Podání antibiotika do plic zlepší fungování mozku

Vliv střevních mikroorganismů na imunitu a jejich propojení s mozkem intenzivně zkoumáme a leccos už o tom i víme. Ukazuje se, že podobně funguje i mnohem menší mikrobiom plicní. Ano, i v našich plicích žijí různé neškodné mikroorganismy, byť zdaleka ne tak početné jako ve střevech. Studie na laboratorních potkanech ukázaly, že plicní mikrobiom ovlivňuje imunitní reakce mozku. Plicní infekce nebo kouření zvyšují riziko vzniku roztroušené sklerózy (angl. multiple sclerosis). Jde o chronické autoimunní onemocnění způsobené reakcí imunitního systému na vlastní buňky. Nervové buňky ztrácejí schopnost spolu komunikovat. Srovnání zdravé a roztroušenou sklerózou poškozené nervové buňky vidíme na obrázku nahoře. Dávky antibiotika neomycinu přímo do plic vedly k mírným změnám plicního mikrobiomu, jakož i ke zpomalení šíření roztroušené sklerózy.

Jak plicní mikrobiom ovlivňuje imunitní reakce mozku?

Přesný mechanismus doposud znám není. Nicméně ukazuje se, že klíčovou roli hrají sloučeniny zvané lipopolysacharidy, které představují důležitou složku vnější membrány gramnegativních bakterií. Po léčbě neomycinem množství těchto bakterií v plicích vzroste. Zmírňující účinek na roztroušenou sklerózu laboratorních potkanů mělo i přímé podání lipopolysacharidů do plic. Jak pojmenování říká, molekuly lipopolysacharidů mají navzájem pevně spojenou lipidovou (tukovou) část a dlouhou polysacharidovou část. Baktérie rozdělujeme na grampozitivní a gramnegativní podle zbarvení, které získají po absolvování určité barvicí a odbarvovací procedury. Postup vyvinul roku 1884 dánský vědec Hans Gram, podle kterého nese jméno. Zbarvení odráží strukturu buněčných stěn, které se u těchto dvou skupin podstatně liší. Kromě jiného gramnegativní bakterie mají lipopolysacharidovou vrstvu, kterou grampozitivní nemají. Plicní mikrobiom ovlivňuje imunitní reakce mozku prostřednictvím gramnegativních bakterií.

K čemu to je?

K budoucímu možnému využití spoluautor publikace profesor Alexander Flügel z Universitätsmedizin Göttingen uvádí: „Je možné, že osu plíce-mozek lze dokonce využít terapeuticky. Cílené podávání probiotik nebo některých antibiotik by snad mohlo ovlivnit imunitní reakci mozku a tím přispět k léčbě nejen roztroušené sklerózy, ale obecně nemocí našeho centrálního nervového systému, u kterých hraje roli imunitní aktivita mikroglií.“

Hosang, L., Canals, R.C., van der Flier, F.J. et al. The lung microbiome regulates brain autoimmunity. Nature 603, 138–144 (2022). https://doi.org/10.1038/s41586-022-04427-4

akademon.cz 31. července 2019: Parkinson začíná v břiše?