Není céva jako céva

Naše cévy nejsou jen nějaké obyčejné trubky. Jsou to složité tkáně, které jsou schopny samy vytvářet některé látky a reagovat na potřeby organismu. A také rozhodně nejsou všechny stejné.

Velké rozdíly jsou zejména mezi kapilárami neboli vlásečnicemi – těmi nejdrobnějšími cévami, které vytvářejí hustou síť v jednotlivých orgánech a tkáních, jež zásobují kyslíkem a živinami a odvádějí z nich odpadní látky. Právě kapiláry jsou totiž v každém orgánu trochu jiné. Liší se přitom právě tím, jaké látky dokáží přes jejich stěnu projít.

Jeden extrém představují třeba kapiláry v játrech. Játra jsou totiž jakousi chemickou továrnou našeho těla: Vstupuje do nich z krve spousta různých látek, jako jsou živiny či toxiny, které jsou zde rozkládány, a naopak z nich vystupují látky, které uvnitř vznikají – například některé bílkoviny, enzymy či hormony. Tyto látky mají různé chemické a fyzikální vlastnosti a často i poměrně velké molekuly. Kapiláry zásobující játra proto ve své mikroskopické struktuře musejí mít, zjednodušeně řečeno, velké mezery, aby jimi tyto látky prošly.

Opační extrém ovšem představují kapiláry v mozkové tkáni. Mozek je nejdůležitější tkání našeho těla, která je zároveň velice citlivá na působení řady látek, a proto rozhodně není žádoucí, aby se jen tak něco dostalo dovnitř. Mikroskopické struktury mozkových kapilár jsou proto velice těsné, a navíc vybavené mechanismy, které umožňují přesně regulovat pohyb iontů a molekul z krve do mozku a zpět (pro látky, které kapilárami neprojdou, ale přesto jsou uvnitř potřeba, existují speciální přenašeče). Tím je mozek chráněn například před toxiny, patogeny či látkami způsobujícími zánět.

Celkově jsou mozkové kapiláry vůči jiným v těle průchodné tak málo, že se pro tuto jejich vlastnost používá název hematoencefalická bariéra. Někdy se pro ni také využívá zkratka BBB – z anglického Blood-Brain Barrier.

Když mozek „netěsní“

Optimální funkci hematoencefalické bariéry (BBB) zajišťuje několik druhů buněk a tkání. Důležitá je tu funkce tzv. endotelu neboli vnitřní výstelky cév. V cévní stěně jsou dvě velice těsné, spojité bazální membrány. K nim z vnějšku přiléhají výběžky mozkových buněk jménem astrocyty, které se podílejí modulují a udržují BBB. Důležitou roli hrají i tzv. murální buňky vystýlající vnitřek cév, jejichž struktura a funkce se rovněž liší od kapilár ve zbytku těla. Na udržování BBB se ale podílejí i některé imunitní buňky, zejména mikrogliální buňky a makrofágy.

Systém je to tedy velice složitý a jeho rovnováha velice křehká. Jenže její udržení je pro zdraví mozku zcela zásadní. Pokud je totiž narušena, pronikají do jeho tkáně látky, které tam nepatří, což může mít řadu vážných následků – narušená BBB je typická třeba pro neurodegenerativní onemocnění, jako je Alzheimerova či Parkinsonova choroba, roztroušená skleróza či mnohá neurologická onemocnění. K jejímu vážnému narušení dochází například i při mozkové mrtvici. Existují i nemoci, jejichž podstatou je přímo narušení BBB, například autoimunitní Devicova nemoc (neuromyelitis optica).

Na druhou stranu ale platí, že pokud skrz BBB pronikne látka s pozitivními účinky, může to být pro zdraví mozku přínos. My se proto v následujících řádcích zaměříme na dva typy živin a bylin: na ty, které podporují správnou funkci BBB, a pak na ty, které jsou schopny přes BBB pronikat a působit přímo v mozkové tkáni.

Byliny a živiny pronikající přes hematoencefalickou bariéru

Neplatí samozřejmě, že látky, které nejsou schopny překonat hematoencefalickou bariéru, nemůžou na mozek pozitivně působit. Naopak. Příkladem jsou živiny a byliny, které ovlivňují funkci BBB, ale dovnitř mozku se nedostanou (viz níže). Kondice našeho mozku rovněž úzce souvisí se stavem střevního mikrobiomu, proto prakticky každá látka, která jeho rovnováhu ovlivní, má pozitivní vliv i při řadě potíží souvisejících s mozkem více zde » . Řada dalších látek pak mozku prospívá tím, že zlepšuje jeho krevní zásobení – více zde » . Látky, které dokáží BBB překonat, ale mají specifické postavení, protože jsou schopny pozitivně působit přímo uvnitř mozkové tkáně. A které to jsou?

Šafrán

Blizny krokusu setého patří mezi nejsilnější přírodní antidepresiva. V rámci výzkumů dosahoval šafrán u středně těžkých depresí podobné účinnosti jako fluoxetin (složka oblíbeného antidepresiva Prozac). Vysoce účinný je i u depresí těhotenských a v případě užívání spolu s antidepresivy zvyšuje jejich účinnost. Kromě toho působí pozitivně i na mentální výkonnost a paměť, pomáhá při Alzhemierově a Parkinsonově chorobě a podporuje spánek. Přes BBB dokáže pronikat jedna z jeho důležitých účinných látek – krocetin. Více zde » .

Šišák bajkalský

Tato bylina obsahuje dvě látky, které jsou schopny pronikat přes BBB: vogonin a baikalein. V mozku se pak váží na tzv. GABA receptory, které jsou primárně určené pro kyselinu gama-aminomáselnou, což je neurotransmiter s tlumivými účinky. Díky tomu je šišák bajkalský jedním z nejúčinnějších přírodních prostředků proti úzkosti. Kromě toho pomáhá i při ADHD, depresích, Alzheimerově chorobě či poruchách spánku. Více zde » .

Astaxantin

Karotenoid, který se vyskytuje například v mase lososů, krevet či v některých mořských řasách, patří mezi velice silné antioxidanty s epigenetickými účinky. Poměrně snadno proniká přes BBB a v mozku nejen chrání buňky před poškozením volnými radikály, ale také například reguluje produkci enzymu kaspáza 3, jehož nadměrná tvorba vede ke smrti mozkových buněk. Zvláště efektivně působí v oblasti hipokampu, což je část mozku zodpovědná za paměť. Potlačuje také tvorbu amyloidních plaků typických pro Alzheimerovu chorobu a podporuje funkci mitochondrií v mozkové tkáni, čímž zajišťuje dostatek energie pro nervové buňky (dysfunkce mitochondrií je typická pro řadu potíží souvisejících s mozkem). Více zde » .

Quercetin

Polyfenol obsažený v širokém spektru potravin a bylin proniká přes BBB velmi ochotně – s účinností přes 60 %. Coby silný antioxidant chrání nervové buňky před poškozením a pozitivně ovlivňuje procesy související se stárnutím mozku: zlepšuje funkci mitochondrií, jejichž úbytek a dysfunkce souvisí například s Alzheimerovou chorobou, podporuje odstraňování tzv. senescenčních buněk i schopnost dělení buněk. Více zde » .

