Preskočiť na obsah Preskočiť na pätu (NCP VaT)
VEDA NA DOSAH – váš zdroj informácií o slovenskej vede

Psychobióm: črevné baktérie, ktoré môžu ovplyvňovať naše správanie

Simona Dulajová

Dá sa odpoveď na otázku, ako liečiť depresiu, nájsť v ľudskej stolici?

Prepojenie čriev a mozgu. Zdroj: iStockphoto.com

Prepojenie čriev a mozgu. Zdroj: iStockphoto.com

Vedci skúmajú prepojenie medzi črevnými baktériami a mozgom už viac ako dve desaťročia. Ich závery sú najzaujímavejšie vyjadrené v číslach1. Pri priemernom počte ľudských buniek, ktorý sa odhaduje na 30 triliónov, je tých mikrobiálnych minimálne o 8 triliónov viac. Na váhe nám našťastie veľmi nepridajú. Črevný mikrobióm 70-kilového muža váži len okolo 2 kilogramov, čo je však stále viac v porovnaní s ľudským mozgom vážiacim len necelé kilo a pol.

Čo tieto čísla znamenajú?

Tisícky druhov baktérií, vírusov, ba dokonca aj húb majú vďaka svojmu pôsobeniu v črevách priame spojenie s naším mozgom. Táto neustála komunikácia zaujala nielen vedcov, ale aj väčšie farmaceutické firmy, ktoré sa rozhodli investovať do jej výskumu2. Výsledkom má byť vývin nového terapeutika určeného na liečbu depresie a iných neuropsychiatrických ochorení.

Tím odborníkov sa zameriava na dva hlavné spôsoby, ktorými môže črevný mikrobióm ovplyvniť fungovanie mozgu. Jedným z nich je sekrécia (čiže vylučovanie) molekúl do krvi a ich následné doručenie do centrálnej nervovej sústavy. Druhým zas stimulácia (čiže podnecovanie) blúdivého nervu (Nervus vagus) prepájajúceho mozog s viacerými vnútornými orgánmi.

Vedci hľadajú odpovede na netradičnom mieste

Konkrétne ide o ľudskú stolicu. Prvým krokom štúdie je totiž zozbieranie čo najväčšieho počtu relevantných dát. Tím výskumníkov si takýmto spôsobom vytvára akúsi knižnicu všetkých mikroorganizmov, ktoré sa prirodzene vyskytujú v ľudskom tráviacom trakte. Zo vzoriek stolice sa im počas piatich rokov podarilo izolovať a úspešne kultivovať už viac ako 70 percent zo všetkých známych črevných mikróbov.

Kultivácia baktérií si pritom vyžaduje obrovskú trpezlivosť a skúsenosti s využívaním rôznych typov nutrientov (čiže živín) a antibiotík. Vďaka správne namiešanej kombinácii dokážu odborníci kultivovať aj pomaly rastúce baktérie, ktoré by inak v konkurencii s agresívnejšími druhmi nemali šancu prežiť.

Simulátor tráviaceho traktu

Izolovať baktérie nestačí. Ďalším krokom je zistiť, aké látky produkujú a ako sa ich účinok môže meniť v závislosti od prítomnosti iných druhov mikroorganizmov. Vedci na to využívajú simulátor tráviaceho traktu, ktorý sa skladá z obrovského množstva sklenených bánk poprepájaných hadičkami. Podľa potreby doň možno pridávať jednotlivé mikroorganizmy.

Takto sa im podarilo identifikovať baktériu, ktorá nedokázala prežiť v klasickom kultivačnom médiu, ale pre svoj rast potrebovala gama-aminomaslovú kyselinu (GABA). A práve uvedená aminokyselina plní v mozgu úlohu neurotransmitera, ktorého neregulovaná činnosť sa spája s depresiou a inými duševnými poruchami.

Ak je GABA potrebná na rast jedného druhu baktérie, znamená to, že iný druh ju musí produkovať. Postupným pridávaním jednotlivých bakteriálnych kmeňov sa vedcom nakoniec podarilo izolovať hneď tri GABA produkujúce baktérie vrátane kmeňa Bacteroides.

Od stolice k patentu: marketing alebo veda?

Svoje zistenia sa tím odborníkov rozhodol patentovať. Bakteriálne kmene tvoriace GABA alebo iné látky stimulujúce nervovú sústavu chcú v budúcnosti poskytnúť pacientom v podobe mikrobiálnej terapie.

Výrobe nového terapeutika však musí predchádzať veľké množstvo predklinických a klinických testov, ktoré bude následne posudzovať regulačná autorita.

Pochybnosti o možnosti prevedenia prvotných objavov do praxe vyjadril aj mikrobiológ Rob Knight z Kalifornskej univerzity, ktorý výskum psychobiómu prirovnal k zlatej horúčke. Podľa jeho slov sú viaceré projekty veľmi perspektívne a ťažia z reálnych vedeckých štúdií, no zároveň sa to o iných, ktoré sú financované ziskuchtivými investormi, nedá povedať.

Prepojenie medzi črevným mikrobiómom a mozgom je však nespochybniteľné. Kľúčovým faktorom teda zostáva menej uponáhľaný prístup, zameraný na komplexné spracovanie výsledkov štúdií a ich správnu interpretáciu v súvislosti s existujúcimi dátami.

Zdroje:
1. https://www.healthline.com/health/number-of-cells-in-body#bacterial-cells
2. https://www.science.org/doi/10.1126/science.368.6491.570

Operačný program MSSR

Investícia do Vašej budúcnosti
Tento projekt je podporený z Európskeho fondu regionálneho rozvoja

Táto webová stránka vznikla vďaka podpore v rámci Operačného programu Integrovaná infraštruktúra pre projekt: Podpora národného systému pre popularizáciu výskumu a vývoja
(kód ITMS: 313011T136), spolufinancovaný zo zdrojov Európskeho fondu regionálneho rozvoja.