Objev Harvardské univerzity týkající se střev může změnit léčbu obezity a diabetu
Vědecké novinky z výzkumných organizací
Objev Harvardské univerzity týkající se střev může změnit léčbu obezity a diabetu. Metabolity střevního mikrobiomu mohou být klíčem k novým léčbám obezity a diabetu 2. typu. Datum: 14. prosince 2025 Zdroj: Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo
Autor: redakce
Souhrn
Vědci zjistili, že určité molekuly produkované střevními bakteriemi cestují do jater a pomáhají kontrolovat, jak tělo využívá energii. Tyto molekuly se mění v závislosti na stravě, genetice a změnách v mikrobiomu. Některé dokonce zlepšily inzulínovou odpověď v jaterních buňkách při laboratorních testech. Zjištění by mohla otevřít dveře novým způsobům prevence nebo řízení obezity a diabetu.
Celý příběh
Výzkumníci objevili molekuly produkované střevy, které ovlivňují, jak játra zpracovávají energii a hladinu cukru v krvi. Tato zjištění mohou naznačovat nové možnosti pro zlepšení metabolického zdraví. Kredit: Shutterstock
Výzkumný projekt podporovaný FAPESP a realizovaný na Harvardské univerzitě ve Spojených státech identifikoval sadu metabolitů, které se pohybují ze střeva do jater a poté do srdce, které je distribuuje po celém těle. Tyto cirkulující sloučeniny se zdají ovlivňovat, jak fungují metabolické dráhy v játrech a jak citlivé je tělo na inzulín. Zjištění naznačují potenciálně nové strategie pro léčbu obezity a diabetu 2. typu. Studie byla publikována v časopise Cell Metabolism.
Význam portální žíly
„Portální žíla odvádí velkou část krve ze střeva do jater. Proto je to první místo, které přijímá produkty střevního mikrobiomu. V játrech mohou být konjugovány, transformovány nebo eliminovány a poté vstupují do systémové cirkulace,“ vysvětluje Vitor Rosetto Muñoz, první autor studie a postdoktorandský výzkumník na Ribeirão Preto School of Physical Education and Sports na University of São Paulo (EEFERP-USP) v Brazílii.
„Analýzou krve opouštějící střevo a periferní krve cirkulující po celém těle jsme byli schopni přesněji pozorovat obohacení těchto metabolitů odvozených ze střevního mikrobiomu na každém místě a následně, jak mohou modifikovat jaterní metabolismus a metabolické zdraví,“ dodává Muñoz. Tuto práci dokončil během stáže v Joslin Diabetes Center na Harvard Medical School ve Spojených státech s podporou stipendia FAPESP pod vedením výzkumníka Carla Ronalda Kahna.
Diverzita střevního mikrobiomu a riziko metabolických onemocnění
V posledních letech vědci stále více uznávají, že střevní mikrobiom funguje jako klíčový spoj mezi genetikou, environmentálními faktory a vývojem metabolických poruch. Studie ukázaly, že lidé a zvířata s obezitou, diabetem 2. typu, glukózovou intolerancí nebo inzulínovou rezistencí často mají odlišné složení střevních mikrobů ve srovnání s těmi, kteří tyto podmínky nemají. Přesto se vědci stále snaží určit, které konkrétní bakterie nebo mikrobiální produkty tyto rozdíly způsobují nebo jak interagují se střevními tkáněmi.
Pro zkoumání této otázky nedávno publikovaná studie zkoumala metabolity v krvi myší, které se lišily svou náchylností k obezitě a diabetu. Vzorky byly odebrány z portální žíly, která přenáší krev ze střeva do jater, a z periferní krve, která cestuje z jater do srdce předtím, než cirkuluje po těle.
Vliv prostředí a genetiky na profily metabolitů
U zdravých myší tým detekoval 111 metabolitů obohacených v portální žíle a 74 v periferní krvi. Když byly myši geneticky náchylné k obezitě a diabetu 2. typu krmeny hyperlipidemickou dietou (bohatou na tuky), počet metabolitů obohacených v portální žíle klesl ze 111 na 48. Tento nález naznačuje, že environmentální faktory, jako je strava, mohou silně ovlivnit distribuci těchto sloučenin.
Profily metabolitů u těchto náchylných myší se také lišily od těch, které byly pozorovány u kmene myší přirozeně odolných vůči metabolickému syndromu. Tento kontrast naznačuje, že genetické pozadí hraje klíčovou roli při formování toho, které metabolity se objevují v portální žíle.
„To ukazuje, že jak prostředí, tak genetika hostitele mohou komplexně interagovat se střevním mikrobiomem. V důsledku těchto interakcí mohou být do jater a následně do periferní cirkulace odesílány různé kombinace metabolitů. Tyto metabolity pravděpodobně hrají důležitou roli v zprostředkování podmínek vedoucích k obezitě, diabetu a metabolickému syndromu,“ říká Muñoz.
Testování narušení mikrobiomu a účinků metabolitů
Aby identifikovali, které bakterie a mikrobiální produkty přispívají k těmto vzorcům metabolitů, vědci ošetřili myši náchylné k obezitě a diabetu antibiotikem navrženým k cílení na specifické střevní mikroorganismy. Jak se očekávalo, léčba změnila mikrobiom a změnila rovnováhu metabolitů jak v periferní krvi, tak v portální žíle.
Jedním z výsledků bylo zvýšení metabolitů, jako je mesakonát, který se účastní Krebsova cyklu, základní energetické dráhy v buňkách. S využitím tohoto poznatku vědci vystavili hepatocyty (jaterní buňky) mesakonátu a jeho izomerům, což jsou chemické sloučeniny se stejným molekulárním vzorcem, ale různými strukturami. Léčby zlepšily inzulínovou signalizaci a regulovaly geny zapojené do akumulace tuku v játrech (lipogeneze) a oxidace mastných kyselin, což jsou klíčové procesy pro udržení metabolického zdraví.
„Metabolity nalezené v krvi těchto dvou míst tedy hrají důležité role v zprostředkování účinků mikrobiomu na jaterní metabolismus a patogenezi inzulínové rezistence u diabetu 2. typu, která souvisí s konzumací stravy bohaté na tuky,“ říká Muñoz.
Další kroky v mapování metabolických drah řízených střevem
Vědci nyní plánují podrobněji charakterizovat každý metabolit a určit, jak jsou produkovány. Toto hlubší pochopení mikrobiálních vlivů na metabolismus může nakonec vést k identifikaci molekul, které by mohly sloužit jako nové terapeutické možnosti pro metabolická onemocnění.