Hydroxytyrosol

Výraznou schopnost pronikat přes BBB má i hydroxytyrosol, což je polyfenol obsažený v olivách, i další účinné látky z těchto plodů – například kyselina maslinová. Jde o velice silné antioxidanty s protizánětlivými účinky, které pomáhají zvýšit mentální výkonnost, zlepšují tvorbu látky jménem BDNF, jež má pozitivní vliv na vznik a ochranu nervových buněk, snižují míru poškození nervových buněk, podporují detoxikaci v oblasti mozku a zpomalují procesy související se stárnutím mozku a vznikem neurodegenerativních onemocnění, jako je například Alzheimerova choroba. Více zde

Rozmarýn

Tato bylinka je známá svými pozitivními účinky na mentální výkonnost a duševní aktivitu. Podporuje paměť, pomáhá zpomalit úbytek kognitivních funkcí s věkem, zmírňuje degradaci tzv. myelinových pochev, které jsou nezbytné pro fungování nervů a působí proti Alzheimerově chorobě, Parkinsonově chorobě, epilepsii i migréně. Některé látky obsažené v rozmarýnu jsou navíc schopny pronikat skrze BBB. Více zde » .

Tryptofan

Tryptofan (L-tryptofan) je aminokyselina, která je nejen nezbytná pro tvorbu bílkovin, ale vznikají z ní i další důležité látky – například neurotransmiter serotonin nebo „spánkový hormon“ melatonin. Právě tyto dvě látky ale vznikají až v mozkové tkáni, a proto je tedy důležité, aby se tryptofan dostal v dostatečném množství přes BBB do mozku. To má ale jeden háček. Tryptofan k tomu potřebuje speciální přenašeč, který kromě něj do mozku přes BBB transportuje i další aminokyseliny. Jenže právě tryptofan je v bílkovinách zastoupen mnohem méně než ostatní aminokyseliny, a protože si s nimi na přenašečích konkuruje, může se stát, že se ho do mozku dostane příliš málo. Například při depresích, úzkostech, poruchách spánku či autismu je proto vhodné užívat tryptofan i formou doplňku stravy, aby ostatní aminokyseliny na přenašečích „přečíslil“. Více zde » .

Byliny a živiny podporující funkci hematoencefalické bariéry

Pokud nás trápí jakýkoliv problém v oblasti mozku, je zároveň důležité zajistit, aby BBB fungovala, jak má. K tomu nám mohou pomoci třeba tyto byliny a živiny.

Kozinec blanitý

Bylinka známá též pod latinským názvem Astragalus obsahuje unikátní látky jménem astragalosidy. Jeden z nich, astragalosid IV, přitom výrazně podporuje integritu BBB a funkci endotelu mozkových cév. Kromě toho zpomaluje procesy stárnutí mozku, brání tvorbě amyloidních plaků, které jsou typickým projevem Alzheimerovy choroby, chrání mozkové buňky v oblasti mozkové kůry a hipokampu a zpomaluje úbytek nervových spojů s věkem.

Ginkgo biloba

Látky obsažené v listech jinanu dvojlaločného mají na BBB velmi zajímavý účinek: dočasně jsou schopny zvýšit její propustnost. Pokud se tedy ginkgo užívá spolu s látkami schopnými pozitivně působit na mozkovou tkáň (ať už jde o doplňky stravy či léky), může výrazně zvýšit jejich účinnost. Platí to například pro ginsenosidy obsažené v ženšenu pravém a ženšenu pětilistém, jejichž účinné látky jinak přes BBB procházejí jen omezeně. Zároveň ginkgo patří mezi byliny s největší schopností zlepšovat prokrvení mozkové tkáně, podporuje tvorbu a ochranu nervových buněk, má pozitivní vliv na mentální výkonnost, velmi efektivně pomáhá při depresích a úzkostech, vaskulární demenci i Alzheimerově chorobě. Více zde » .

Šišák bajkalský

Účinné látky této bylinky nejenom pronikají přes BBB, ale zároveň jsou schopny podporovat a obnovovat její funkci. Proto je užívání šišáku velice užitečné například po mozkové mrtvici, kdy dochází k masivnímu narušení funkce BBB.

Quercetin

Také quercetin nejenom proniká přes BBB, ale zároveň i výrazně zlepšuje její funkci, ať už byla narušena z důvodů mozkové mrtvice nebo z jiných příčin.

Resveratrol

Polyfenol ze slupek hroznového vína je známý svou schopnosti podporovat prokrvení mozku, pozitivní vliv má ale i na astrocyty – mozkové buňky udržující funkci BBB.

Rozmarýn

I rozmarýn má pozitivní vliv na udržování správné funkce BBB.

Rhodiola

Rozchodnice růžová nebo rhodiola je schopna efektivně opravovat poškození BBB. Prokázán byl také její pozitivní vliv prakticky na všechny kognitivní procesy, ať už jde o paměť, soustředění, učení, početní operace, analýzu, hodnocení, plánování a další, přičemž tyto účinky se nejvíce projevují v okamžiku, kdy je člověk vystaven únavě a stresu. Výrazný přínos byl prokázán také v případě depresí a úzkosti. Více zde » .

Butyrát

Butyrát je mastná kyselina s krátkým řetězcem, která je vytvářena některými střevními bakteriemi, poté proniká do krevního oběhu a ovlivňuje řadu procesů napříč celým tělem (mj. funkci mitochondrií). Jednou z důležitých funkcí butyrátu je také zlepšovat bariérovou funkci buněk endotelu i funkci astrocytů a snižovat tak propustnost BBB. Kromě toho podporuje produkci faktoru BDNF, který je nezbytný pro tvorbu a ochranu nervových buněk, a podporuje tzv. synaptickou plasticitu neboli schopnost neuronů vytvářet vzájemná propojení, což je mj. podstatou procesu učení. Užívání butyrátu je proto vhodné při všech potížích souvisejících s mozkem (poruchy paměti a učení, autismus, ADHD, deprese, Alzheimerova choroba a další typy demence, nespavost, deprese a další), a to zvláště v případě narušení rovnováhy střevního mikrobiomu. Více zde » .

Popis

Butyrát je sůl kyseliny máselné, mastné kyseliny s krátkým řetězcem (chemicky jde o kyselinu butanovou). Název „butyrát“ název vznikl díky skutečnosti, že sloučeniny této látky s glycerolem tvoří důležitou součást mléčného tuku (latinský výraz pro máslo je „butyrum“).

Za normálních okolností je butyrát v našem organismu produkován naprosto přirozeně, a to bakteriemi, které jsou součástí střevního mikrobiomu (zejména při procesu anaerobního kvašení rozpustné vlákniny). Zároveň jej ale přijímáme i potravou, zejména prostřednictvím mléčných výrobků.

Historie

Kyselinu máselnou objevil v roce 1814 francouzský chemik Michel Eugène Chevreul a o čtyři roky později ji z másla izoloval.

Princip působení

Naprostá většina butyrátu vyprodukovaného střevními bakteriemi či získaného z potravy je využita přímo ve střevech – slouží totiž jako hlavní „palivo“ pro buňky střevní sliznice. Díky tomu je ostatně butyrát nezbytný pro udržení integrity střevní sliznice, což je základní faktor dobrého zdravotního stavu. Funkční střevní sliznice má totiž omezenou propustnost, čímž brání průniku toxinů a patogenů do krevního oběhu. Při narušení integrity střev tak může dojít k řadě negativních procesů v tkáních celého těle. Při nedostatku butyrátu dochází rovněž k rozvoji zánětlivých procesů ve střevech.

