Vztah mezi složením střevního mikrobiomu a biologickým stárnutím organismu představuje novou oblast výzkumu, která se zaměřuje na identifikaci konkrétních mikrobiálních druhů ovlivňujících rychlost stárnutí. Dosavadní studie na zvířecích modelech naznačují, že obnova mikrobiomu na stav odpovídající mladšímu věku může vést k prodloužení délky života a zlepšení zdravotního stavu. Vědecká obec se nyní snaží tyto poznatky propojit s metodami měření biologického věku, známými jako epigenetické hodiny.
Nové poznatky o střevním mikrobiomu a epigenetickém věku
V nedávné studii publikované v časopise Scientific Reports autoři představili algoritmy označované jako EpiBiome, které využívají data o složení střevního mikrobiomu k predikci výsledků epigenetických hodin. Výzkum se zaměřil na zjištění, zda mikrobiální složení koreluje s rychlostí biologického stárnutí nezávisle na chronologickém věku. K analýze byly využity vzorky DNA metylace a data ze sekvenování 16S rRNA u kohorty čítající 123 účastníků.
Výsledky analýzy naznačují, že modely založené na mikrobiomu vykazují statisticky významnou schopnost predikovat biologické stárnutí vyjádřené pomocí ukazatele DunedinPACE, který odhaduje aktuální tempo stárnutí organismu. Tento vztah byl zaznamenán jak na úrovni jednotlivých druhů, tak na úrovni rodů bakterií. Naopak u tradičních modelů epigenetických hodin, jako jsou Horvath, Levine či GrimAge2, nebyla nalezena žádná predikční shoda.
Identifikace klíčových bakteriálních druhů
Pomocí statistické analýzy SHAP autoři identifikovali specifické mikroorganismy, které vykazují silnou korelaci s tempem stárnutí. Jako nejvýznamnější prediktor zpomaleného stárnutí byl identifikován druh Bifidobacterium adolescentis. Naproti tomu druh Succinivibrio dextrinosolvens vykazoval nejsilnější asociaci s akcelerovaným biologickým stárnutím. Autoři studie uvádějí, že tyto nálezy slouží především jako základ pro budoucí mechanistický výzkum, nikoliv jako diagnostické nástroje pro individuální klinické použití.
Perspektivy budoucího výzkumu a terapie
Dlouhodobým cílem tohoto výzkumného směru je vývoj terapeutických postupů, například v podobě cílených probiotik, které by umožnily kontrolovanou a trvalou úpravu složení střevního mikrobiomu. Současné metody, jako je transplantace fekální mikrobioty, sice vykazují u zvířat příznivé výsledky, avšak v humánní medicíně narážejí na potřebu přísnější regulace a kontroly nad výsledným složením mikrobiomu. Budoucí klinické využití tak bude záviset na schopnosti vědy přesně definovat a ovlivnit konkrétní mikrobiální populace v trávicím traktu.