Střevní mikroflóra ovlivňuje permeabilitu hematoencefalitické bariéry v mozku

Nová studie ukazuje, že naše spřátelené bakterie žijící v zažívacím traktu dokáží ovlivnit integritu hematoencefalitické bariéry v našem mozku, která chrání mozek před intoxikací škodlivými látkami. Jedná se o velmi důležitou selektivní bariéru, která propouští do mozkové tkáně jen určité molekuly přicházející z krevního oběhu.

Na nové studii spolupracovali kolegové ze Švédska, Singapuru a Spojených států. Ze závěrů studie vyplývá, že naše přirozená mikroflóra ovlivňuje propustnost hematoencefalitické bariéry před naším narozením. Výsledky dále potvrzují předchozí domněnky, že se mikroorganismy významnou měrou podílejí na vývoji našeho mozku.

Vědci došli k tomuto závěru na základě porovnání propustnosti bariéry u myší, které se vyvíjely v prostředí, kde se jim vytvořila přirozená střevní mikroflóra a druhá skupina byla držena ve striktně sterilním prostředí bez jediné bakterie.

„Prokázali jsme, že v přítomnosti matčiných střevních mikroorganismů během pozdní fáze těhotenství nedošlo k proniknutí označených protilátek přes bariéru do mozku plodu,“  říká Dr. Viorica Braniste z Department fo Microbiology, Tumor and Cell Biology v Karolinska Institutu ve Švédsku. „Označené protilátky u plodu, který se vyvíjel zcela sterilně, prošly přes bariéru zcela volně a zaznamenaly jsme jejich přítomnost v mozkovém parenchymu.“

Tým dále prokázal, že toto prosakování bariéry pozorované u nenarozeného plodu přetrvalo až do dospělosti. Překvapující zjištění bylo, že pokud byly do sterilní myši inokulovány střevní bakterie, došlo k obnovení funkce hematoencefalitické beriéry. Vědci nyní pracují na tom, proč tomu tak je a snaží se identifikovat a popsat přesný mechanismus na molekulární úrovni. Jedním z prvních poznatků je strukturální změna ve stavbě proteinů, podílejících se na permeabilitě bariéry (tzv. tight junction proteins). Ty mají právě u sterilních myší pozměněnou strukturu.

Tyto poznatky vrhají zcela nové světlo na funkci našich miniaturních střevních pomocníků. Jejich přítomnost tedy dalece překračuje jejich funkce ve střevech a může ovlivňovat správné fungování mozku během našeho života. Poznatky dále vyzdvihují důležitost mikroorganismů během prenatálního vývoje. Složení mikroorganismů v našem zažívacím traktu se neustále mění, ať už vlivem různé stravy, kterou přijímáme nebo např. působením antibiotik, které užíváme při infekčních nemocech. To nastoluje otázku, zda se i propustnost hematoencefalitické bariéry nemění v závislosti na složení našeho mikrobiomu. Tyto poznatky by mohly např. pomoci při aplikaci kancerostatik, kdy by šlo cíleně měnit propustnost bariéry třeba jen změnou složení stravy.

Naše vazba na mikroorganismy je tedy mnohem užší, než jsme si mysleli.

Autor: Ing. Jiří Bárta, Ph.D.

Líbil se Vám tento článek? Doporučte jej svým známým.

Použité zdroje:

V. Braniste, M. Al-Asmakh, C. Kowal, F. Anuar, A. Abbaspour, M. Toth, A. Korecka, N. Bakocevic, N. L. Guan, P. Kundu, B. Gulyas, C. Halldin, K. Hultenby, H. Nilsson, H. Hebert, B. T. Volpe, B. Diamond, S. Pettersson. The gut microbiota influences blood-brain barrier permeability in mice. Science Translational Medicine, 2014; 6 (263): 263ra158 DOI: 10.1126/scitranslmed.3009759

Karolinska Institutet. "Gut microbiota influences blood-brain barrier permeability." ScienceDaily. ScienceDaily, 19 November 2014. <www.sciencedaily.com/releases/2014/11/141119142205.htm>.