Menší část butyrátu proniká ze střev do krevního oběhu, a může tak ovlivňovat procesy v celé řadě orgánů a tkání. Cca 5 % zůstává nevyužito a je vyloučeno stolicí.

Butyrát procesy v organismu ovlivňuje pomocí tří základních mechanismů:

1. Epigenetické působení

Stěžejní roli hrají přímé epigenetické účinky butyrátu, tj. schopnost ovlivňovat aktivitu genů v naší DNA. Butyrát patří mezi výrazné inhibitory enzymů jménem histondeacetylázy, které se účastní epigenetické reakce jménem deacetylace histonů. Právě deacetylace je přitom jedním z procesů, které vypínají geny – ty se pak chovají, jako by v naší DNA vůbec nebyly. Kromě toho ale butyrát ovlivňuje i další epigenetické reakce, tedy metylaci genů a regulaci pomocí microRNA.

2. Ovlivnění buněčné signalizace

Butyrát aktivuje několik typů buněčných receptorů souvisejících s G-proteinem. Tyto receptory se účastní tzv. buněčné signalizace, tedy procesu, který přenáší informace uvnitř buňky, a ovlivňuje tak její chování. Dysfunkce těchto receptorů proto může buněčné děje ovlivnit zásadním způsobem.

3. Zdroj energie pro buňky

Butyrát slouží jako důležitý energetický substrát, a tím ovlivňuje přežití a fungování jak našich vlastních tělesných buněk (zejména těch střevních), tak i mikroorganismů, které jsou součástí střevního mikrobiomu.

• Ovlivnění funkce mitochondrií

Butyrát, je zcela zásadní pro fungování mitochondrií – buněčných organel, které jsou nezbytné pro přeměnu živin na energii. Butyrát dokáže epigenetickou cestou ovlivňovat aktivitu některých genů v mitochondriální DNA, a zároveň zlepšuje schopnost mitochondrií oxidovat živiny a vytvářet z nich energii ve formě ATP. Zvyšuje rovněž citlivost buněk na inzulin, což se rovněž ve výsledku projeví zlepšenou schopností mitochondrií produkovat energii. Butyrát také snižuje koncentraci volných radikálů kyslíku uvnitř mitochondrií, zlepšuje jejich integritu a celkově je chrání před poškozením. Dysfunkce mitochondrií je přitom typická pro procesy stárnutí a vede také ke zhoršení funkce příslušných orgánů a tkání. Více o mitochondriích zde »

K nedostatečné přirozené produkci butyrátu dochází zejména v případě narušené rovnováhy střevního mikrobiomu. V tomto případě je možné chybějící butyrát doplnit prostřednictvím doplňků stravy.

Role butyrátu při vzniku a léčbě zdravotních potíží

Nádorová onemocnění

Butyrát účinně potlačuje proliferaci a podporuje apoptózu nádorových buněk, a to zejména prostřednictvím regulace acetylace histonů tvorby microRNA. Má také antiangiogenní efekt (tj. potlačuje tvorbu nových cév, které zajišťují krevní zásobení rostoucího nádoru) a brání tvorbě metastáz. Velmi účinný je v prevenci i léčbě rakoviny střev, plic a kůže.

Velkou roli v protinádorovém působení butyrátu přitom hraje jeho epigenetický potenciál. Zvyšuje totiž zejména aktivitu tzv. tumorsupresorových genů, které jsou součástí přirozených obranných mechanismů těla proti vzniku nádorů. Jde například o gen, podle nějž se tvoří protein p53 (tento gen je přezdíván jako „protinádorový policajt“), nebo gen SLC5A8. Podporuje také aktivitu genů pro tvorbu detoxikačních enzymů (např. glutathion-S-transferázy), které se podílejí na eliminaci škodlivých volných radikálů.

Autoimunitní onemocnění

Schopnost butyrátu snižovat zánět a modulovat imunitní odpověď může být užitečná při širokém spektru autoimunitních onemocnění. Nejefektivněji jeho doplňování působí především přímo v oblasti střev: Nedostatek butyrátu byl opakovaně prokázán u osob trpících Crohnovou chorobou i ulcerózní kolitidou, což jsou dvě nejčastější zánětlivá střevní onemocnění. Butyrát zde působí silně protizánětlivě (potlačuje zejména aktivitu nukleárního faktoru NF-kB a prozánětlivých interferonů) a zároveň podporuje integritu střevní sliznice, která je u zmíněných chorob zásadně narušena. Zde je efektivní jak užívání butyrátu, tak i podpora jeho produkce konzumací rozpustné vlákniny.

Pozitivní vliv butyrátu byl však prokázán i u dalších autoimunitních onemocnění. Například u revmatoidní artritidy v rámci výzkumu pomáhal regulovat epigenetické procesy (zejména potlačením produkce enzymů histondeacetyláz) ovlivňující kostní buňky osteoklasty a snížoval produkci zánětlivých cytokinů. Rovněž lidé trpící roztroušenou sklerózou mají typicky ve střevech nižší zastoupení bakterií produkujících butyrát, což může vést nejen k vyšší míře zánětlivých procesu, ale i k urychlení procesu demyelinizace (degradace obalů nervových vláken), který je pro tuto nemoc typický.

Pokusy na myších pak prokázaly i schopnost butyrátu zmírnit průběh autoimunitního onemocnění jménem lupus, které může napadat řadu tkání v těle – například klouby, ledviny, pokožku, plíce, srdce či mozek.

Obezita a diabetes

Butyrát spolu s dalšími mastnými kyselinami s krátkým řetězcem může sehrát velmi pozitivní roli jak při hubnutí, tak i při diabetu. Není tak náhoda, že ve střevech obézních osob bylo ve většině případů zaznamenáno výrazné snížení počtu bakterií produkujících butyrát.

Důvodů, proč může butyrát pomoci je hned několik: v první řadě pomáhá zmírnit inzulinovou rezistenci (tj. sníženou citlivost tkání vůči inzulinu), která je důležitým mechanismem při vzniku diabetu 2. typu, ale podporuje i přibývání na váze. Butyrát dále posiluje střevní bariéru, čímž snižuje míru zánětlivých procesů. I tento proces pomáhá usnadnit hubnutí. Dále má pozitivní vliv na metabolismus tuků, a navíc stimuluje tvorbu peptidu PYY, který hraje důležitou roli v navození pocitu sytosti. Nedostatečná produkce mastných kyselin s krátkým řetězcem tak zvyšuje tendenci k přejídání.

Butyrát navíc zlepšuje funkci mitochondrií, které jsou pak schopny produkovat více energie (a tudíž pak více energie „spálíme“). Může nám tak nejen pomoci zhubnout, ale v rámci výzkumů jeho podávání rovněž výrazně snížilo přibývání na váze u lidí konzumujících vysokokalorickou stravu. Nutno ovšem dodat, že existují i studie s opačnými výsledky – tedy ukazující, že butyrát může naopak stimulovat přibývání na váze (zejména se tak děje v případě, že má obézní člověk butyrátu nadbytek). Proto je tedy k jeho užívání třeba přistupovat individuálně.

