Střevní mikrobiom a poruchy autistického spektra - rozhovor s prof. Tláskalovou-Hogenovou

Ve střevech člověka může žít až půl kilogramu bakterií. Ty souhrnně nazýváme střevním mikrobiem, jehož složení je u každého jedince unikátní, podobně jako například otisk prstu. O střevním mikrobiomu se už dnes také ví, že výrazně ovlivňuje lidské zdraví. Chrání nás například před infekcemi, pomáhá metabolickým procesům a má vliv na náš imunitní systém. Ovlivňuje ale také lidskou psychiku a dokonce naše nálady, i proto se o střevní mikrobiotě často mluví jako o tzv. druhém mozku. 

Jaká je spojitost mezi střevním mikrobiomem a duševními poruchami? Může mít složení střevních bakterií vliv také na poruchy autistického spektra a jejich jednotlivé projevy? Může složení střevní mikrobioty nastávající matky ovlivnit plod dítěte v děloze? A jak se liší mikroflóra lidí s autismem od mikroflóry zdravých jedinců?

Na tyto a mnohé další otázky jsme se zeptali té nejpovolanější - paní předsedkyně České mikrobiomové společnosti, profesorky Heleny Tlaskalové-Hogenové.  

Proč se o střevu často mluví jako o „druhém mozku“ lidského těla? Do jaké míry je tento „střevní mozek“ propojen s naším skutečným mozkem a jak spolu oba mozky komunikují? Jakou roli v tomto propojení hrají střevní mikroorganismy?

To, že se mozek a střevo navzájem ovlivňují, je dlouho známou skutečností. Na to, že mikrobiální osídlení střeva má velký vliv na propojení s mozkem se ale přišlo až v posledních letech, proto se nyní hovoří o ose „mikrobiota-střevo-mozek“. Střevo je vybaveno velkým množstvím neuronů, počtem neuronů se přirovnává k míše (proto se říká, že střevo je náš druhý mozek). Tyto neurony ve střevě jsou schopné rozpoznat součásti a metabolity střevních mikrobů a reagovat na ně produkcí neuroaktivních látek, které se dostávají do mozku. Spojení - komunikace  mezi mozkem, střevem a naší mikrobiotou je ale složitější jev, je oboustranné a probíhá několika cestami. V této komunikaci se uplatňují neurální, imunologické a endokrinní mechanismy.

Jaká je spojitost mezi střevním mikrobiomem a duševními poruchami/nemocemi? Co se v tomto ohledu již podařilo vědcům validně prokázat?

Byla publikována celá řada preklinických studií popisujících efekty mikrobioty na interakci střeva a mozku. V těchto studiích byly použity experimentální modely bezmikrobních zvířat nebo zvířat po aplikaci antibiotik. Bylo ukázáno, že myši, kterým chybí mikrobiota, mají rozdíly v biochemických a imunologických charakteristikách, mají pozměněnou expresi genů důležitých pro neurofyziologické procesy a dokonce mají morfologicky zjistitelný abnormální vývoj některých mozkových struktur. Tyto rozdíly se pak projevují změnami v chování, změněnou odpovědí na stres i deficity v poznávání. Bezmikrobní myši mají např. nižší stupeň úzkosti, nebojí se (v pokusech prozkoumávají větší prostor, plavou do vzdálenějších míst atd.). Přenosem mikrobioty do bezmikrobních myší je pak možné změnit chování myší. V poslední době se dělají pokusy, kdy se přenáší mikrobiota duševně nemocných lidí do bezmikrobních myší a zkoumá se, k jakým změnám v chování myší dochází. Experimantálními přístupy se zjistilo, že střevní mikrobiota interaguje s mozkem prostřednictvím několika komunikačních cest, které zahrnují např. stimulaci bloudivého nervu (nervus vagus), působení mikrobních produktů, mezi které patří např. mastné kyseliny s krátkým řetězcem. Překvapivé bylo zjištění, že některé střevní bakterie produkují významná kvanta neuroaktivních látek např. serotonin, dopamin, kyselinu gama-aminomáselnou (GABA). Na rozdíl od relativně velkého množství experimentálních prací dokazujících účast mikrobioty na projevech chování pokusných zvířat je množství klinických studií zabývajících se interakcí mikrobioty, střeva a mozku zatím omezené. Existuje ale už řada studií popisujících výrazné rozdíly ve složení střevní mikrobioty u pacientů s různými duševními chorobami a zdravými kontrolami, např. u pacientů s poruchami autistického spektra a depresivními poruchami.

