TLDR: Střevní bakterie mohou přímo ovlivňovat molekulární vzorec glykosylace – přítomnost cukerných skupin na bílkovinách – v mozku. Jaký to ale má/nemá vliv na zdraví, zatím nevíme. Studie tuna.

Jenom máloco má ve vědě horší pověst, než jev zvaný korelace! Všichni známe vtipy o tom, že množství filmů Nicholase Cage koreluje s množstvím utopení v bazénech – jde o báječný důkaz toho, že korelace automaticky neznamená přímou souvislost dvou fenoménů. Jenže!

Při utahování si z korelací se tak trochu vylévá vanička i s děckem – korelace totiž mnohdy může být první krok při hledání a nakonec i dokázání souvislosti. Tak, jako při vlivu minimálně některé střevní mikrobioty a procesů v mozku.

„Jak souvisí střeva a mozek?“

Naše střeva jsou domovem bilionů bakterií, které nemají vliv jenom na proces v jižní části lidského těla. Výzkum v posledních desetiletích významně ukazuje prstem na to, že střevní mikrobiota má vliv na celkový stav zbytku těla – a to jak ve zdraví, tak i v nemoci. Náznaky tohoto druhu byly ale taky často nepřímé, například když lidé s neurodegenerativními chorobami měli či neměli taky specifické bakterky ve střevech.

Vědátoři z EMBL Heidelberg nyní ale přímo ukázali, že bakterie žijící ve střevech mohou přímo ovlivňovat způsob, jakým jsou proteiny v mozku modifikovány sacharidy skrze proces zvaný glykosylace.

„Co to proboha zase je?“

Proteiny jsou pracovními koňmi našich buněk a jejich hlavními stavebními kameny. Cukry neboli sacharidy naopak patří k hlavním zdrojům energie v těle. Buňka však cukry využívá také k chemické úpravě bílkovin, čímž mění jejich funkce. Tomuto procesu se říká glykosylace.

Glykosylace může ovlivnit způsob, jakým se buňky k sobě připojují (adheze), jak se pohybují (pohyblivost), a dokonce i to, jak spolu komunikují (komunikace). Srovnání myšek s různou mikrobiotou přitom odhalilo právě i vliv na glykosylaci – jak tyto změny ale ovlivňují či neovlivňují zdraví, je ale jiná otázka, kterou nynější práce přímo neřešila. Dala však nástroje dalším následovníkům, které to již budou moct řešit i na úrovni molekul!

„Proč to, lopaty, dokázaly až fčil?“

Studium (možného) vlivu bakterií ve střevech se stavem mozku je složité, mimo jiné protože vyžaduje dlouhodobé sledování pacoše anebo nutnost přímo sledovat cestu konkrétních molekulárních procesů ze střev tam nahoru. Co hůře, složité je i šmírování glykosylace, protože jen malá část proteinů v buňce je glykosylovaná a koncentrovat jich ve vzorku dostatek (tzv. „obohacování„) pro studium bývá pracné, nákladné a časově náročné.

Nynější studii umožnila nová metoda, kterou vyvinuli sami heidelbergští – zvaná DQGlyco – která jim umožňuje studovat glykosylaci v mnohem větším měřítku a rozlišení než dřív. Metoda využívá snadno dostupné a levné laboratorní materiály k selektivnímu obohacování glykosylovaných proteinů z biologických vzorků, které lze následně přesně identifikovat a měřit.

„Jak lepší ta metoda je?“

Při použití metody na vzorky mozkové tkáně myší mohli vědci identifikovat více než 150 000 glykosylovaných forem proteinů („proteoforem“), což je více než 25násobný nárůst oproti předchozím studiím! To pak logicky následně pomáhá i lépe stopovat zkoumané biologické procesy – vědátoři díky tomu snáze mohou porovnávat a měřit rozdíly mezi vzorky z různých tkání, buněčných linií, druhů a tak vůbec.

I když právě neřešila přímo vliv na zdraví, vědátoři podotkli, že odhalené odlišné vzorce glykosylace u různých skupin myšek s různými bacily byly patrné zejména u proteinů, o nichž je známo, že jsou důležité pro nervové funkce, jako je zpracování kognitivních funkcí a růst axonů. Máme tak (my jako lidstvo) o užitečný nástroj k zjišťovali, jak dalece do kauzálně prokazatelný jevů sahá korelace špatného střevního zdraví i na zdraví mozku!

Ale o tom až zase jindy…

[Ladislav Loukota]

Vědátor vznikl jako spinoff spolku studentů a popularizátorů vědy UP Crowd, dnes jej provozuje spolek Hyperion Media. Krom různých autorů projekt jako šéfredaktor vede Ladislav Loukota – kontaktní mail je [email protected]