Podle některých teorií by měl butyrát (přesněji řečeno jeho nedostatek) hrát rovněž důležitou roli při vzniku diabetu I. typu, jehož podstata je autoimunitního charakteru. Měl by totiž mít ochrannou úlohu proti tvorba autoprotilátek proti beta-buňkám Langerhansových ostrůvků slinivky, v nichž je produkován inzulin.

Kardiovaskulární choroby

Střevní mikrobiom zásadním způsobem ovlivňuje i zdraví našeho srdce a cév či výši krevního tlaku. Rozsáhlá studie srovnávající složení střevní populace u lidí s normálním a vysokým krevním tlakem u nich například zjistila rozdílné zastoupení celkem 45 kmenů mikroorganismů, přičemž 27 z nich patřilo mezi bakterie rodu Firmicutes. Ty jsou významné právě tím, že produkují butyrát – ten totiž mimo jiné potlačuje tvorbu látky jménem angiotenzin II, která se na zvýšení krevního tlaku podílí. Další výzkumy ukázaly, že vyšší systolický tlak bývá spojen s nižší druhovou rozmanitostí střevních obyvatel.

Butyrát také omezuje produkci cholesterolu v těle a výrazně zasahuje do procesů tvorby aterosklerotických plátů v cévách.

Imunita a alergie

Butyrát ovlivňuje široké spektrum signálních drah souvisejících s fungováním imunitního systému. Ovlivňuje proliferaci, diferenciaci a apoptózu imunitních buněk a také jejich pronikání do tkání, aktivaci a produkci cytokinu, což jsou mechanismy uplatňující se při vzniku autoimunitních onemocnění.

Zajímavým účinkem je také podpora produkce bílkoviny jménem katelicidin. Ta vzniká ve střevních, žaludečních a jaterních buňkách a hraje důležitou roli ve vrozené imunitě, konkrétně v obraně před bakteriálním infekcemi. Prokázána byla i účinnost butyrátu v boji proti několika konkrétním infekcím (např. proti salmonelóze).

Nedostatek butyrátu pravděpodobně souvisí i s alergickými projevy. Například u šestiměsíčních kojenců trpících atopickým ekzémem byl zaznamenán nedostatek bakterií Coprococcus eutactus, které butyrát produkují.

Mozková mrtvice, paměť a neurodegenerativní choroby

Butyrát má výrazné neuroprotektivní účinky (tj. chrání nervové buňky), což se uplatňuje například při léčbě následků ischemie (nedostatku kyslíku), k níž dochází například při mozkové mrtvici. Podporuje totiž produkci růstového faktoru BDNF, který působí na buněčné mechanismy v mozkové tkáni. Zlepšuje například proliferaci (tj. vznik nových neuronů), jejich migraci a diferenciaci.

Butyrát má také příznivý vliv na paměť, a i zde je to díky epigenetickému působení. Blokuje totiž tvorbu histondeacetyláz, a tím brání deacetylaci, která „vypíná“ geny nutné pro synaptickou plasticitu (tj. tvorbu nových spojů mezi nervovými buňkami) a tvorbu dlouhodobé paměti.

Nadějně vypadají rovněž výzkumy na využití při Huntingtonově chorobě (druh demence) a Alzheimerově chorobě.

Nespavost

Proč mají lidé, kteří delší dobu omezovali dobu spánku, tak často problém s usínáním? Vždyť by přeci měli usnout snadno, když jsou chronicky nevyspalí! Jednou z odpovědí na tuto otázku je stav střevního mikrobiomu. Ten je totiž jedním ze zdrojů signálů, které navozují spánek. Vztah je to přitom oboustranný: Pokud spánek dlouhodobě zanedbáváme nebo dojde k rozladění cirkadiánních rytmů, jedním z důsledků je výrazné narušení rovnováhy uvnitř střev. A dysfunkční střevní mikrobiom následně přestane vytvářet signály, které jsou pro usnutí nezbytné.

Tyto signály přitom pocházejí ze dvou zdrojů: zaprvé jde o fragmenty buněčných stěn uhynulých mikroorganismů, které pronikly do krevního oběhu a posléze pomáhají navodit spánek (zároveň ovšem mohou zvyšovat úroveň zánětu v těle), a za druhé jde o produkty metabolismu střevních bakterií: především mastné kyseliny s krátkým řetězcem včetně butyrátu (ty mají naopak účinek protizánětlivý), ale i některé hormony, indolové deriváty, sukcinát, žlučové kyseliny či neurotransmitery.

Pokud je tedy spánek narušen, je důležité se intenzivně zaměřit na ozdravění střevního mikrobiomu. A než se to podaří, může být vhodnou cestou užívání butyrátu – to totiž podle výzkumů pomáhá navodit spánek a výrazně navyšuje především trvání NREM fáze spánku (spánek bez rychlého pohybu očí) – v pokusech na myších došlo k prodloužení této fáze o více než 50 %! Podávání butyrátu navíc v rámci výzkumů pomohlo snížit tělesnou teplotu, což může být jedním z mechanismů, pomocí kterého tato mastná kyselin pomáhá navodit spánek.

Autismus

Přesné příčiny vzniku autismu jsou sice stále ještě neznámé, v poslední době ale řada výzkumů potvrdila, že u lidí s tímto problémem dochází k dysfunkci mitochondrií, která je do značné míry podmíněna epigeneticky. A právě butyrát dokáže spolu s dalšími nasycenými mastnými kyselinami s krátkým řetězcem (tj. propionátem a acetátem) funkci mitochondrií pozitivním způsobem ovlivnit. Představují totiž důležitý zdroj energie pro mozkové buňky, a zejména to platí v časných fázích vývoje mozku.

Ve střevech pacientů s poruchou autistického spektra byl zároveň pozorován nedostatek bakterií, které tyto kyseliny produkují, a zároveň nadměrný výskyt bakterií rodu Clostridia a Desulfovibrio. Velmi diskutována je proto i souvislost rostoucího počtu autistických dětí s nadužíváním antibiotik.

Artróza

Artróza, tedy degenerativní kloubní onemocnění spočívající především v degradaci kloubní chrupavky, bývá mnohdy považována za čistě mechanickou záležitost, výzkumů ovšem ukazují, že se na jejím vzniku podílí významnou měrou i stav střevního mikrobiomu. Pokud uvnitř našich střev panuje nerovnováha, dochází ke zvýšení propustnosti střevní stěny. Patogeny či jejich zbytky se tak dostávají do krevního oběhu a mohou doputovat i do kloubních struktur. Tam pak vyvolají reakci imunitního systému a zvýší míru zánětlivých procesů, což urychlí degradaci kloubních struktur více zde ». Užívání butyrátu tak může být užitečné i při artróze – pomáhá obnovit střevní bariéru a zároveň snižuje míru zánětu v kloubech a pozitivně ovlivňuje mechanismy buněčné smrti buněk chrupavky.

Lupenka

Také nepříjemné kožní onemocnění jménem lupenka neboli psoriáza je úzce spjato s rovnováhou střevního mikrobiomu – u osob trpících touto chorobou se obvykle vyskytuje méně bakterií produkujících butyrát. Proto může být i zde prospěšné jeho užívání.

