Střevní mikrobiom a gestační diabetes mellitus

Střevní mikrobiom:

Lidské tělo je kolonizováno množstvím mikroorganismů, jejichž kolektivní genom, mikrobiom, doplňuje a posiluje náš vlastní genom. Z tohoto pohledu jsou lidé „supraorganismy“ kolonizované množstvím mikrobiálních buněk, které je 10krát větší než součet všech našich lidských somatických a zárodečných buněk a nesou 150krát více genetické informace. Střevo obsahuje největší sbírku mikrobů ze všech „biotopů“ našeho těla. Například v tlustém střevě dosahují bakterie hustoty 1011 buněk na gram luminálního obsahu. Střevní mikrobi společně tvoří komunitu neboli mikrobiotu, která má zásadní vliv na zdraví prostřednictvím interakcí s hostitelskými buňkami (včetně složek vrozeného a adaptivního imunitního systému), extrakcí živin a energie ze stravy a komplexními biotransformacemi různé požité sloučeniny, včetně potenciálních karcinogenů. Jedním z hlavních měřítek testovaných při analýze bakteriálních populací je diverzita – identifikace různých mikrobiálních složek v populaci a popis toho, jak jsou si navzájem podobné (podle fylogeneze) jak ve vzorku, tak mezi vzorky.

Změny ve střevním mikrobiomu: Většina střevních mikrobů je obecně považována za prospěšné symbionty, ale nedávná práce odhalila, že nesprávná kombinace prospěšných mikrobů může být škodlivá. K posunům ve složení mikrobiomu dochází v různých fázích života, jako je dětství, stárnutí a těhotenství. Změny ve složení (dysbióza) jsou také spojeny s rostoucím seznamem onemocnění, jako je obezita, zánětlivé onemocnění střev (IBD), cukrovka, metabolický syndrom a další. Takové asociace vyvolávají otázku, zda dysbióza přispívá nebo je symptomem onemocnění. Experimenty s transplantací mikrobiomu prokázaly roli mikrobiomu u několika onemocnění: několik fenotypů by mohlo být přeneseno prostřednictvím mikrobioty, jako je zvýšený přírůstek tuku, metabolický syndrom, kolitida a nedávno byla prokázána transplantace stolice z štíhlých lidských subjektů na lidské subjekty s metabolickým syndromem ke zvýšení citlivosti na inzulín. Fekální transplantace se také úspěšně používají k léčbě pacientů s IBD. Tyto studie založené na transplantacích společně naznačují, že specifické složení mikrobioty může být důležitým faktorem při nástupu a možná i progresi chronických onemocnění. Střevní mikroflóru lze tedy považovat za faktor ve fitness hostitele.

Strava a mikrobiom: Jedním z faktorů, který nejvíce ovlivňuje složení mikrobiomu, je strava. Změny ve stravě ovlivňují relativní početnost a složení mikrobioty téměř okamžitě, ale aby se tyto změny složení ustálily, musí být změna stravy dlouhodobá. Níže je uvedeno několik příkladů nedávných studií o tom, jak strava ovlivňuje mikrobiotu. U lidí je pozorováno zvýšení poměru Bacteroidetes/Firmicutes při omezení obsahu kalorií/sacharidů. Bylo také prokázáno, že snížený příjem sacharidů ve stravě vede ke snížení koncentrací bakterií produkujících butyrát. Bylo také prokázáno, že typ a množství tuků a sacharidů ve stravě mění střevní mikrobiom lidí s metabolickým syndromem. Další bakterie, například Prevotella, jsou spojeny s vysokým příjmem sacharidů a jednoduchých cukrů.

Bylo prokázáno, že strava s vysokým obsahem vlákniny je spojena s nárůstem Bifidobacterium, Lactobacillus, Enterococcus a Ruminococcus. Bylo také prokázáno, že ruminococcus zvyšuje početnost u subjektů na dietě s rezistentním škrobem. Změny způsobené stravou byly popsány i u myší. Například strava s vysokým obsahem tuku může výrazně změnit složení mikrobioty směrem k obohacení Firmicutes.

Ženský mikrobiom: Ženy procházejí během svého života několika významnými fyziologickými přechody, počínaje pubertou, následuje početí, těhotenství a nakonec menopauza. Během těchto změn ženské tělo prochází hormonálními, metabolickými, imunologickými změnami a změnami v mikrobiomu. V průkopnické studii vědci nedávno prokázali, že střevní mikroflóra je v těhotenství hluboce změněna (a dramaticky se mění během těhotenství) ve srovnání s mikroflórou bez těhotná žena. Spolu s tím, co vědci vědí o změnách v ženském vaginálním mikrobiomu (snížená mikrobiální bohatost a rozmanitost v těhotenství spolu s obohacením laktobacilů) a dalších mikrobiálních změnách, které jsou jedinečné pro ženy (jako jsou dramatické posuny v hormonálních hladinách) -] výzkumníci očekávat, že různé patologie budou korelovat se změnami v mikrobiomu.

V navrhovaném výzkumu se výzkumníci zaměřují na testování, zda existuje korelace mezi melitem gestačního diabetu a změnami v mikrobiomu, stejně jako kdy změny začaly a jak glukózová rovnováha se změnami stravy změní mikrobiom.

Cíle studie:

1. Zjistit rozdíly ve složení mikrobiomu mezi trimestry u zdravých těhotných žen
2. Zjistit rozdíly ve složení mikrobiomu mezi GDM a zdravými těhotnými ženami během všech trimestrů
3. Zjistit rozdíly ve složení mikrobiomu mezi vyváženým cukrem GDM s dietou a zdravými ženami (bez GDM) od diagnózy GDM do třetího trimestru