Vztah mezi střevním mikrobiomem a procesy stárnutí
Střevní mikrobiom produkuje řadu metabolitů, které jsou nezbytné pro správné fungování buněčných procesů hostitele. S postupujícím věkem dochází ke změnám ve složení střevní mikrobioty, což vede k poklesu hladin těchto látek. Předchozí výzkumy na zvířecích modelech naznačily, že přenos mikrobiomu od mladších jedinců na starší může přispět ke zlepšení zdravotního stavu, mechanismy zodpovědné za tento jev však dosud nebyly zcela objasněny. Klíčovou otázkou zůstává, jaký konkrétní podíl na těchto efektech mají jednotlivé bakteriální metabolity.
Studium vlivu bakteriálních metabolitů na délku života
Dosavadní vědecké poznatky o vlivu střevních bakteriálních metabolitů na délku života hostitele byly omezené, neboť chyběly studie využívající gnotobiotické organismy s definovaným genetickým deficitem v biosyntéze specifických látek. Nový výzkum publikovaný v odborném časopise mBio se zaměřil na polyaminy, mezi které patří putrescin a spermidin. Tyto látky jsou považovány za jedny z nejvýznamnějších metabolitů produkovaných střevními bakteriemi.
Výsledky experimentu na modelu octomilek
V rámci studie byly vytvořeny gnotobiotické octomilky kolonizované kmeny bakterie Escherichia coli. Výzkumný tým využil kmeny, u nichž byly geny pro biosyntézu polyaminů buď deleovány, nebo komplementovány. Testované subjekty byly krmeny stravou bez obsahu polyaminů, což vědcům umožnilo sledovat vliv metabolitů pocházejících výhradně ze střevních bakterií.
Analýza prokázala, že polyaminy produkované střevními bakteriemi vedly u pokusných organismů k prodloužení délky života. U jedinců kolonizovaných kmeny E. coli schopnými produkovat polyaminy byla navíc pozorována potlačená exprese genů TotM a Halo v porovnání s jedinci, kteří byli osídleni mutantními kmeny neschopnými tuto produkci zajistit. Tato zjištění poskytují data o přímém vztahu mezi bakteriální produkcí polyaminů a biologickými mechanismy ovlivňujícími délku života hostitele.