Microbiota a vývoj

Vědci AV ČR poprvé prokázali úlohu střevních bakterií v kontrole růstu. Podíleli se na mezinárodním vývoji, jehož výsledky uveřejnil prestižní časopis Science 18. února 2016

Malnutrice zabíjí každým rokem více než milion dětí na celém světě. Miliony malnutrici přežijí, ale s tím, že se podvýživa projeví na jejich vývoji a zdravotním stavu, především zpomalením růstu a vývoje mozku i poškozením imunitního systému. Tyto změny přetrvávají, i když se výživa dítěte později zlepší. Již nějakou dobu se vědělo, že microbiota ovlivňuje mnohé tělesné děje, ale nebyly známo, které bakteriální kmeny jsou zodpovědné za odlišný vývoj a které by mohly stav dětí zlepšit. Podle nového zjištění může jít o Lactobacillus plantarum kmen WJL. Pracovníci Gnotobiologické laboratoře Mikrobiologického ústavu AV ČR v Novém Hrádku ve spolupráci s francouzskými kolegy prokázali, uvedený kmen stimuluje hormonální změny vedoucí k obnovení a podpoře vývoje a růstu na modelu bezmikrobních myší.

Microbiota a hormony

Ústřední molekulou regulující růst je inzulínu podobný růstový faktor-1 (IGF-1), jehož produkce a aktivita je částečně řízena střevními bakteriemi. Při podvýživě podvýživy dochází u myší k úbytku hmotnosti, který je provázen změnami microbioty. U chronické podvýživy pak dochází k celkovému zpomalení růstu. Komplexní mechanismy růstové retardace zahrnují také rezistenci vůči růstovému hormonu. Za normálních okolností růstový hormon stimuluje produkci růstových faktorů, jakým je například inzulínu podobný růstový faktor 1 (IGF-1) v játrech a periferních tkáních. Při rezistenci k růstovému hormonu klesá tato produkce IGF-1, což vede k růstové retardaci. Vliv mikroflóry na tento mechanismus nebyl až do dnešního dne známý. U bezmikrobních myší byly nižší aktivita IGF-1 a došlo k zpomalení celkového vývoje a růstu a taktéž k poruchám vývoje kostí. Po podání Lactobacillus plantarum kmen WJL (ve francouzských laboratořích) došlo u původně bezmikrobních myší s malnutricí k obnovení vývoje a růstu.

Kromě Mikrobiologického ústavu AV ČR v Novém Hrádku na výzkumu pracoval tým francouzských vědců z Ústavu funkční genomiky Lyon (CNRS/ENS Lyon/Université Claude Bernard Lyon 1), laboratoře Carmen (Inserm/INRA/Université Claude Bernard Lyon 1/INSA Lyon) a laboratoře BF2I (INRA/INSA Lyon).

Autor: miš