Sportovní výkonnost

V roce 2014 proběhla zajímavá studie, která se zaměřila na účastníky Bostonského maratonu. Vědci analyzovali stolici sportovců napříč výsledkovou listinou a zjistili, že pomalé a rychlé maratonce odlišuje nejen výsledný čas, ale i obsah butyrátu v jejich výkalech. Právě podíl střevních bakterií produkujících butyrát by tak mohl být jedním z faktorů, které ovlivňují vytrvalostní výkonnost. Přesné mechanismy účinku butyrátu na fyzickou kondici zatím nejsou přesně objasněny, ale pravděpodobně půjde o kombinaci jeho pozitivního vlivu na mitochondrie, v nichž při zátěži probíhá přeměna živin na energii potřebnou na svalovou práci, vlivu na okysličení svalových buněk a schopnost těla využívat glukózu z krve jako palivo pro svaly.

Butyrát se navíc v těle přeměňuje na propionát, který se váže na specifické receptory přímo ve svalové tkáni. Z pokusů na myších přitom vyplynulo, že navázání propionátu na tyto receptory může ovlivňovat řadu metabolických pochodů uvnitř svalů a mj. také vést ke zvýšení výkonnosti v testu běhu do vyčerpání. Z těchto důvodu by tedy mohlo být pro sportovce prospěšné i užívání butyrátu ve formě doplňku stravy, k potvrzení jsou však zapotřebí další výzkumy.

Butyrát může ale být velice efektivní i v rámci regenerace. Po náročné sportovní zátěži je totiž v těle zvýšena úroveň zánětlivých procesů, které vznikají například jako reakce na mikroskopická poškození svalů. Protizánětlivé působení butyrátu tak může pomoci dobu regenerace zkrátit.

Zpomalení stárnutí

Už jsme zmínili, že jedním z procesů urychlujících stárnutí, je zhoršování funkce mitochondrií. Butyrát na ni přitom působí nejen přímo, ale ovlivňuje ji i prostřednictvím metatoninu.

O hormonu melatoninu je známo, že je produkován v epifýze a poté slouží jako „spánkový hormon“. Melatonin je ovšem vytvářen i ve většině buněk našeho těla, kde má důležitou funkci: slouží jako silný antioxidant, snižuje míru zánětlivých procesů a zlepšuje funkci mitochondrií. Melatonin tak patří mezi sloučeniny, které mohou stárnutí efektivně zpomalovat. Zároveň ale bohužel platí, že s věkem se tvorba melatoninu zpomaluje, což má za následek nejen problémy se spánkem, ale také urychlení procesu stárnutí a zhoršování funkce řady orgánů a tkání.  Butyrát přitom podporuje tvorbu melatoninu ve střevě, což spolu s přímým pozitivním působením na funkci mitochondrií může pomoci zpomalit procesy stárnutí.

Dědičná onemocnění

Velmi nadějně vypadají výzkumy mapující možné využití butyrátu v léčbě pacientů trpících cystickou fibrózou, srpkovitou anemií a beta-thalassemií.

Užívání a kontraindikace

Studií, které by zkoumali bezpečnost užívání butyrátu, bylo zatím provedeno jen málo, obecně je považován za bezpečný. Za normálních podmínek totiž buňky střeva kyseliny s krátkým mastným řetězcem velice rychle absorbují – takto je obvykle rychle absorbováno cca 95 % butyrátu (produkovaného bakteriemi i přijatého potravou) a zbylých 5 % je bezpečně vyloučeno stolicí.

Butyrát mohou někdy špatně snášet lidé trpící nadýmáním nebo extrémně citlivými střevy. Vyvarovat by se ho měli také obézní lidé s vysokou přirozenou hladinou butyrátu.

Kromě užívání samotného butyrátu je ovšem zároveň vhodné podpořit obnovu rovnováhy střevního mikrobiomu, a zajistit tak obnovu přirozené produkce této látky. Zásadní je v tomto směru dostatečná konzumace prebiotik, tj. rozpustné vlákniny, která tvoří substrát nezbytný pro přežití střevních mikroorganismů. Konzumace rozpustné vlákniny se ostatně projevila pozitivním způsobem i u většiny výše uvedených nemocí a obtíží.

Vhodné kombinace

Butyrát je možné kombinovat i s dalšími doplňky stravy. Obvykle se jedná buď o probiotika, protizánětlivě působící látky, látky podporující rovnováhu střevního mikrobiomu či buněčnou signalizaci. Pozitivní účinek byl prokázán například u těchto kombinací:

• Butyrát + laktobacily
• Butyrát + omega-3
• Butyrát + kurkumin
• Butyrát + Coleus forskohlii
• Butyrát + zázvor
• Butyrát + karnitin
• Butyrát + chmel
• Butyrát + arginin + glutamin

Střevní mikrobiom nám pomáhá trávit potravu, produkuje některé vitaminy, ale zároveň velice úzce ovlivňuje náš imunitní systém, metabolismus, systém žláz s vnitřní sekrecí, a dokonce i nervový systém. Prostřednictvím epigeneticky působících látek, které vylučují (například butyrátu), mohou dokonce některé z mikroorganismů zásadním způsobem ovlivňovat i aktivitu genů uvnitř naší DNA. Ovlivňují ovšem také vstřebávání živin z potravy – nerovnováha v oblasti mikrobiomu tak může způsobovat deficit některých látek, přestože jich potravou přijímáme dostatek.

Složení střevního mikrobiomu není konstantní, ale v průběhu života se mění, a pokud se významně posune špatným směrem, výrazně stoupá riziko řady onemocnění a potíží. Velké změny nastávají také s věkem – vlivem stárnutí klesá podíl bakterií produkující mastné kyseliny s krátkým řetězcem, a naopak stoupá podíl patogenů, což se projeví vyšší intenzitou zánětlivých procesů, zvýšenou propustností střevní stěny, zhoršeným trávením a vstřebáváním živin, a s tím souvisí i zvýšené riziko řady zdravotních potíží.

Intenzitu těchto změn ovšem můžeme výrazně ovlivnit svým životním stylem – nejvíce výživou, kromě toho ale i pohybem, kouřením či pitím alkoholu.

Které potíže s nerovnováhou ve střevech souvisejí?

Narušený střevní mikrobiom vede v první řadě k narušení tzv. bariérové funkce střevě. Kvůli tomu dochází jednak k negativnímu ovlivnění imunitního systému, zároveň se ale do krevního oběhu začnou uvolňovat látky podporující zánětlivé procesy. Právě zánět pak může vyvolat nebo zhoršit řadu nemocí a potíží, například:

Zánětlivá střevní onemocnění – Crohnova choroba, ulcerózní kolitida, syndrom dráždivého tračníku, ale i celiakie (alergie na lepek) – u všech těchto onemocnění bylo zjištěno nižší zastoupení bakterií produkujících butyrát (zejména Faecalibacterium prausnitzii), a naopak zvýšení výskytu patogenů (např. kmenů Proteobacteria). Střevní dysbióza ale byla zjištěna i u dalších autoimunitních onemocnění, například u revmatoidní artritidy.

