Transplantace fekální mikrobioty z mladých myší starým potkanům snižuje dopad stárnutí na srdce

Mladá mikrobiota, mladé srdce? Transplantace střevních bakterií zpomaluje stárnutí srdce u potkanů

Složení střevního mikrobiomu – tedy společenství bakterií a dalších mikroorganismů v našem trávicím traktu – se s věkem výrazně mění. Dochází k úbytku druhů, které produkují zdraví prospěšné látky, a naopak narůstají ty, které přispívají k chronickému zánětu. Tyto změny se netýkají jen trávení, ale ovlivňují celé tělo – včetně srdce.

Jednou z možností, jak tyto změny zvrátit, je transplantace střevní mikrobioty, nejčastěji ve formě fecální mikrobiální transplantace (FMT) – tedy přenosu střevních bakterií z jednoho jedince do druhého. Zatímco v klinické praxi se FMT používá především u pacientů s infekcí Clostridioides difficile, v laboratorních studiích přináší stále zajímavější výsledky i v kontextu stárnutí.

Transplantace mikrobioty mění nejen střevo, ale i srdce

Nová studie publikovaná v časopise Experimental Gerontology ukazuje, že přenos střevní mikrobioty z mladých potkanů do starých může zlepšit stav jejich srdce. A naopak – přenos „stárnoucí“ mikrobioty do mladých zvířat vedl ke zhoršení srdečních parametrů.

Vědci nejprve transplantovali mikrobiotu mezi mladé a staré potkany. Následně analyzovali složení střevních bakterií pomocí 16S rRNA sekvenování a zjistili, že mikrobiom příjemců se výrazně přiblížil mikrobiomu dárců.

Strukturální i funkční změny srdce po FMT

Pomocí ultrazvuku a PET-CT zobrazování sledovali výzkumníci změny na srdci po transplantaci mikrobioty. U starších potkanů, kteří dostali mikrobiotu od mladých jedinců, se projevilo:

  • zmenšení ztluštění srdeční stěny a přepážky, běžné u starších srdcí,
  • lepší uspořádání srdečních buněk (kardiomyocytů),
  • snížení zánětu a mezibuněčného prostoru,
  • výrazné zlepšení diastolické funkce (uvolnění srdeční komory mezi stahy),
  • zachování systolické funkce (schopnost srdce se stáhnout a pumpovat krev).

Mladí potkani, kteří obdrželi mikrobiotu od starších jedinců, naopak vykazovali známky zhoršení – jejich srdce vypadala a fungovala „stařeji“.

Srdce a mikrobiom propojené i na metabolické úrovni

Změny po FMT se neprojevily jen strukturálně, ale i na úrovni metabolismu. Analýza pomocí LC/MS (kapalinová chromatografie s hmotnostní spektrometrií) ukázala, že:

  • se mění množství klíčových srdečních metabolitů, zejména těch zapojených do β-oxidace mastných kyselin,
  • dochází k změnám v metabolismu glukózy,
  • byla ovlivněna tvorba buněčné energie (ATP),
  • došlo k úpravám struktury mitochondrií, energetických továren buněk.

To vše potvrzuje, že mikrobiota ovlivňuje energetický metabolismus srdce – tedy schopnost srdečních buněk správně hospodařit s energií.

Mikrobiom, oxidativní stres a autofagie

Studie rovněž naznačuje, že mikrobiom má vliv na procesy spojené se stárnutím, jako je:

  • oxidativní stres – přebytek reaktivních forem kyslíku, které poškozují buňky,
  • autofagie – proces, kterým buňky recyklují poškozené součásti.

U starších potkanů transplantace „mladé“ mikrobioty tyto škodlivé procesy tlumila, zatímco mladí potkani s „nepříznivou“ mikrobiotou vykazovali jejich aktivaci.

Shrnutí: Střevní bakterie jako regulátor stáří srdce

Tato studie přináší další důkaz, že mikrobiom má široký vliv nejen na trávení, ale i na stárnutí orgánů, konkrétně srdce. A co je nejzajímavější – tyto účinky jsou reverzibilní. Přenosem „zdravé“ mikrobioty lze totiž změny spojené se stárnutím zpomalit nebo dokonce částečně zvrátit.

A co lidé?

U lidí je zatím využití FMT mimo léčbu infekcí stále spíše v experimentální fázi. Přesto se objevují první náznaky, že i u nás by jednou mohla sloužit jako nástroj pro regeneraci stárnoucího organismu – a možná i jako prostředek pro prevenci kardiovaskulárních onemocnění.

Zdroje a odkazy: