Lenka Krajčovičová: Změny ve střevech mohou přispět k nemoci mozku

Co všechno spadá pod pojem střevní mikrobiom?

Je to soubor mikroorganismů, které osidlují střevní sliznici. Jsou to veškeré mikroorganismy, nejenom bakterie, ale třeba i viry nebo kvasinky, případně jiné druhy mikrobů. Do pojmu mikrobiom zahrnujeme ale i jejich prostředí, tedy třeba látky, které tyto organismy produkují, a v podstatě celý ekosystém, který s tím souvisí.

Kdy se začalo mluvit o vlivu střevního prostředí na náš mozek? Kdy se to stalo předmětem vědeckého zkoumání?

Toto propojení je věc, která je známá poměrně dlouho, v souvislosti s neurodegenerativními onemocněními se ale mikrobiom intenzivněji zkoumat začal až zhruba v posledních deseti letech.

Proč začal výzkum střevního mikrobiomu zajímat právě vás jakožto neuroložku?

Původně jsem se o to začala zajímat v souvislosti s Parkinsonovou nemocí. U tohoto onemocnění se už delší dobu ví, že nějaká souvislost se zažívacím systémem tam je. Předtím, než pacientům s Parkinsonovou nemocí propuknou první příznaky a než se vydají k nám do ordinace, mívají často střevní potíže, typicky zácpu, a následně se s tím potýkají i v průběhu nemoci. A tak se začalo zkoumat, jakou to má vzájemnou souvislost. A při detailních rozborech střeva se přišlo na patologické změny – jednak ve střevech nemocných byla přítomna stejná bílkovina, která je zodpovědná i za neurodegeneraci v mozku, a to synuklein, a také ve střevě může ubývat množství neurotransimerů, tedy látek, které zprostředkovávají nervový přenos. Začalo se uvažovat, jestli v tom může hrát nějakou roli mikrobiální složení střeva. Je známo, že poruchy mikrobiomu často souvisejí i s jinými nemocemi, a tak je nasnadě hypotéza, že tyto změny mohou přispívat ke vzniku právě neurodegenerativních onemocnění.

Což znamená, že to není tak, že by naše střeva byla indikátorem nemoci, tedy místem, kde bychom mohli pozorovat její symptomy ještě než se začne projevovat v mozku, ale samotnou příčinou?

Ta komunikace je oboustranná. Takže ano, změny ve střevech mohou ovlivňovat funkce mozku a přispívat k rozvoji těchto nemocí, ale stejně tak umí mozek ovlivnit střevo. Tomuto propojení se říká osa mozek-střevo, děje se to buď přímou komunikací nervů – mozek prostřednictvím bloudivého nervu může ovlivňovat jeho peristaltiku, nebo prostřednictvím nervových zakončení mohou ze střeva proudit signální molekuly do mozku. A existuje i cesta nepřímá, ze střeva se do krevního oběhu dostávají různé látky, typicky živiny. Ve střevě je spoustu buněk, ať už patří přímo jemu, nebo právě v něm žijícím mikro organismům, které vylučují různé signální látky a mají za úkol mozek informovat. Jako příklad můžeme uvést „hlášení“ po jídle, že tělo je už nasycené, že není potřeba jíst dále.

Kromě vlivu na rozvoj alzheimera nebo parkinsona se mluví i o tom, že střeva ovlivňují i naši náladu, emoce, prožívání, stresové reakce nebo kognitivní funkce. Jakým způsobem to spolu souvisí?

Ten způsob propojení je podobný. A opět to funguje obousměrně, pokud je člověk ve stresu, mozek, který stresové podněty zpracovává, může vydávat směrem ke střevu signál a může dojít k utlumení běžných základních potřeb, třeba chuti k jídlu, a procesy ve střevě se tak zpomalí. Na druhou stranu, když člověk přijímá potravu vhodnou pro mikrobiom, střevní mikroflóra produkuje serotonin, což přispívá k dobré náladě a pocitu pohody nebo štěstí. Anebo naopak. Když je složení potravy nevhodné, tak to naruší i mikrobiální rovnováhu ve střevě a může dojít k nadprodukci látek nepříznivě působící na okolní sliznici, ale také vzdáleně do jiných částí organismu včetně mozku.

Čím konkrétně můžeme svůj střevní mikrobiom pozitivně ovlivnit?