Obezita a diabetes – obézní lidé mají ve střevech převahu bakterií podporujících zánět (Ruminococcus gnavus, Bacteroides) a naopak nedostatek druhů produkujících butyrát (např. Faecalibacterium prausnitzii). Podobné změny byly zjištěny i u osob s cukrovkou 2. typu. Dojde-li u obou skupin k tzv. fekální transplantaci od štíhlých dárců, sníží se inzulinová rezistence, která se podílí na vzniku jak obezity, tak diabetu. Některé druhy střevních bakterií navíc produkují mastné kyseliny s krátkým řetězcem, zejména butyrát a propionát, které následně podporují produkci hormonů PYY a GLP-1, jež snižuje chuť k jídlu i hladinu glukózy v krvi.

Činnost štítné žlázy – látky produkované střevními bakteriemi mohou ovlivňovat vstřebávání jódu, selenu, železa a zinku a ovlivňovat metabolismus hormonů štítné žlázy.

Alzheimerova a Parkinsonova choroba – u obou těchto neurodegenerativních chorob byla zjištěna výrazná nerovnováha řady druhů střevních bakterií.

Rakovina – nerovnováha střevního mikrobiomu byla zjištěna nejen u nádorů střev, ale i plic a jater, a dokonce i u leukemie.

Psychiatrická onemocnění – deprese, úzkost, schizofrenie, autismus – tyto potíže mají společného nejen to, že se týkají mozku, ale i fakt, že jsou provázena zvýšenou mírou zánětlivých procesů. A ty zase souvisejí s nerovnováhou střevního mikrobiomu. K tomu jedna zajímavá souvislost: podle Dánské studie zvyšuje výskyt autoimunitního onemocnění riziko schizofrenie o 45 %.

Fibróza jater – u pacientů s tímto problémem byl zaznamenán nárůst Proteobacteria a pokles Firmicutes.

Jak zlepšit stav střevního mirobiomu?

Je to vlastně jednoduché: Prakticky vše, co je považováno za obecně zdravé, prospívá i střevními mikrobiomu – tedy zejména zdravá strava a pohyb. Naopak nezdravé věci, jako je kouření, alkohol a nezdravá strava mikrobiomu škodí. Nejvýraznější vliv má ale v tomto směru jednoznačně způsob, jakým se stravujeme. Pojďme se tedy blíže podívat na jednotlivé pozitivní i negativní faktory z oblasti výživy a přidáme i tipy na užitečné doplňky stravy.

1. Rychlé cukry ne, prebiotika ano

Pokud jde o konzumaci sacharidů, vliv jednotlivých typů na mikrobiom je velmi rozdílný. Na jedné straně jsou jednoduché cukry, které v tomto směru působí jednoznačně škodlivě a při pravidelné konzumaci mění poměry jednotlivých druhů negativním směrem.

Na druhé straně pak stojí vláknina, která chemicky patří rovněž mezi sacharidy, ale její vliv je naopak jednoznačně pozitivní. Jde hlavně o druhy vlákniny, které fungují jako potrava pro prospěšné druhy bakterií, a tím podporují jejich množení.

Velmi blahodárná je zejména tzv. rozpustná vláknina, kam patří inulin, fruktany, fruktooligasacharidy, galaktooligosacharidy a další. Její konzumace zvyšuje ve střevech zejména podíl bifidobakterií a laktobacilů. Důležitá je ale i vláknina nerozpustná, která je většinou považována za nestravitelnou, ale ve skutečnosti ji některé bakterie částečně trávit dovedou, a právě ony tedy při její konzumaci prosperují. Jde zejména o bakterie Ruminococcus a Roseburia, které jsou pro nás velice důležité. Produkují totiž mastné kyseliny s krátkým řetězcem, zejména butyrát, který má řadu příznivých účinků na zdraví. Lidé, kteří obou typů vlákniny konzumují nedostatek, mají nižší celkové množství i druhovou rozmanitost střevního mikrobiomu.

2. Tuky ano, ale ty správné

Nejsou tuky jako tuky. Zatímco přemíra těch nasycených má negativní vliv na střevní mikrobiom a zdraví obecně, například omega-3 nenasycené kyseliny jsou pro harmonii uvnitř našich střev zcela zásadní. Jejich dostatečná konzumace vede k úpravě poměrů jednotlivých druhů bakterií ve prospěch těch prospěšných a celkovému snížení míry zánětlivých procesů v oblasti střev i celého těla.

Zatímco strava s vysokým podílem nasycených tuků podporuje i kvůli vlivu na střevní mikrobiom vznik inzulinové rezistence, vysoká konzumace omega-3 naopak způsobuje ve složení obyvatel střev změny, které organismus pomáhají chránit před důsledky nadměrné konzumace cukru.

Rozsáhlým pozitivním vlivem se vyznačuje i olivový olej.

3. Bílkoviny: záleží na množství i zdroji

Nedostatečný příjem bílkovin sice ohrožuje zdraví, zároveň ale i tady platí, že všeho moc škodí. Ve stolici osob konzumujících stravu s převahou bílkovin a minimem sacharidů totiž vědci objevili velmi nízkou hladinu butyrátu. To tedy znamená, že i podíl prospěšných bakterií, které butyrát produkují, je u nich nižší.

Zároveň se ukazuje, že osoby konzumující převahu bílkovin z vegetariánských zdrojů (a zvláště těch rostlinných) mají mikrobiom v lepším stavu než lidé konzumující velké množství masa (hůře přitom na mikrobiom působí maso červené).

4. Probiotika pomůžou, ale ne vždy

Fakt, že „přátelské bakterie“ vyskytující se například v kysaných mléčných výrobcích mohou ovlivnit složení střevního mikrobiomu, je znám už od poloviny 19. století a dnes probiotika celosvětově patří mezi nejprodávanější doplňky stravy. Nutno ale říci, že jejich význam je trochu přeceňován. Obvykle užívané druhy (např. Lactobacilus, Bifidobacterium, Streptococcus thermophilus či Saccharomyces boulardii) sice patří mezi jednoznačně prospěšné, byly vybrány zejména pro svoji schopnost přežít technologické zpracování a následné skladování. Naopak například bakterie produkující butyrát se jako doplňky stravy běžně neužívají.

Probiotika zlepšují funkci střevní bariéry, modulují složení střevního mikrobiomu (včetně působení proti některým patogenům), zlepšují trávení (včetně například metabolismu laktózy) a mají i účinky na imunitní, hormonální a nervový systém. Zároveň ale nefungují úplně u každého, protože každý člověk má jiný střevní mikrobiom, s nímž mohou probiotika interagovat odlišným způsobem. Výzkumy navíc ukazují, že při možná nejčastější indikaci – po užívání antibiotik – nejenom nemusejí obnově mikrobiomu pomoci, ale dokonce mohou i uškodit.

Zároveň také probíhají nadějné studie mapující pozitivní účinky jiných než tradičních probiotik – například F. prausnitzii produkující butyrát by mohl být užitečný při zánětlivých střevních onemocněních a jiných zánětech, Akkermansia muciniphila při obezitě, E. coli Nissle 1917 při rakovině…

5. Vitaminy jsou základ

Rovnováhu střevního mikrobiomu pomáhají zlepšit některé vitaminy, zejména vitamin A, C, D a vitaminy skupiny B.

