety,” tvrdia vedci. “Identifikovali sme množstvo potenciálnych signálov získaných z mikrobioty, ktoré môžu modulovať aktivitu sympatiku v čreve a neuronálne populácie, ktoré sú synapticky spojené s črevom,” dodávajú (Muller et al., 2020).

Nesprávne zloženie mikrobiómu (dysbióza) negatívne ovplyvňuje signalizáciu na osi črevo-mozog-črevo. To spôsobuje zmenenú funkčnosť a pohyblivosť čreva čo sa spája so syndrómom dráždivého čreva (IBS), s hnačkami, zápchami, bakteriálnym prerastaním SIBO a črevnými zápalovými chorobami ako Crohnova choroba a ulcerózna kolitída.

Analýzou našej mikrobioty zistíme, ktoré druhy baktérií nám v čreve chýbajú a ktorých je prebytok. Na základe toho dokážeme cielene upraviť zloženie mikrobioty. Pozitívna zmena zloženia mikrobioty vedie k zlepšeniu funkčnosti čreva a celého organizmu vrátane imunity a metabolizmu tukov, cukrov a proteínov.

 

Muller, P.A., Schneeberger, M., Matheis, F. et al. Microbiota modulate sympathetic neurons via a gut–brain circuit. Nature 583, 441–446 (2020). https://doi.org/10.1038/s41586-020-2474-7