Stárnutí a střevní mikrobiom
Složení střevního mikrobiomu se s věkem mění, což může přispívat k rozvoji zánětů a dalším zdravotním komplikacím. Výzkumníci mapují složení střevní mikrobioty pomocí sekvenačních metod a postupně identifikují specifické mikrobiální druhy a mechanismy, které se podílejí na věkem podmíněných dysfunkcích. Existují metody pro obnovení mladistvějšího složení střevního mikrobiomu, jako je fekální mikrobiální transplantace (fecal microbiota transplantation) od mladého dárce nebo imunizace proti flagelinu. Tyto přístupy se však zatím široce nevyužívají v kontextu zlepšování zdraví ve vyšším věku.
Výzkum sepse a role střevní mikrobioty
Fyziologické a patologické změny spojené se stárnutím přispívají ke zhoršení prognózy onemocnění u sepse. Mechanismy, kterými tyto změny zhoršují zánět, jsou stále předmětem výzkumu. Nedávná studie se zaměřila na tyto aspekty s cílem přinést nové poznatky.
Metodika studie
Ve studii byly odebrány vzorky stolice od starých a mladých septických pacientů a myší. Tyto vzorky byly následně transplantovány do mladých pseudo-germ-free myší prostřednictvím fekální mikrobiální transplantace. K další analýze byly shromážděny vzorky stolice, tkání tlustého střeva a krve.
Pro charakterizaci střevní mikrobioty byla použita metoda 16S rDNA sequencing. Hodnocení poškození střev a funkce střevní bariéry probíhalo pomocí histopathological examination, enzyme-linked immunosorbent assay a FITC-dextran intestinal permeability assay. Dále byla využita nontargeted a targeted metabolomics k identifikaci rozdílných metabolitů ve stolici starých a mladých septických myší. Role specifických bakteriálních kmenů a jejich metabolitů v sepsi byla dále ověřována pomocí genetically engineered bacteria v in vivo a in vitro experimentech.
Klíčová zjištění a mechanismus
Výsledky studie prokázaly zvýšené zastoupení bakterie Klebsiella aerogenes (K. aero) u starších hostitelů. Tato bakterie vedla ke zvýšené produkci histaminu (HA) a následně ke zhoršení dysfunkce střevní bariéry. Byly identifikovány kmeny K. aero nesoucí variantu genu pro histidine decarboxylase jako hlavní producenty histaminu.
Mechanisticky bylo zjištěno, že histamin narušuje funkci střevní bariéry inhibicí exprese Nlrp6 a jeho následné vazby na LC3, což vede k narušení autofagie.
Potenciální terapeutické implikace
Intervence, které modulovaly hladiny histaminu nebo vedly k overexpresi Nlrp6, zmírnily zánět u septických myší. Tato zjištění naznačují, že cílení na osu HA-Nlrp6-LC3 by mohlo představovat novou terapeutickou strategii pro léčbu sepse, zejména u starších populací.