6. Blahodárné polyfenoly

Rostlinné látky z kategorie polyfenolů jsou známé pro své antioxidační účinky a mnohé z nich mají i výrazné účinky epigenetické. Některé se ale také vyznačují i výrazným pozitivním vlivem na střevní mikroflóru:

Granátové jablko – obsahuje kyselinu ellagovou, které podporuje zejména množení rodu Bacteroides.

Kurkumin – barvivo z kořene kurkumy svůj prospěšný vliv na mikrobiom kombinuje se silným epigenetickým a protizánětlivým působením. To se projevuje například výraznými pozitivními účinky při zánětlivých střevních onemocněních, ale i při diabetu, hubnutí atd.

Kvercetin – tento polyfenol najdeme v řadě druhů ovoce. Z hlediska vlivu na mikrobiom je mimořádně účinný. Využívá se na podporu hubnutí, ale má i silné protizánětlivé účinky.

Resveratrol obsažený ve slupkách hroznového vína podporuje růst několika kmenů „přátelských“ bakterií (zejména Lactobacillus a Bifidobacterium), potlačuje některé nežádoucí (například Enterococcus) a snižuje negativní dopad stravy s vysokým podílem tuku na střevní mikrobiom.

EGCG – epigalokatechin galát obsažený zejména v zeleném čaji podporuje druhovou rozmarnitost střevního mikrobiomu i růst některých prospěšných kmenů (například Bacteroides). To se projevuje například podporou hubnutí, ale i protizánětlivými účinky.

7. Prospěšné houby

Tzv. medicinální houby se často využívají jako prostředky na podporu imunity a jedním z důvodů jejich účinnosti je i pozitivní vliv na střevní mikrobiom. Vděčí za to například obsahu beta-glukanů, alfa-glukanů, polyfenolů a dalších látek. Mezi velmi účinné houby patří například reishi, chaga, hlíva ústřičná či Hericium erinaceus.

8. Sázka na čekanku

Kořen čekanky se využívá zejména pražený k výrobě kávovinových nápojů, jeho vliv na střevní mikrobiom je ale zejména díky obsahu inulinu a dalších typů rozpustné vlákniny mimořádný. Podporuje druhovou rozmanitost mikrobiomu a růst některých prospěšných druhů, působí protizánětlivě, zlepšuje trávení, zmírňuje zácpu a díky podpoře tvorby hormonů sytosti pomáhá i zhubnout.

9. Posvátná boswelie

Boswelia serrata neboli kadidlovník pilovitý také podporuje druhovou rozmanitost a také potlačuje růst řady škodlivých bakterií, včetně například salmonely. Velice účinná je při zánětlivých střevních onemocněních, ale i při diabetu.

10. Butyrát i jako doplněk stravy

Jak už jsme uvedli, butyrát je mastná kyselina s krátkým řetězcem, která je produkována některými kmeny střevních bakterií. Zvláště v případě, že je střevní mikrobiom v nerovnováze, ale může být výhodné jej užívat i ve formě doplňku stravy.

Butyrát slouží jako zdroj energie pro buňky, a zvláště to platí pro buňky nervové, na které má rovněž ochranný účinek. Díky tomu pozitivně působí v prevenci a léčbě Alzheimerovy a Parkinsonovy choroby, má pozitivní vliv na paměť, pomáhá zmírnit následky mozkové mrtvice, ale prospěšný je také při autismu. Kromě toho podporuje imunitu, pomáhá hubnout, působí příznivě při diabetu i zánětlivých střevních onemocněních. Posiluje také bariérovou funkci střeva, což se může zpětně pozitivně projevit i na stavu střevního mikrobiomu.

11. Pozor na potravní aditiva

Poměrně rozsáhlý negativní vliv na střevní mikrobiom má celá řada potravních aditiv. Platí to například pro některé emulgátory, které se hojně vyskytují zejména v nízkotučných potravinách či umělá sladidla (aspartam, sukralóza či sacharin).

12. S antibiotiky opatrně

Antibiotika, zvláště ta širokospektrální, jsou obvykle považována za vraha střevního mikrobiomu, neplatí to ale stoprocentně. Negativní vliv širokospektrálních antibiotik je nejvýraznější v dětství, zvláště pak v prvních třech letech života. Pokud v této době dítě tyto léky užívá, jeho mikrobiom to negativně zásadním, a navíc nezvratným způsobem. I v dospělosti má pak složení mikrobiomu odlišné, než jak by se vyvinulo bez užívání širokospektrálních antibiotik, což se může projevit třeba sklonem k obezitě či problémy s imunitou. Naopak u dospělých většinou změní antibiotika složení střevní mikroflóry pouze dočasně a postupně se vše vrátí do původního stavu.

Autismus (přesněji řečeno poruchy autistického spektra, protože těch je popsána celá řada) je vývojová duševní porucha, která se projevuje zejména narušenou sociální interakcí, opakujícími se vzorci chování a problémy v oblasti komunikace. Velká část autistů obtížně reguluje své chování, jsou spíše samotářští, a při některých formách autismu (např. při Aspergově syndromu) si mnohdy vytvářejí celé imaginární světy.

Často bývá autismus spojen i s mentální retardací – dříve se uvádělo, že až v 75 % případů, dnes je ale tento odhad výrazně nižší, protože přibývá lidí, jimž je diagnostikován právě zmíněný Aspergův syndrom, jehož nositelé mají inteligenci normální, či dokonce velmi vysokou. Tito lidé byli dříve často prostě označováni jako „divní“ a teprve v posledních letech u nich bývá diagnostikován autismus.

Autismus se obvykle naplno projeví okolo třetího roku věku dítěte, některé příznaky lze však pozorovat již v prvních měsících života – tyto děti obvykle méně komunikují, nevyhledávají oční kontakt a dávají přednost věcem před obličeji. Častěji jím trpí chlapci, pokud se ale autismus vyskytne u dívek, bývá jejich postižení vážnější.

Při vzniku autismu hrají zcela jistě roli genetické vlivy. U jednovaječných dvojčat je pravděpodobnost toho, že budou postižena obě, větší než 60 % (některé studie uvádějí až 90 %). Nicméně stále chybí důkaz, že by tento problém souvisel s nějakou konkrétní genetickou odchylkou. Proto se odborníci spíše přiklánějí k názoru, že jde o kombinaci určitých genetických dispozic s dalšími vlivy. Vysoká shoda postižení u jednovaječných dvojčat pak může být způsobena například vlivy působícími v těhotenství. A jaké faktory tedy podle posledních výzkumů mohou ke vzniku poruch autistického spektra vést?

V hlavní roli epigenetika

V posledních letech, s rozvojem vědního oboru jménem epigenetika, přibývá výzkumů, které hledají příčinu vzniku autismu v biochemických reakcích, které ovlivňují aktivitu genů v DNA. Mozek autistů totiž vykazuje určité odlišnosti od mozku zdravých osob, například menší velikost neuronů a jejich odlišnou hustotu v různých oblastech. Tyto rozdíly vznikají pravděpodobně z důvodů poruch v oblasti neurogeneze (tvorby nervových buněk) a apoptózy (buněčné smrti), což jsou procesy, které jsou z velké míry ovlivňovány právě epigenetickými procesy.