Na vzniku autismu se prokazatelně podílí genetika. Může mít genetika vliv i na složení mikrobioty (dříve mikroflory)? Do jaké míry je složení střevního mikrobiomu důsledkem vlivu vnějších faktorů?

Bylo prokázáno, že dědičné pozadí jedince (genetika) ovlivňuje složení mikrobioty, ale že větší roli hrají vnější faktory, celkový životní styl, především strava. 

Některé studie naznačují, že za vznik autismu může být zodpovědná mikroflóra nastávajících matek. Může, a případně jak, střevní mikrobiom matky ovlivnit vývoj plodu dítěte v děloze?

Vzhledem k tomu, že u autismu jde o vývojovou poruchu nervového systému, ke které dochází v časném období života, soustřeďuje se výzkum na faktory, které mohou ovlivnit plod již v prenatálním období nebo brzy po porodu. Je zatím minimum studií, které by se solidně zabývaly vlivem změny mikrobioty matky během jejího těhotenství a vznikem autismu u dětí. Existuje však zajímavá studie ukazující na možný vliv mikrobioty během prvních měsíců postnatálního života, a to podáváním probiotik během časného období po narození. Tato studie spolu se zvířecími experimenty naznačuje, že složení mikrobioty v časném období života je velmi důležitým faktorem ovlivňujícím nejen vývoj metabolismu a imunity, ale i vývoj nervového systému a jeho funkcí. Ukazuje se, že pro budoucí zdravý vývoj organismu je rozhodujícím obdobím, kdy dochází k maturaci a stabilizaci mikrobioty, období prvních 2-3 let po narození.

Víme už, v čem se liší mikroflóra lidí s autismem od mikroflóry zdravých jedinců?

U velké řady duševních chorob bylo zjištěno, že pacienti ve srovnání se zdravými kontrolami mají porušenou rovnováhu střevní mikrobioty, tzv. dysbiózu. Dysbióza znamená poruchu ve složení mikrobioty, tj. snížení diversity (rozmanitosti), zvýšení počtu potenciálně patogenních mikrobů (tzv. pathobiontů) a snížení počtu bakterií prospěšných. Přítomnost dysbiozy byla prokázána např. u pacientů s poruchami  autistického spektra, u pacientů trpících úzkostnou psychózou, bipolární poruchou, neurodegenerativními chorobami, poruchami příjmu potravy. U autistů bylo v řadě článků popsáno, že ve střevní mikrobiotě pacientů je snížené množství laktobacilů, bifidobakterií a dalších zdraví prospěšných bakterií.

Dá se složení lidské střevní mikrobioty během života ovlivnit? Jaké faktory v tom hrají roli?

Cílené ovlivnění střevní mikrobioty je nyní hlavní snahou výzkumu v této oblasti. Tyto snahy se realizují především ovlivněním stravy, která je hlavním faktorem určujícím složení mikrobioty. Ví se, že prospěšné bakterie se množí především díky některým složkám naší stravy, a to vlákninou, která je obsažena v zelenině a ovoci. Větší množství cukrů, bílkovin z červeného masa a ingrediencí, které se používají při průmyslovém zpracování potravin, zhoršuje složení mikrobioty. Nejvýhodnějším přístupem ke zlepšení kvality naší mikrobioty je zdravá strava, která obsahuje tzv. prebiotika, což je např. zmiňovaná vláknina, ale i další součásti. Fermentované potraviny mléčné (jogurty, kysaná mléka, kefír) nebo zeleninové (kysané zelí, kimči) obsahují prospěšné bakterie s probiotickými účinky přírodního původu. Kromě toho existují probiotika v podobě potravinových doplňků, které jsou prodávány v lékárnách, bohužel ty mají nevýhodu v tom, že jen některé jsou prokazatelně účinné. Zdá se, že největší efekt na složení mikrobioty a její změnu zatím měla tzv. bakterioterapie nebo-li přenos fekální mikrobioty od zdravých dárců.