Určitě zdravou životosprávou. Základní předpoklad je dostatečný příjem vlákniny, to je primární potrava mikrobiomu. Vysoce zpracovaná strava a polotovary, které jsou velmi chudé na živiny a obsahují vysoký poměr tuku a cukru, mikrobiomu škodí. Střevní prostředí podpoří i dostatek pohybu. Když je střevo prokrvené, mnohem lépe funguje. Pokud porovnáme mikrobiom lidí s dobrou a špatnou životosprávou, má úplně jiné složení.

Střevní mikrobiom je jedna z nejvýznamnějších součástí naší imunity a dokáže ovlivnit případné zánětlivé procesy v našem těle. A právě zánětům v mozku se připisuje vznik Alzheimerovy nemoci. Může tohle spolu souviset?

Ano, zatím je to hypotéza, ale předpokládáme, že to může mít souvislost. Nezdravý nebo narušený mikrobiom vyvolá imunitní reakci, takový slabý dlouhodobý a chronický zánět, který se navenek neprojevuje. Člověk ho sám na sobě nepozná. Nemá projevy jako klasická infekce, nedoprovází jej horečka ani nic takového. Imunitní systém se ale aktivuje a molekuly v prozánětlivém mikrobiomu produkují další molekuly, které se dostávají do mozku. Následně záleží na dalších faktorech a predispozicích, ať už genetických nebo jiných. Chronický zánět ale může aktivovat tvorbu a shlukování škodlivých bílkovin v mozku, což způsobuje proces neurodegenerace.

„Nezdravý mikrobiom vyvolá chronický zánět, který se navenek neprojevuje, člověk jej na sobě nepozná. Aktivují se ale molekuly, které se dostávají až do mozku.“

Kdy umíme zánětlivé procesy v mozku diagnostikovat?

Přítomnost shluků bílkoviny beta-amyloidu u Alzheimerovy nemoci jsme schopni odhalit celkem brzy. Jsou na to vyšetřovací metody, detekujeme jej lumbální punkcí z mozkomíšního moku, nebo pomocí pozitronové emisní tomografie. Ta zobrazí plaky za pomocí speciálně značeného radionuklidu, který poté, co se aplikuje pacientovi do žíly, se vychytává v mozku na amyloidních placích a radiologové to jsou schopni pomocí kamery diagnostikovat. Toto vyšetření je minimálně  zatěžující a pro pacienta tedy mnohem snesitelnější vyšetření než lumbální punkce. Amyloidní plaky se objevují v mozku pacienta až 20 i 30 let před vypuknutím příznaků. My ale nevíme, u kterých lidí v populaci tento proces nastane a u koho ne, takže se tato metoda nedá použít vyloženě screeningově, protože je příliš nákladná. Pokud už ale někdo příznaky má a je ve věku, kdy riziko stoupá, tedy kolem 50–60, mělo by se některé z těchto vyšetření provést.

Pokud už na sobě začneme pozorovat zhoršení paměti i v mladém věku, třeba po třicítce, čtyřicítce, začnou nám vypadávat jména, nemůžeme si vybavit některé pojmy, je to důvod k obavám?

Po třicítce je nepravděpodobné, že by se jednalo o Alzheimera. Jedná se opravdu o onemocnění vázané na stárnutí a vyšší věk. Jiná situace by byla při podezření na dědičnou formu, ta může vznikat již velmi brzo, už kolem čtyřicítky. Ale tam by se o riziku vzniku dědičné formy nemoci mělo vědět díky rodinné anamnéze. V tom případě na genetické vyšetření posíláme pacienta okamžitě. Je to ale skutečně velmi vzácné.

Je to právě genetika, co hraje při vzniku Alzheimera hlavní roli?

Většinou jde o kombinaci vícera faktorů, genetika je ale jedním z nejvýznamnějších. Jsou to však spíše predispozice, tedy náchylnost k tomuto onemocnění, která pak způsobuje, že riziko vzniku nemoci je vyšší než u běžné populace. Některé z těch genů už známe, tím nejznámějším je APOE4. Lidé, kteří mají dvě alely tohoto genu, mají vysoké riziko onemocnění a je pravděpodobné, že ji dostanou i v nižším věku. Ale jak už jsem zmínila, třicetiletý nebo čtyřicetiletý člověk s Alzheimerem je skutečně vzácná výjimka. Jiná situace je u Parkinsonovy nemoci, ta postihuje i výrazně mladší pacienty.

