Škola mikrobiómu – Celiakie

Jak mohou střevní bakterie vyvolat celiakii

Strava bohatá na tryptofan mění složení mikrobioty směrem ke snižování zánětu spojeného s lepkem.

Co už o celiakii víme

Celiakie je imunitní reakce na konzumaci lepku, bílkoviny nacházející se v některých obilninách, včetně pšenice a ječmene. Ačkoli 40 % globální populace má genetickou predispozici k celiakii, porucha se rozvine pouze u 1 %. To naznačuje roli environmentálních faktorů, včetně střevní mikrobioty. Přesto vztah mezi celiakií a střevními mikroby zůstává nejasný.

Kam výzkum celiakie pokročil

Vědci pracující s myšmi zjistili, že mikrobiální metabolit aminokyseliny tryptofanu se váže na receptorové proteiny, které mohou spouštět imunitní reakce ve střevě. U myší, které exprimují gen citlivosti na celiakii, aktivace tohoto receptoru podporovala vznik celiakie. Avšak strava bohatá na tryptofan, stejně jako léčba bakteriemi, jako je Lactobacillus reuteri, pomohly snížit zánět způsobený lepkem.

Závěr

Tato zjištění by mohla naznačovat nové terapeutické postupy nebo dietní strategie pro léčbu celiakie.

Celiakie, imunitní reakce na bílkovinu nacházející se v některých obilninách, je způsobena kombinací genetických a environmentálních faktorů. Nyní vědci zjistili, že odbourávání tryptofanu ve stravě střevními bakteriemi se u myší s tímto onemocněním mění.

Zjištění publikovaná v časopise Science Translational Medicine mohou pomoci vysvětlit, proč 40 % z nás má geny citlivosti k celiakii, ale pouze u 1 % se tato porucha projeví. Vědci poukázali na novou možnost léčby tohoto stavu.
„Jedinou léčbou celiakie je přísné dodržování bezlepkové diety, kterou je obtížné dodržet a která nemusí vždy vést k úplnému zotavení střev nebo ústupu příznaků,“ říká spoluautorka studie Elena Verdu z McMaster University v kanadském Hamiltonu.

Vědci vědí, že některé střevní bakterie jsou schopné metabolizovat esenciální aminokyselinu tryptofan. Tryptofan se nachází v potravinách včetně drůbeže, banánů a zeleniny, jako je brokolice a kapusta. Střevní bakterie rozkládají tryptofan ve stravě a produkují metabolity, které se vážou na receptorové bílkoviny ve střevě. Jeden z těchto receptorů se nazývá aryl-uhlíkový receptor (AhR) a odchylka v jeho aktivaci byla spojena se zánětlivými onemocněními střev.
Verdu a její kolegové se proto rozhodli prozkoumat, zda se metabolismus tryptofanu změnil ve střevě myší, u kterých se projevuje gen citlivosti na celiakii.

Zmírnění příznaků

Myši náchylné k celiakii byly vystaveny lepku a poté podrobeny třem zásahům zaměřeným na zvýšení aktivace AhR.
Vědci zjistili, že strava bohatá na tryptofan posunula složení mikrobioty u hlodavců tak, aby produkovali více molekul schopných vázat se na AhR, což zase snížilo zánět spojený s lepkem.
Léčba bakteriemi, včetně Lactobacillus reuteri, které produkují molekuly ligandu AhR, také zmírnila celiakální zánět ve střevě hlodavců. Podobné výsledky byly pozorovány po léčbě myší látkou zvanou Ficz, která zvyšuje aktivitu AhR.

Léčba celiakie

Dále tým analyzoval vzorky stolice od lidí s celiakií. Ve srovnání se zdravými jedinci a pacienty s onemocněním v remisi díky bezlepkové dietě, jedinci s aktivní celiakií produkovali méně molekul ligandu AhR a vykazovali sníženou střevní aktivaci dráhy AhR.

Zjištění naznačují, že celiakie je spojena se sníženou schopností střevní mikrobioty metabolizovat tryptofan. Poukazují také na potenciál modulace střevního mikrobiomu ke zlepšení metabolismu tryptofanu, což umožní lepší kontrolu příznaků celiakie.

„Naše výsledky by měly vést k intervenčním studiím u této skupiny pacientů, aby se vyhodnotila suplementace tryptofanu v kombinaci s probiotickými organismy, jako jsou kmeny L. reuteri, které produkují ligandy AhR z potravinového substrátu,“ uvádějí vědci. "Tento terapeutický přístup by mohl být užitečný i jako preventivní strategie u rizikových populací."

Kromě Lactobacillus reuteri se do zánětlivých procesů zapojuje mnoho dalších probiotických kmenů se specifickými účinky. Správnou kombinací těchto kmenů u konkrétních pacientů lze výrazně zlepšit kvalitu života lidí s celiakií nebo intolerancí lepku.

Chci vlastní probiotika

Autor: Ing. Norbert Bomba

Lamas B. et al., “Aryl hydrocarbon receptor ligand production by the gut microbiota is decreased in celiac disease leading to intestinal inflammation“ Science Translational Medicine 21 Oct 2020: Vol. 12, Issue 566, eaba0624, DOI: 10.1126/scitranslmed.aba0624