Science

Mateřská střevní mikrobiota v graviditě ovlivňuje metabolický fenotyp potomků u myší

V posledních desetiletích se výrazně zvyšuje spotřeba antibiotik, je vyšší příjem kalorií, snížení příjem vlákniny atd., což vede k výraznému narušení složení střevní mikrobioty. To predisponuje jedince k různým chorobám, včetně metabolického syndromu. Vlivy, které působí na mikrobiotu postnatálně jsou dobře zmapovány, ale chybí studie zabývající se mikrobiotou v embryonálním vývoji. V této studii autoři zjišťovali, jaký má vliv mateřská střevní mikrobiota na embryonální vývoj a senzitivitu k rozvoji nemocí v pozdějším životě potomka.
Střevní mikrobiota je zdrojem metabolitů, např. krátkořetězcové masné kyseliny (SCFA, propionát a butyrát), GPR41 a GPR42 jsou FFAR (free fatty acids receptors) a jsou také receptory pro SCFA. Tyto receptory hrají důležitou roli v energetickém metabolismu, interagují jak se složkami potravy, tak s metabolity mikrobioty. Mikrobiální SCFA regulují hostitelskou energetickou homeostázu právě přes CPR41 a 43 v sympatickém nervovém systému, tukové tkání, slinivce a střevech. Nedávné studie odhalily, že střevní mikrobiota gravidních myší ovlivňuje imunitní a mozkové funkce potomků. To samozřejmě dává tušit, že maternální SCFA hrají klíčovou roli v regulaci vnímavosti na vznik nemocí u potomků.
Autoři zjistili, že maternální mikrobiota během gravidity ovlivňuje rezistenci k obezitě u potomků. Gravidní myši byly chovány za specifických podmínek, tj. SPF (specific pathogen free) a GF (germ-free). Potomci byli vychováváni „normálně“ chovanými myšmi. Myšata GF matek byly více vnímavé ke vzniku metabolického syndromu, došlo k rozvoji obezity a glukózové intolerance spojené se sníženým energetickým výdejem po konzumaci vysokotučné diety v dospělosti. Podobný fenotyp byl také u potomků myší krmených stravou s nízkým obsahem vlákniny (LFi) během gravidity. Léčba gravidních GF a LFi pomocí SCFA vedlo ke zvýšení rezistence potomků v rozvoji obezity. SCFA v lumen tlustého střeva gravidních myší se dostaly také do embrya, tj. přes maternální játra a krevní oběh. Sympatické nervy, intestinální epitel a slinivka embryí exprimuje ve vyšší míře GPR41 a/nebo GPR43, které reagují s SCFA z maternální střevní mikrobioty. Embryonální deficit GPR41 a GPR43 narušuje energetický metabolismus, neboť dochází k sympatické dysfunkci a hyperglykémii během prenatálního období. SCFA-GPR41/43 osa podporuje vývoj neurálních buněk, enteroendokrinních buněk exprimujících GLP-1 a pankreatických beta buněk. Dochází tedy k ovlivnění metabolismu embrya i procesů, které vedou k udržení postnatální energetické homeostázy. Složení mateřské mikrobioty, na níž je závislá produkce SCFA, je tedy důležitá pro další život potomků a jejich predispozici k rozvoji metabolických onemocnění v pozdějším věku.

https://science.sciencemag.org/content/367/6481/eaaw8429

Bibliografické údaje: