Kada su naučnici transplantirali crevne mikrobe ostarelih miševa u mlade miševe „bez klica“ – odgajane da nemaju sopstvene crevne mikrobe – miševi primaoci doživeli su povećanje upale koja je paralelna sa zapaljenskim procesima povezanim sa starenjem kod ljudi. Mladi miševi bez klica presađenih mikrobima od drugih mladih miševa nisu imali takav porast.
Nalazi sugerišu da promene u mikrobiomu creva igraju ulogu u upali u celom sistemu koja se često javlja sa starenjem, rekli su istraživači.
Objavljeno u časopisu Aging Cell, studija je takođe otkrila da antibiotici izazivaju dugotrajnije poremećaje u mikrobiomima creva starijih miševa nego kod mladih miševa.
„Postoji sve veći konsenzus da je starenje povezano sa progresivnim povećanjem hronične upale niskog stepena“, rekao je Jacob Allen, profesor kineziologije i zdravlja zajednice na Univerzitetu Ilinois Urbana-Champaign koji je vodio novo istraživanje sa Thomasom Bufordom, profesor medicine na Univerzitetu Alabama u Birmingemu.
„I postoji neka vrsta debate o tome šta pokreće ovo, šta je glavni uzrok upalnog stanja izazvanog starenjem. Želeli smo da razumemo da li se funkcionalni kapacitet mikrobioma menja na način koji bi mogao da doprinese nekim upalama. koje vidimo sa starenjem.“
Prethodne studije su otkrile povezanost između promena u mikrobiološkom sastavu creva povezanih sa uzrastom i hroničnih inflamatornih bolesti kao što su Parkinsonova bolest i Alchajmerova bolest. Neke studije povezuju metabolizam mikroba sa osetljivošću pojedinca na druga zdravstvena stanja, uključujući gojaznost, sindrom iritabilnog creva i bolesti srca. Promene u crevnom mikrobiomu u vezi sa uzrastom takođe mogu doprineti takozvanom problemu creva koji curi, rekli su istraživači.
„Obrasci mikrobioma kod ostarelih miševa su snažno povezani sa znacima poremećaja barijere izazvane bakterijama i infiltracijom imuniteta“, napisali su.
„Stvari koje su u našim crevima trebalo bi da budu odvojene od ostatka našeg sistema“, rekao je Buford. „Ako iscure, naš imuni sistem će ih prepoznati. I onda je pitanje bilo: ‘Da li je to izvor upale’?“
Mnoge studije su upoređivale relativno obilje i raznolikost vrsta mikroba u crevima, nudeći uvid u neke od glavnih grupa koje doprinose zdravlju ili bolesti. Ali sekvencioniranje čak i dela mikroba u crevima je skupo i rezultate može biti teško protumačiti, rekao je Alen. Zato su se on i njegove kolege fokusirali na mikrobnu funkciju – konkretno, kako bi mikrobiomi creva starijih miševa mogli da podstaknu imuni odgovor.
Tim se fokusirao na receptore slične putarini, molekule koji posreduju u zapaljenskim procesima u celom telu. TLR sede u ćelijskim membranama i uzorkuju ekstracelularno okruženje za znake oštećenja tkiva ili infekcije. Ako TLR naiđe na molekul povezan sa potencijalnim patogenom – na primer, lipopolisaharidnu komponentu gram-negativne bakterije – on aktivira urođeni imuni odgovor, pozivajući proinflamatorne agense i druge molekule da se bore protiv infekcije.
Istraživači su prvo procenili da li će sadržaj debelog creva mladih i starijih miševa verovatno promovisati TLR signalizaciju. Otkrili su da mikrobi ostarjelih miševa imaju veću vjerovatnoću od onih iz mladih miševa da aktiviraju TLR4, koji može osjetiti lipopolisaharidne komponente zidova bakterijskih ćelija. Različiti receptor, TLR5, nije bio drugačije pogođen kod starijih ili mladih miševa. TLR5 oseća drugu bakterijsku komponentu, poznatu kao flagelin.
Mladi miševi bez klica presađeni mikrobima starijih miševa takođe su iskusili veću inflamatornu signalizaciju i povećan nivo lipopolisaharida u krvi nakon transplantacije, otkrio je tim.
Ovaj nalaz pruža „direktnu vezu između promena imunogenosti mikrobiote izazvanih starenjem i upale domaćina“, napisali su istraživači.
U drugim eksperimentima, tim je lečio miševe antibioticima širokog spektra i pratio promene u mikrobiomima tokom lečenja i sedam dana nakon toga.
„Jedno od najzanimljivijih pitanja za mene je bilo koji se mikrobi vraćaju odmah nakon završetka lečenja antibioticima“, rekao je Buford. A kod miševa sa ostarelim mikrobiotom u crevima, „ovi oportunistički patogeni su se najbrže vratili“.
„Izgleda da kako starimo naš mikrobiom može biti manje otporan na izazove antibiotika“, rekao je Alen. „Ovo je važno jer znamo da smo u SAD i drugim zapadnim društvima sve više izloženi antibioticima kako starimo.“
Studija je važan korak ka razumevanju kako mikrobne promene u crevima povezane sa uzrastom mogu uticati na dugoročno zdravlje i upalu, rekli su istraživači.
