Lékařští vědci tradičně považovali ulcerózní kolitidu za poruchu způsobenou hyperaktivní imunitní reakcí nebo poškozením střevní epiteliální bariéry.
Nová studie však tvrdí, že nemoc může ve skutečnosti začít dříve, když se normálně skrytá vrstva imunitních buněk těsně pod výstelkou střeva začne ztenčovat. Konkrétně studie — publikovaná v Věda a pod vedením vědců z Nanjing University v Číně – identifikovali kmen Aeromonas bakterie, které selektivně poškodily makrofágy, které sídlí v této vrstvě.
Profesor gastroenterologie na lékařské fakultě univerzity Nanjing a spoluautor studie Minsheng Zhu řekl, že aerolysin produkovaný Aeromonas bakterie by mohly být iniciačním faktorem ulcerózní kolitidy narušením makrofágové bariéry.
Gastroenterolog AIIMS Delhi Vineet Ahuja nazval práci „přelomovou studií“, která naznačila, jak dobře mohou mikrobiální spouštěče formovat zánětlivé onemocnění střev (jehož jednou z forem je ulcerózní kolitida).
„Mikrobiom může nebo nemusí být primární příčinou, ale přesto je velmi významným spouštěčem,“ řekl.
První úder
Vědci získali chirurgické vzorky tlustého střeva od 17 pacientů s ulcerózní kolitidou. Tam zjistili, že hustota makrofágů v oblastech, které se pod mikroskopem jevily neporušené, ve skutečnosti klesla asi o 67 % ve srovnání se zdravými kontrolami.
Protože tyto buňky seděly těsně pod výstelkou střeva, jejich ztráta nebyla viditelná na rutinních skenech nebo endoskopii, takže rané poškození bylo snadné přehlédnout. Tyto sentinelové buňky obvykle čistí bakterie, které pronikají povrchem epitelu a pomáhají udržovat imunitní rovnováhu. Jejich vyčerpání, navrhli autoři studie, představuje brzké porušení, které by mohlo připravit půdu pro pozdější zánětlivé kaskády.
Tým vysledoval tuto zranitelnost na podmnožinu Aeromonas bakterie, které by mohly produkovat aerolysin, toxin tvořící póry, který se ukázal být dramaticky účinnější proti makrofágům než proti epiteliálním buňkám. Toxin také nejprve ponechal povrchové buňky střeva z velké části nedotčené a zamířil na makrofágy dlouho předtím, než bylo možné detekovat jakékoli poškození epitelu. Laboratorní testy ukázaly, že podstatná část vzorků stolice od pacientů uvolňovala makrofágové toxické faktory a následné kontroly ukázaly na aerolysin jako hlavní hnací sílu.
Ve větší screeningové studii zjistili vědci Aeromonas u 72 % pacientů s ulcerózní kolitidou, ale pouze u 12 % zdravých kontrol a že podskupina pacientů může přenášet škodlivé verze bakterie. Pro ně terapie cílené Aeromonas nebo jeho aerolysin by mohl představovat personalizovaný léčebný přístup, řekl prof. Zhu.
Gilaad Kaplan, gastroenterolog a epidemiolog z University of Calgary v Kanadě, také zdůraznil, že data o lidech byla průřezová, a poznamenali, že autoři „navrhli elegantní sérii experimentů“, aby ověřili svou hypotézu. To znamená, že vědci zatím nemohou říci, zda produkují aerolysin Aeromonas se objeví před onemocněním nebo se kvůli němu rozšíří. Faktory, jako je kouření, strava a expozice antibiotik, mohou také ovlivnit mikrobiální vzorce.
Jak padá štít
K pochopení účinků aerolyzinu použil tým myší modely. Expozice aerolyzinu rychle vyčerpala střevní makrofágy a učinila zvířata vysoce náchylná k chemicky vyvolané kolitidě, která vedla k zánětu, průjmu a ztrátě hmotnosti. U myší kolonizovaných verzí bakterie s deficitem aerolysinu se však nevyvinulo závažné onemocnění, stejně jako u bezmikrobních myší. To naznačovalo, že záleží jak na toxinu, tak na permisivním mikrobiálním prostředí.