Bude možné autismus léčit či zmírňovat jeho příznaky léčbou střevního mikrobiomu, například transplantací stolice od zdravých dárců? Jak je výzkum této metody daleko?

Medicína posledních let se soustřeďuje na možnosti ovlivnění mikrobioty jako na cílovou strukturu našeho organismu, kterou můžeme ovlivňovat svým životním stylem nebo preventivními a léčebnými zásahy pomocí probiotik a přenosu fekální mikrobioty zdravých jedinců. Právě u autistů bylo popsáno, že přenos fekální mikrobioty od zdravých dárců měl za následek zlepšení nejen problémů ze strany trávicího traktů pacientů, ale i jejich duševních projevů.  V jedné z posledních publikací bylo popsáno, že tento prospěšný efekt přetrvával u pacientů dva roky.

Jaký je Váš odborný názor na výrobek NeuraxBiotic Spectrum®, doplněk stravy, který na tuzemský trh uvedla společnost Neuraxpharm Bohemia? U těchto tzv. psychobiotik vědci zkoumali i účinky u dětí s poruchou autistického spektra. 

Obsahem potravinového doplňku NeuraxBiotic Spectrum je probiotický kmen Lactobacillus plantarum PS128, jehož podávání skupině 36 chlapců (7-15 let) s autismem mělo (ve srovnání s 35 kontrolními pacienty, kterým bylo podáno placebo) za následek snížení některých projevů autismu (např. vzdorovité chování). Šlo o 4 týdny trvající dvojitě zaslepenou kontrolovanou klinickou studii provedenou na Tchaj-wanu (Kang et al., 2019). Německá farmaceutická firma zabývající se léky pro duševní poruchy vyrábí a nabízí toto probiotikum i u nás. Zatím však nejsou známy výsledky studií u autistů v evropských zemích, ve kterých se populace od populace na Tchaj-wanu liší nejenom geneticky, ale také stravou a životním stylem.

Jaký je Váš odborný názor na současný trend v užívání probiotik, často jako „léku na všechno“ ? Setkat se můžeme i s názory, že probiotiky, resp. probiotiky „na míru“ lze úspěšně léčit i autismus, jak tvrdí například mikrobiolog Petr Ryšávka. Je tomu skutečně tak? 

Domnívám se, že probiotika jsou jednou z důležitých cest, kterou je možné mikrobiotu ovlivnit. Nutné je však si uvědomit, že probiotika jsou tvořena různými kmeny bakterií nebo jejich směsí, které mají na zdraví různé účinky. Bohužel, mnoho probiotik produkovaných různými firmami (v lékárnách prodávané jako potravinové doplňky) není na jejich účinky testováno. Ta probiotika, která mají mít prospěšné účinky na duševní zdraví, se nazývají psychobiotika. Liší se od konvenčních probiotik schopností stimulovat produkci mastných kyselin s krátkým řetězcem, ale také neuroaktivní látky. Zkouší se řada různých probiotických bakterií (např. Lactobacilli, Bifidobacteria, Streptococci), kterými je neregulovaný trh s probiotiky zahlcen. Nemyslím si, že na základě současných znalostí o mikrobiotě pacientů s poruchou autistického spektra je možné jednoduše „doplnit“ chybějící, prospěšnou součást mikrobioty autistů (byť po její analýze).

Probíhá v současné době nějaký výzkum o vlivu střevní mikroflóry na autismus také v České republice? Pokud ano, v jaké je fázi?

O tomto typu výzkumu v České republice nevím. Ale zjistila jsem, že se skupina dr. Andreje Kováče z Ústavu neuroimunologie Slovenské akademie věd v Bratislavě tímto tématem výzkumně zabývá.

Více informací o mikrobiotě najdete na webové stránce České mikrobiomové společnosti, České lékařské společnosti JEP www.mikrobiom-cms.cz