Čeští vědci ve spolupráci s kolegy ze zahraničí prokázali, že podávání určité bakterie mléčného kvašení či jen její části podporuje růst podvyživených zvířat. Objev by mohl pomoci léčit chronickou podvýživu dětí.
Mezinárodní tým vědců, jehož členy jsou i čeští výzkumníci, zjistil, že specifický bakteriální kmen Lactiplantibacillus plantarum WJL [LpWJL] dokáže při každodenním podávání zlepšit poporodní růst podvyživených zvířat. A to tak, že podporuje produkci a aktivitu růstového faktoru-1 [IGF-1] a inzulinu. Podobně by mohla prospěšná bakterie fungovat u dětí.
„Naše výsledky naznačují, že kdybychom doplnili v relevantních preklinických modelech ověřená probiotika [např. LpWJL, pozn. red.] nebo další definovaná postbiotika a spojili je se stávajícími renutričními strategiemi, můžeme zmírnit přetrvávající růstový deficit. Což je jeden z dlouhodobých důsledků podvýživy,“ říká k tomu, co přináší výsledky výzkumu pro praxi, Martin Schwarzer z Gnotobiologické laboratoře Mikrobiologického ústavu AV ČR v Novém Hrádku.
Začněme ale raději popořádku. K tomu, aby savci rostli a přibírali na váze, nastupuje po jejich narození „do práce“ růstový hormon. Ten stimuluje játra a periferní tkáně k produkci inzulinu podobného růstovému faktoru-1 [IGF-1]. A ten podporuje orgánový a systémový růst.
Růst savců ovlivňuje i střevní mikrobiom
Každý dnes ví, že výživa je pro správný růst dítěte rozhodující. Při nedostatečném příjmu potravy dochází k chronické podvýživě. To je stav, kdy orgány na růstový hormon nereagují. Což se později projevuje nízkou hladinou cirkulujícího IGF-1 a vede k zakrslosti.
Nedávné studie prokázaly, že nejen živiny, ale i složky střevního mikrobiomu ovlivňují u savců proces růstu. A právě z tohoto zjištění ve svém výzkumu vycházeli vědci z Mikrobiologického ústavu AV ČR. Už v roce 2016 publikovali studii o tom, že bakterie Lactiplantibacillus plantarum [kmen LpWJL] podporuje růst u podvyživených zakrslých larev mouchy octomilky. A stejně tak prokázali, že tato bakterie příznivě působí na růst podvyživených myší. Nicméně, jak říká Martin Schwarzer, přestože byl výsledek jejich bádání přelomový, stále to nebylo „ono“. Ukazoval totiž schopnost bakterie LpWJL podporovat růst ‚jen‘ u monoxenických myší. Tedy myší, které měly ve střevech pouze tuto jednu bakterii.
„Nevěděli jsme, zda a jak bude podávání LpWJL ovlivňovat růst běžných, konvenčně chovaných myší, které už svůj vlastní střevní mikrobiom mají,“ vysvětluje Schwarzer.
A tak se vědci rozhodli výzkum rozšířit. Vytvořili nový preklinický model zakrslosti. U myších modelů vyvolali chronickou podvýživu. Chtěli, aby se myši vystavené dietě s nízkým obsahem proteinů a tuků staly v dospělosti menší a lehčí. A měly nižší hladiny cirkulujícího IGF-1 a nižší množství dělících se epiteliálních kmenových buněk v kryptách tenkého střeva. A i na konvenčních myších modelech s bohatým střevním mikrobiomem se nakonec potvrdilo, že i u nich podávání bakterie LpWJL podporuje růst.
„Na tomto modelu ukazujeme, že podávání LpWJL zlepšuje postnatální růst podvyživených konvenčních zvířat. A to tím, že vyvolává metabolické a hormonální změny v mladém rostoucím hostiteli. Změny se projevují zvýšením cirkulujících hladin a aktivitou IGF-1 a inzulinu,“ vysvětluje Umesh Kumar Gautam, postdoktorand z výzkumné skupiny Martina Schwarzera.
Objev pomůže léčit podvýživu dětí
Výzkum na konvenčních myších modelech přinesl ještě další nezanedbatelné zjištění. Ke stimulaci růstu chronicky podvyživených zvířat postačí podat jen část buněčné stěny izolované z bakterie LpWJL.
„Podávání buněčné stěny izolované z bakterie LpWJL a také definované ligandy receptoru vrozené imunity NOD2 jsou dostatečnými bakteriálními podněty stimulujícími růst zvířat,“ říká Schwarzer.
Vědecké výsledky totiž také ukázaly, že pozitivní účinky na růst po podání LpWJL podmiňuje vnitrobuněčný receptor NOD2 střevních epiteliálních buněk, dodává.
Výsledky vědecké práce se podle něj v budoucnu dají uplatnit v medicínské praxi. Konkrétně při předcházení poruch růstu a dalších onemocnění, za nimiž stojí chronická podvýživa dětí. Což je, jak říká, dobrá zpráva pro miliony malých dětí vyrůstajících hlavně v chudých regionech světa.
Na výzkumu spolupracovali vědci z Mikrobiologického ústavu AV ČR s francouzskými a německými výzkumníky. A dále s kolegy z Ústavu molekulární genetiky AV ČR. O významnosti objevu svědčí i to, že vědeckou práci publikoval prestižní časopis Science.
–VRN–
