Nová studie publikovaná v časopise Nature tvrdí, že specifické bakterie, které žijí ve střevě matky, produkují molekuly, které ovlivňují rozvoj mozku plodu.
Co již o tomto tématu víme
Mateřský střevní mikrobiom byl spojován s poškozením mozku a chování dítěte – často v důsledku infekce nebo stresu během těhotenství. Není jasné, zda mateřský mikrobiom ovlivňuje vývoj embrya i bez těchto stresových faktorů.
Co tento výzkum dodává
Vědci studovali mozky plodů březích myší, které neměly střevní mikrobiom. Zjistili, že střevní mikrobiom reguluje klíčové metabolity, které jsou důležité pro zdravý vývoj mozku plodu. Vyčerpání mikrobioty vedlo k tomu, že plody měly méně neuronálních spojení. Ty jsou důležité pro zpracování smyslových informací. Jejich nedostatek vedl k narušení konkrétního smyslového chování.
Závěr
Zjištění podporují myšlenku, že střevní mikrobi matky mohou podporovat zdravý vývoj mozku plodu s dlouhodobými následky v chování potomka.
Střevní mikrobi jsou důležití pro zdraví po celý život, ale nové objevy naznačují, že by mohli hrát klíčovou roli ještě před narozením. Vědci zjistili, že u březích myší vytvářejí specifické bakterie, které žijí v matčině střevě, molekuly, které ovlivňují vedení plodu v mozku.
Výsledky publikované v časopise Nature podporují myšlenku, že střevní mikrobi matky mohou mít pro její potomky dlouhodobé následky. „Včasné až střední těhotenství je kritickým obdobím, během kterého mateřský mikrobiom podporuje vývoj plodu na podporu vývojových procesů, které mohou být základem chování myší v pozdějším věku,“ tvrdí vědci.
Několik studií prokázalo, že střevní mikrobiota matky je spojena s poškozením mozku a chováním potomka – často v důsledku infekce nebo stresu během těhotenství. Zda však mateřské mikroby přispívají k vývoji embryí bez takových stresových faktorů, není jasné.
Vědci pod vedením Helen Vuongové z Kalifornské univerzity v Los Angeles analyzovali mozek plodů těhotných myší, aby otestovali vliv střevních mikrobů matky na vyvíjející se mozek plodu. Některé z nich neměly střevní mikroby.
Zapojení mozku
Struktura mozku plodů gravidních myší léčených antibiotiky se lišila od mozku plodů matek s normální mikrobiotou.
Vyčerpání mikrobioty mělo za následek plody, které měly méně neuronálních spojení, o kterých je známo, že jsou důležité pro zpracování smyslových informací. „V souladu s tím měli potomci matek, kterým chyběla střevní mikrobiota, poruchy zejména senzorického chování,“ říká Vuong. Myši narozené matkám s nedostatkem mikrobioty byly například méně citlivé na dotek než myši od matek s typickou mikroflórou.
Vědci také pozorovali rozdíly v genech, které se zapínaly v mozku vyvíjejících se potomků, včetně mnoha genů podílejících se na vytváření nových spojení v neuronech.
Mateřské metabolity
Další experimenty ukázaly, že mateřská střevní mikrobiota podporuje zdravý vývoj mozku regulací malých molekul, které mohou vstoupit do mozku plodu. Když vědci analyzovali molekuly v krvi matek a krev a mozek jejich potomků, zjistili, že hladiny konkrétních metabolitů se snížily, když těhotným matkám chyběli střevní mikrobi.
Zavedení metabolitů do matek s nedostatkem mikrobioty zabraňovalo abnormalitám ve vývoji neuronových spojení a v chování potomstva. Navíc neurony pěstované v přítomnosti metabolitů vyvinuly větší počet spojení s jinými neurony.
I když není jasné, jak se střevní mikrobi a metabolity podílejí na vývoji mozku, zjištění naznačují, že vztah mezi mikrobiotou a mozkem začíná před narozením, přinejmenším u myší.
„Nevíme, zda a jak se mohou nálezy vztahovat na lidi,“ říká hlavní autorka studie Elaine Hsiao. „Existuje však řada poruch neuronového vývoje, o kterých se předpokládá, že jsou způsobeny genetickými i environmentálními rizikovými faktory, které se vyskytují během těhotenství,“ říká. „Nová studie,“ dodává Hsiao, „naznačuje, že by se měla brát v úvahu i střevní mikrobiota matky během těhotenství a měla by být dále studována jako faktor, který by mohl potenciálně ovlivnit nejen zdraví matky, ale i zdraví vyvíjejících se potomků.“