Narůstající množství důkazů naznačuje, že změny ve střevní mikrobiotě, které probíhají v průběhu stárnutí, mohou přispívat ke vzniku a progresi neurodegenerativních onemocnění. S postupujícím věkem klesá počet druhů mikroorganismů, které produkují užitečné metabolity, například butyrát, jenž podporuje neurogenezi a zvýšení produkce BDNF, látky důležité pro zdravý vývoj nervových buněk. Naopak narůstá množství druhů způsobujících zánět, který je typický pro stáří. Tento posun je částečně způsoben poklesem imunity, protože stárnoucí imunitní systém ztrácí schopnost regulovat střevní mikrobiom a bránit množení škodlivých mikroorganismů. Přispívají k tomu i další faktory, například zhoršení bariérové funkce ve střevě a mozku, které umožňují průnik nežádoucích mikrobů a prozánětlivých látek do tkání.
Stárnutí střevního mikrobiomu je dlouhodobý proces, který probíhá po desítky let a vede ke vzniku dysfunkční střevní mikrobioty, často přítomné u pacientů s neurodegenerativními onemocněními, jako je Alzheimerova choroba. Krátkodobě však infekční agens v mikrobiomu starších osob mohou urychlit neurodegenerativní procesy prostřednictvím stejných zánětlivých mechanismů. V nedávném výzkumu vědci tento mechanismus zkoumali na modelu Alzheimerovy choroby u myší, které byly infikovány bakteriemi způsobujícími zápal plic. U těchto infikovaných myší došlo ke zhoršení neurodegenerativních změn, což se očekávalo, protože infekce přispívají k celkovému zánětu organismu.
Výzkum: Infekce střevní bakterií a neurozáněty v Alzheimerově modelu
Bakterie Klebsiella pneumoniae, známá jako příčina nemocničních infekcí a sepsy, byla spojena s neurodegenerativními a zánětlivými změnami typickými pro Alzheimerovu chorobu. Dosud však nebyla zkoumána její přímá příčinná role. Proto byl u myší s genetickým modelem Alzheimerovy choroby (3xTg-AD) vytvořen model střevní infekce K. pneumoniae k prozkoumání jejího vlivu na vývoj patologických změn skrze tzv. střevně-mozkovou osu.
Studie ukázala, že bakterie K. pneumoniae, zejména po narušení rovnováhy střevního mikrobiomu antibiotiky, dokáže proniknout střevní bariérou do krevního oběhu a poté projít až do mozku přes hematoencefalickou bariéru. V infikovaných myších se objevily výrazné neurozánětlivé změny a poruchy nervového chování, stejně jako zvýšené hladiny proteinu tau, což jsou klíčové příznaky neurodegenerativních onemocnění. Metagenomická analýza ukázala sníženou diverzitu střevní mikrobioty, která následně podporuje vznik tzv. „patobiomu,“ což je typická mikrobiální charakteristika spojovaná s narušením rovnováhy na ose střevo-mozek.
Zjištění této studie naznačují, že infekční agens vznikající při nemocničních infekcích a následná antibiotická léčba mohou vést ke střevní dysbióze a ke zvýšenému riziku neurozánětů a nervových poruch, které se šíří přes bariéru střevo-mozek a mozek tak činí zranitelnějším vůči degenerativním změnám.
Zdroje: