Všetky živé organizmy, vrátane ľudských bytostí, koexistovať s nespočetným počtom mikrobiálnych druhov, ktoré žijú v nich a na nich, a výskum uskutočnený za posledných 20 rokov potvrdil ich dôležitú úlohu vo výžive, fyziológia, metabolizmus a správanie.
Používanie myší, tím vedený profesorom Svenom Petterssonom z Lekárskej fakulty NTU Lee Kong Chian, transplantované črevné mikróby zo starých myší (24 mesiacov) do mladých, myši bez zárodkov (6 týždňov staré). Po ôsmich týždňoch mladé myši mali zvýšený črevný rast a produkciu neurónov v mozgu, známy ako neurogenéza.
Tím ukázal, že zvýšená neurogenéza je dôsledkom obohatenia črevných mikróbov, ktoré produkujú špecifickú mastnú kyselinu s krátkym reťazcom, nazývaný butyrát.
Butyrát sa vyrába mikrobiálnou fermentáciou potravinových vlákien v dolnom črevnom trakte a stimuluje produkciu hormónu dlhovekosti nazývaného FGF21, ktorý hrá dôležitú úlohu pri regulácii energie a metabolizmu tela. Ako starneme, produkcia butyrátu je znížená.
Vedci potom ukázali, že samotné podanie butyrátu mladým myšiam bez klíčkov má rovnaké účinky na neurogenézu dospelých.
Štúdia bola publikovaná v Veda Translačná medicína včera (13. novembra), Vykonali to vedci zo Singapuru, Veľká Británia, a Austrálii.
Zistili sme, že mikróby zozbierané zo starej myši majú schopnosť podporovať nervový rast u mladších myší. Toto je prekvapujúce a veľmi zaujímavé pozorovanie, najmä preto, že neuro-stimulačný účinok môžeme napodobniť použitím samotného butyrátu.
Tieto výsledky nás povedú k zisteniu, či by butyrát mohol podporovať opravy a prestavby v situáciách, ako je mŕtvica, poškodenie chrbtice a na zmiernenie zrýchleného starnutia a kognitívneho poklesu “.
Profesor Sven Pettersson, Lekárska fakulta NTU Lee Kong Chian
Tím tiež skúmal účinky transplantátov črevných mikróbov od starých po mladé myši na funkcie tráviaceho systému.
S vekom, je znížená životaschopnosť buniek tenkého čreva, a to je spojené so zníženou produkciou hlienu, vďaka ktorej sú črevné bunky náchylnejšie na poškodenie a smrť buniek.
Avšak, pridanie butyrátu pomáha lepšie regulovať funkciu črevnej bariéry a znižuje riziko zápalu.
Tím zistil, že myši dostávajúce mikróby od starého darcu získali nárast dĺžky a šírky črevných klkov - steny tenkého čreva. Navyše, tenké črevo aj hrubé črevo boli u starých myší dlhšie ako mladé myši bez klíčkov.
Tento objav ukazuje, že črevné mikróby môžu kompenzovať a podporovať starnúce telo pozitívnou stimuláciou.
Toto poukazuje na novú potenciálnu metódu boja proti negatívnym účinkom starnutia napodobňovaním obohacovania a aktivácie butyrátu.
„Môžeme si predstaviť budúce štúdie na ľuďoch, kde by sme testovali schopnosť potravinárskych výrobkov s butyrátom podporovať zdravé starnutie a neurogenézu dospelých, “povedal profesor Pettersson.
„V Singapure, so silnou potravinovou kultúrou, skúmanie používania jedla na „uzdravenie“ nás samých, bol by zaujímavý ďalší krok, a výsledky môžu byť dôležité pri snahe Singapuru podporovať zdravé starnutie ich striebornej generácie “.
Vedúci skupiny Dr Dario Riccardo Valenzano z Inštitútu Maxa Plancka pre biológiu starnutia v Nemecku, ktorý nebol zapojený do štúdie, povedal, že objav je míľnikom vo výskume mikrobiómu.
„Tieto výsledky sú vzrušujúce a vyvolávajú niekoľko nových otvorených otázok pre biológiu starnutia a výskum mikrobiómov, vrátane toho, či dochádza k aktívnemu získavaniu mikróbov produkujúcich butyrát počas života myší a či extrémne starnutie vedie k strate tejto základnej mikrobiálnej komunity, ktoré môžu byť nakoniec zodpovedné za dysbiózu a dysfunkcie súvisiace s vekom, " pridal.
Profesor Brian Kennedy, Riaditeľ Centra pre zdravé starnutie na Národnej univerzite v Singapure, ktorý poskytol nezávislý pohľad, povedal, "Je zaujímavé, že mikrobióm staršieho zvieraťa môže u mladého príjemcu podporovať mladistvé fenotypy. To naznačuje, že mikrobiota so starnutím bola upravená tak, aby kompenzovala akumulujúce sa deficity hostiteľa, a vedie k otázke, či mikrobióm z mladé zviera by malo väčší alebo menší vplyv na mladého hostiteľa. Zistenia posúvajú naše chápanie vzťahu medzi mikrobiómom a jeho hostiteľom počas starnutia dopredu a pripravujú pôdu pre rozvoj intervencií spojených s mikrobiómami na podporu zdravej dlhovekosti. "
Štúdia nadväzuje na predchádzajúce štúdie profesora Petterssona o tom, ako môže transplantácia črevných mikróbov od zdravých myší obnoviť rast svalov a fungovať u myší bez klíčkov so svalovou atrofiou, čo je úbytok hmotnosti kostrového svalstva.