Nová studie zveřejněná na Univerzitě na Havaji v Honolulu naznačuje, že trilióny mikroorganismů žijících v lidském střevech mají větší vliv, než si dosud vědci mysleli. Tato mikroskopická společenství mohou napomáhat regulaci aktivace a potlačení našich genů, což by mohlo proměnit naše chápání zdraví, stárnutí a nemocí.

Když se mikroby setkávají s geny

Studie byla publikována v mezinárodním časopise „International Journal of Molecular Sciences“ 5. září 2025 a soustředila se na interakci střevního mikrobiomu — společenství bakterií, virů a hub v trávicím systému — a lidských genů, a to prostřednictvím procesu známého jako epigenetika. Epigenetika se zabývá chemickými modifikacemi, které ovlivňují aktivitu genů, aniž by došlo k změně sekvence DNA samotné.

Tato modifikace fungují podobně jako methylace DNA nebo RNA, které slouží jako spínače určující, kdy a jak se geny projevují. (Methylace v chemii znamená přidání methylové skupiny, která nahrazuje atom vodíku cílové molekuly — Wikipedia).

Vzájemná interakce ve střevech

Profesor Aleka Maunakea z Ústavu molekulární biologické vědy a biotechnologie na Univerzitě na Havaji, jeden z autorů studie, zdůraznil, že porozumění tomu, jak mikroby ovlivňují naše geny, může vést k novým přístupům k prevenci nemocí a zlepšení zdraví, a také k pokrokům v personalizované medicíně.

Studie ukazuje, že vztah mezi lidmi a jejich střevními mikroby je obousměrný; každodenní faktory jako strava, stres, léky a stárnutí ovlivňují typy mikroorganismů, které ve střevech prospívají, zatímco tyto mikroby produkují sloučeniny, které pak ovlivňují aktivitu genů spojených s imunitou, metabolismem a zdravím mozku.

Přehodnocení zdraví

Tato jemná interakce může objasnit, proč jsou někteří lidé náchylnější k nemocem nebo zdravotním stavům souvisejícím se stárnutím než jiní. Vědci věří, že pochopení tohoto dialogu mezi geny a mikroby může otevřít dveře novým léčbám, které cíleně ovlivňují jak lidské buňky, tak mikroby, které na ně působí.

Mezi potenciální budoucí aplikace patří mikrobiální biomarkery, což jsou specifické biologické ukazatele používané k identifikaci a sledování mikroorganismů v různých prostředích za účelem včasného odhalení nemocí, a živé bioterapeutika, což jsou prospěšné bakterie používané jako léčiva. Dále se zvažuje transplantace optimalizovaných střevních mikrobiomů k přenosu zdravých mikroorganismů od dárců k pacientům s cílem obnovit mikrobiální rovnováhu.

Technologie a biologie v souladu

Pokročilé technologie, jako je umělá inteligence a analýza jednotlivých buněk, hrají klíčovou roli v urychlení tohoto oboru; umožňují vědcům mapovat složité interakce mezi lidskými geny a mikrobiálními společenstvími s bezprecedentní přesností.

Vědci varují, že vědecký pokrok musí být doprovázen etickou odpovědností. Jak roste význam dat z mikrobiomu, zdůrazňují potřebu zavést rámce a standardy, které zajistí spravedlivé využívání těchto dat, jako jsou principy FAIR a CARE. Tyto principy si kladou za cíl zajistit, že věda slouží všem lidem a že pokroky v mikrobiálních a genetických výzkumech probíhají spravedlivě a zodpovědně, s respektem k soukromí a lidskosti.

Směrem k přesné personalizované medicíně

Studie naznačuje, že mapováním toho, jak střevní mikroby ovládají aktivaci či potlačení lidských genů, se ukazuje slib a komplexnost tohoto nového vědního oboru. Výsledky mohou otevřít cestu k přesné medicíně, kde je prevence i léčba přizpůsobena jedinečné kombinaci mikrobiologického a genetického profilu každého jednotlivce.

Jak vědci i nadále odhalují složitosti, které spojují naši biologii s mikroskopickým světem uvnitř nás, je jasné, že naše střeva hrají klíčovou roli stejně jako naše geny.