Pokud člověk ví, že se nemoc v jeho rodině už vícekrát objevila, může zjistit, jestli kopie zmíněného genu APOE4 nemá?

Genotypizace APOE je celkem běžně dostupné vyšetření, je relativně levné a pojišťovna jej může v některých případech uhradit, ale zájemce si jej může nechat udělat i komerčně. Co se týče genetických panelů, tam je situace složitější. Panely ale obsahují vícero genů, tedy nejen APOE, a složení panelů může být různé – zde je to pak na konzultaci genetika. Pozitivní výsledek ale ještě neznamená, že nemoc skutečně dostanete. Genetická predispozice znamená zvýšené riziko, kdy a jestli vůbec pacient nemoc dostane, předpovědět neumíme.

Čím vším se můžeme pokusit nástup alzheimera oddálit?

Kromě zdravého životního stylu také kognitivním tréninkem. Zkrátka abychom stále udržovali mozek aktivní. Lidé by si ani v důchodovém věku neměli říct, že už toho měli za život dost. (smích) Člověk by měl zůstat aktivní co nejdéle, skvělé je se začít učit cizí jazyk nebo aspoň hodně číst, věnovat se koníčkům, na které člověk dříve neměl čas. Nezanevřít ani na společenský život, sociální izolace je také známý rizikový faktor pro vznik demence…

Má váš dosavadní výzkum střevní mikroflóry a jejího vlivu na neurodegenerativní onemocnění, kterému se věnujete v rámci ICRC a NEUR-INu, už nějaké konkrétní výsledky? Narazila jste na něco zásadního?

Už máme zanalyzovanou polovinu pacientských vzorků. Brzy budeme mít potřebnou kohortu dobrovolníků. Dalším krokem bude hodnocení po roce, budeme sledovat, jestli se s časem a progresí nemoci mikrobiom proměnil a jak. Porovnávali jsme také pacienty s Alzheimerovou a Parkinsonovou nemocí oproti zdravým jedincům, to vyšlo rozdílně. Porovnáváme také pacienty v raném stádiu alzheimera a parkinsona, kteří mají ještě mírné potíže, oproti těm v pokročilejším stádiu. U pacientů s Alzheimerovou a Parkinsonovou nemocí pozorujeme nižší rozmanitost mikrobiomu, je tam méně druhů mikrobů. Zkoumáme mikrobiom nejen střeva, ale i nosu a úst. Rozdíly jsou o něco výraznější u parkinsona. Momentálně nám vychází největší rozdíl právě u nosního mikrobiomu. Jsme ale ještě poměrně na začátku, dá se hledat i korelace mezi složením mikrobiomu a jinými faktory, účastníci nám vyplňují dotazník i ohledně svého životního stylu, kvality spánku, chronických nemocí a jiných faktorů. V laboratoři Jana Friče nám třeba budou analyzovat i imunofenotyp, tedy jak jsou na to navázané imunitní změny. A podle prvotních výsledků to vypadá, že souvislost tam bude…

„Užívání doplňků stravy s probiotiky mikrobiom dlouhodobě nezmění. Mechanismy, jak trvalejší změnu navodit, bude potřeba ještě prozkoumat.“

Myslíte si, že by tento výzkum mohl přinést nové léčebné metody, třeba diagnostiku střevního mikrobiomu a následnou individuální úpravu jídelníčku a životního stylu?

Já osobně si myslím, že ano. Především si myslím, že by to mělo objasnit vztah mezi mikrobiomem a nemocí, tedy ty konkrétní mechanismy, kvůli kterým k rozvoji nemoci dochází. Identifikací individuálního mikrobiomu by se následně dala nastavit opatření, která by měla vést ke zlepšení, a zmírnit tak negativní dopady. Možná by byla i výroba probiotik na míru. Probiotika máme ve formě doplňků stravy k dispozici v kterékoliv lékárně, fungují dobře třeba po antibiotikách a podobně, ale z dlouhodobého hlediska to mikrobiom nezmění. Mechanismy, jak trvalejší změnu navodit, bude potřeba ještě prozkoumat.

Autorka: Martina Jelínková

Zdroj: ICRC