Zjištění odpovídají širšímu vzoru, který výzkumníci pozorovali při výzkumu mikrobiomů. Profesor aplikované mikrobiologie na Rutgers University Liping Zhao řekl, že zdravý střevní ekosystém přirozeně odolává kolonizaci škodlivými útočníky díky stabilní ekologické struktuře, kterou nazval „dvě konkurenční cechy“. U zdravých jedinců „základní cech“ mikrobů, které fermentují vlákna a produkují mastné kyseliny s krátkým řetězcem, udržuje kyselost, udržuje slizovou bariéru a spotřebovává kyslík – všechny podmínky, které vylučují organismy produkující toxiny.
„Když je tento systém narušen infekcí, antibiotiky nebo dlouhodobou dietou s nízkým obsahem vlákniny, základní cech slábne a cech patobiontů se rozšiřuje,“ řekl.
Jeho tým provedl analýzu 38 souborů dat napříč 15 nemocemi zveřejněno v loňském roce v Buňka dospěl k závěru, že tento posun vytváří metabolické a imunitní podmínky, které upřednostňují oportunní bakterie spojené se zánětem. V těchto podmínkách se objevují i vzácní vetřelci do životního prostředí, jako je zvláštní Aeromonas kmen může kolonizovat.
Prof. Zhu řekl, že tento vzor destabilizace se také odrážel v jejich vlastních experimentech na myších.
Nové léčebné cesty
Prof. Ahuja řekl, že práce také posiluje argumenty pro mikrobiomové terapie ulcerózní kolitidy, včetně cílených strategií, jako jsou protilátky, které neutralizují toxiny. To je důležitá vyhlídka, protože současné léky, které upravují imunitní systém, jsou drahé, mají významné vedlejší účinky a prospívají pouze 50–60 % pacientů.
Závěry nové studie také otevírají potenciální diagnostické cesty. Pokud budoucí testy mohou potvrdit, že odlišné skupiny pacientů s ulcerózní kolitidou obsahují toxin produkující Aeromonas kmene, mohli lékaři jednoho dne klasifikovat pacienty podle mikrobiálního podtypu. U myší protilátky, které neutralizovaly aerolysin, zabránily nástupu kolitidy a dokonce částečně zlepšily prokázané onemocnění, což ukazuje na intervence zaměřené na toxin jako možnou strategii.
Nakonec, řekli odborníci, studie poukazuje na nový způsob uvažování o tom, jak nemoc začíná: na způsob, kde se zranitelnost formuje dlouho předtím, než se objeví příznaky, což posiluje myšlenku, že „léčba“ mikrobiomu může být jednoho dne stejně důležitá jako potlačení zánětu.
Mnohé však zůstává nejisté. I když profesor Kaplan řekl, že výsledky byly provokativní a dodaly „zajímavý rozměr probíhajícímu výzkumu mikrobiálních hybatelů zánětu“, v současnosti neexistují žádné epidemiologické důkazy spojující Aeromonas vystavení ulcerózní kolitidě. Výzkumníci budou potřebovat dlouhodobé studie, aby objasnili, zda bakterie pomáhá uvést nemoc do pohybu, nebo je podle jeho slov „prostě pasažérem na cestu“.
Podle Prof. Ahuja, Indie také provádí velké klinické zkoušky fekálních transplantací a úpravy stravy pro zánětlivé onemocnění střev, financované Indickou radou pro lékařský výzkum. Tato infrastruktura by mohla vytvořit rané platformy, na kterých lze prozkoumat budoucí mechanické poznatky, jako jsou ty, které přinesla nová studie.
Anirban Mukhopadhyay je vystudovaný genetik a vědecký komunikátor z Nového Dillí.
Publikováno – 31. prosince 2025 05:30 IST
