Mikrobiom střevo-orální osy u poruch autistického spektra

Porucha autistického spektra (ASD) je neurovývojová porucha charakterizovaná poruchou sociální interakce, komunikace a chování a také smyslovými problémy. Kromě hlavních příznaků se mohou objevit vedlejší příznaky, jako jsou gastrointestinální poruchy. Střevní mikrobiota hraje důležitou roli při získávání živin a energie z naší stravy. Dále ovlivňuje širokou škálu metabolických, vývojových a fyziologických procesů jako je udržování epiteliální vrstvy střeva, vývoj imunitního systému, ochrana proti patogenům, detoxikace a degradace xenobiotik. Ekosystém zdravého lidského gastrointestinálního traktu (GI) osidlují především Firmicutes a Bacteroidetes phyla, v menší míře Actinobacteria a Proteobacteria, v tomto případě je mikrobiota ve stavu eubiózy. Ať už dojde k narušení mikrobiálního ekosystému, střevní mikroflóra je ve stavu dysbiózy a může vést k různým metabolickým poruchám. Například obousměrná komunikace mezi střevní mikroflórou a centrálním nervovým systémem (CNS) ovlivňuje stresovou reakci, vnímání bolesti, neurochemii a několik poruch. Střevní mikroflóra u pacientů s ASD odhalila některé zvláštnosti, jako je vysoké procento Propionibacter a Clostridium, dobře známé pro svou produkci prozánětlivých metabolitů (jako jsou některé mastné kyseliny s krátkým řetězcem: acetát a propionát) nebo přírůstek Sutterella spp. a Ruminococcus twisters ve výkalech dětí s ASD, které jsou negativně spojeny se zdravím střev. Podobně velmi nedávné studie naznačují, že na symptomech ASD se může podílet také orální mikroflóra za předpokladu existence „osy mikrobiota-orál-mozek“. Pacienti s ASD často trpí několika poruchami dutiny ústní, jako je kaz, zánět dásní a parodontitida, pravděpodobně v důsledku špatné ústní hygieny. Tyto poruchy jsou spojeny s dysbiózou orální mikroflóry: ve skutečnosti charakterizace orální mikroflóry subjektů s ASD ukázala nižší biologickou rozmanitost druhů bakterií a různé úrovně specifických bakterií ve srovnání s kontrolami. Několik studií naznačuje, že některé druhy bakterií napadají hematoencefalickou bariéru a také jejich metabolity, čímž spouští zánětlivou reakci a změnu metabolické aktivity v CNS. Je zajímavé, že bylo prokázáno, že pacienti s ASD mají vysokou hladinu prozánětlivých cytokinů a chemokinů v mozkomíšním moku a upregulaci mikroglií. Orální mikroflóra by také mohla ovlivnit dolní gastrointestinální (GI) trakt, vzhledem k přechodu bakterií z ústní dutiny do střeva, což vede k různým účinkům v závislosti na typu bakterií. To znamená, že dysbióza ústní mikroflóry může být jednou z hlavních příčin dysbiózy střevní mikroflóry uváděné v četných studiích ASD, jak prokázaly studie Human Microbiome Project, 45 % bakterií střevní a ústní mikrobioty se překrývá. Ve světle těchto skutečností by orální mikrobiota mohla mít významnou roli v rámci poruch GI spojených s ASD a zánětu CNS. Hlavním cílem tohoto projektu je identifikovat deskriptivní rysy ve vztahu k bakteriálním druhům ve střevní a orální mikrobiotě pediatrických subjektů s diagnózou ASD. Účelem je zjistit, zda se tyto druhy překrývají, aby bylo možné identifikovat popisné znaky ASD, které lze sbírat pomocí jednoduchého ústního výtěru (spíše než vzorku stolice). Tyto druhy budou identifikovány jak pomocí sekvenování DNA s následnou bioinformatickou analýzou, tak pomocí kulturomického přístupu. Inovativní přístup „síťové analýzy“ bude použit za účelem nalezení definitivních bakteriálních konsorcií nazvaných Species Interacting Groups (SIG) schopných shromažďovat výše uvedené typické druhy. Tato data by mohla být užitečná pro lepší popis ASD z hlediska rozdílů ve složení bakterií, zejména v rámci definované pediatrické skupiny.