Vliv střevního mikrobiomu na průběh sepse
Sepse představuje stav nekontrolovaného zánětlivého procesu, který je vyvolán infekcí a často vede k multiorgánovému selhání. Nové poznatky ukazují, že zásadním faktorem ovlivňujícím schopnost organismu regulovat zánětlivou reakci je složení střevní mikrobioty. Výzkum publikovaný v časopise Nature Communications naznačuje, že konkrétní mikrobiální druhy mohou u hostitele měnit práh citlivosti zánětlivého systému, čímž zásadně ovlivňují pravděpodobnost fatálního konce sepse.
Mechanismus zánětlivé hyperaktivity
Experimenty prováděné na laboratorních modelech C57BL/6 prokázaly, že i geneticky identické subjekty vykazují rozdílnou míru přežití při nákaze bakterií Acinetobacter baumannii v závislosti na konfiguraci jejich střevního mikrobiomu. Výzkumníci identifikovali mikroorganismus Sangeribacter muris KT1-3 z čeledi Muribaculaceae jako klíčový činitel, který predisponuje hostitele k rozvoji septického stavu.
Střevní mikrobiota obohacená o tento druh indukuje stav zvýšené citlivosti receptoru TLR4. Tato aktivace probíhá nezávisle na rychlosti množení samotných patogenů. Analýza pomocí metody single-cell transcriptomics potvrdila, že metabolity produkované kmenem Sangeribacter muris KT1-3 vedou k transkripčnímu přednastavení makrofágů. Tyto imunitní buňky následně reagují na podněty nadměrnou produkcí prozánětlivých cytokinů.
Význam receptoru TLR4 a metabolitů
Studie objasnila, že za zhoršený klinický průběh odpovídají termostabilní nízkomolekulární metabolity produkované zmíněnou bakterií. Tyto látky snižují aktivační práh pro TLR4 signální dráhy, což v přítomnosti endotoxinů vyvolává systémovou cytokinovou bouři.
Poznatky získané při sledování jedinců s deficitem receptoru TLR4 naznačují, že hlavní příčinou úmrtí v tomto kontextu není neschopnost organismu eliminovat patogen, ale samotná intenzita zánětlivé odpovědi. Přítomnost specifického mikrobiálního osídlení tak přímo moduluje korelaci mezi přítomností infekce a závažností následného zánětu.
Perspektivy budoucího výzkumu
Výsledky této práce otevírají prostor pro další výzkum cílených terapií zaměřených na selektivní odstranění konkrétních mikrobiálních složek střevního mikrobiomu. Možnost modifikovat složení mikrobioty by v budoucnu mohla sloužit jako nástroj k úpravě imunitního prahu hostitele a tím ke snížení rizika nekontrolované systémové zánětlivé reakce u rizikových pacientů.