Rozdílů v oblasti epigenetických vzorců již byla potvrzena celá řada. U jedné z poruch autistického spektra byly například nalezeny rozdíly v metylaci hned na 55 místech genomu, potvrzeny byly i rozdíly v acetylaci histonů (zejména v oblasti histonu H3) i koncentracích některých microRNA což jsou krátké řetězce ribonukleových kyselin, které nenesou žádnou genetickou informaci, dokáží ale zcela zablokovat „čtení“ řady genů v DNA. Dokonce byly nalezeny i rozdíly v hladinách microRNA v krvi, což je velmi důležitá informace. Znamená to totiž, že by v budoucnu mohlo jít autismus diagnostikovat už v raném věku právě pomocí detekce microRNA.

Zajímavé přitom je, že některé teorie dávají vznik autismu do souvislosti s působením toxinů z životního prostředí (například rtuti). Právě těžké kovy přitom způsobují kromě akutních otrav i celou řadu negativních epigenetických změn.

Nezbytný vitamin D

Tento vitamin byl dlouho zmiňován hlavně v souvislosti s vývojem kostí a prevencí osteoporózy, stále více výzkumů však potvrzuje, že jeho význam v organismu je mnohem zásadnější, a to i díky jeho epigenetickému působení. Jeho deficit se podílí na vzniku celé řady vážných onemocnění. A protože je vitamin D nezbytný i pro správný vývoj mozku, není překvapující, že může souviset i s rozvojem poruch autistického spektra.

Zcela klíčový je pravděpodobně význam této živiny v průběhu těhotenství. Analýza krve více než tří tisíc švédských novorozenců například ukázala, že ti, kteří mají deficit vitaminu D, mají o 33 % vyšší riziko, že budou trpět autismem. Nizozemská studie sledující více než 4 000 dětí pak zjistila, že pokud má žena nedostatek vitaminu D, tak riziko autismu jejího dítěte stoupá více než dvojnásobně.

Výzkumy rovněž ukázaly, že podávání vitaminu D může u dětí zmírnit intenzitu příznaků autismu.

Mohou za autismus mitochondrie?

Řada výzkumů obrací pozornost k souvislostem autismu s funkcí mitochondrií. Mitochondrie jsou malé buněčné organely, jejichž hlavní funkcí je přeměňovat živiny na energii pomocí oxidace. Právě u dětí s poruchami autistického spektra přitom byla často pozorována dysfunkce v oblasti mitochondrií, a to především v oblasti narušeného oxidačně-redukčního metabolismu uvnitř těchto organel. Některé výzkumy uvádějí výskyt těchto poruch až u 80 % autistických dětí, u jiných jsou ale výsledky výrazně nižší.

S autismem navíc obvykle souvisejí různé abnormality, například zvýšený oxidativní stres, nedostatek hormonu glutathionu či nadbytek látky TNF-alfa, a právě tyto skutečnosti mohou rovněž negativně ovlivňovat funkci mitochondrií.

Stejně jako v případě epigenetických reakcí zde navíc platí i možná souvislost s působení některých toxinů z životního prostředí. Funkci mitochondrií totiž mohou vážně narušovat například těžké kovy, polychlorované bifenyly, či pesticidů, což jsou rovněž často zmiňované možné souvislosti vzniku autismu.

Podceňovaný střevní mikrobiom

Řada vědců obrací svou pozornost také ke střevními mikrobiomu. Tímto termínem označujeme obrovskou populaci mikroorganismů obývajících  naše střeva, mezi něž patří bakterie, viry, kvasinky a další – dohromady je jich více  než vlastních buněk našeho těla. V posledních letech přibývá nemocí a poruch, u nichž je potvrzena souvislost s narušením střevního mikrobiomu, a právě autismus může být jednou z nich. (Více o mikrobiomu čtěte zde: https://www.epivyziva.cz/tajemny-svet-uvnitr-nasich-strev-bakterie-ovlivnuji-nase-zdravi-i-genetickou-informaci/)

K narušení rovnováhy střevního mikrobiomu přitom dochází z celé řady příčin. Může jít o vlivy působící v těhotenství a při porodu (střeva dítěte jsou totiž v právě průběhu těhotenství a porodu osídlována mikrobiomem matky), vliv výživy (zejména při absenci kojení), časté užívání antibiotik nebo nadměrná hygiena v prvních letech života, kdy kontakt dítěte s mikroorganismy podporuje správný vývoj mikrobiomu.

Zajímavý je přitom i fakt, že některé bakterie, které jsou součástí střevního mikrobiomu, produkují látky, které následně ovlivňují funkci mitochondrií. Jde zejména o mastné kyseliny s krátkým řetězcem, konkrétně o butyrát a propionát.

Velkou roli zde může hrát zejména propionát. Jedna z často zmiňovaných hypotéz totiž říká, že když je organismus v určitých obdobích vývoje vystaven zvýšené koncentraci této látky, vede to k odchylkám v jeho vývoji mozku a v chování, které jsou typické právě pro poruchy autistického spektra. Tomu by napovídala i skutečnosti, že stolici autistů přitom bylo nalezeno zvýšené množství propionátu.

Propionát je ve střevech produkován některými druhy bakterií, zejména bakteriemi rodu Clostridia a Desulfovibrio, které jej vyrábějí ze sacharidů a aminokyselin, zejména těch obsažených v pšenici. V této souvislosti je zajímavé, že dětem s autismem bývá některými výživovými směry doporučována bezlepková (popř. i bezmléčná) strava. Účinnost těchto opatření však zatím nebyla dostatečně vědecky prokázána.

Je autismus infekční?

U lidí s autismem byl opakovaně ve střevech potvrzen zvýšený výskyt právě bakterií Clostridia a Desulfovibrio, což vede k domněnce, že tato porucha může mít rovněž infekční příčinu. Oba typy bakterií mají přitom vysokou míru rezistence vůči antibiotikům. A když už mluvíme o antibioticích, tak některé hypotézy dávají zvýšené riziko autismu do souvislosti právě s nadužíváním antibiotik, která narušují rovnováhu střevní mikroflóry.

Jde autismus léčit?

Přes všechny výše uvedené informace bohužel stále nemůžeme říci, že dokážeme autismus vyléčit. Nadějné ovšem je, že prakticky všechny výše uvedené faktory jde alespoň částečně zvrátit. Určitě se tedy v případě autistických dětí (a také v případě žen, které jsou těhotné nebo se otěhotnět chystají) vyplatí mít pod kontrolou faktory, které ovlivňují průběh epigenetických reakcí v těle a stav střevního mikrobiomu – zaměřit se na ozdravění jídelníčku, zejména ve smyslu snížení příjmu sacharidů, nasycených tuků a potravních aditiv a vyhledávání zdravého životního prostředí. Pokud je to možné, určitě se vyplatí preferovat kojení před umělou výživou, nepřehánět to s hygienou a vyhnout se nadužívání antibiotik.

Pokud jde o přírodní substance užívané jako doplňky stravy, spolehlivě zatím jejich účinnost potvrzena nebyla. Uvádíme tedy aspoň ty, které z pohledu dosud uskutečněných studií vypadají nadějně.

Butyrát

Jde o látku produkovanou některými typy střevních bakterií, která má epigenetické účinky a výrazně ovlivňuje funkci mitochondrií, a to včetně mitochondrií mozkových buněk. Její podávání se ukázalo účinné u řady psychiatrických diagnóz, například u depresí, tak i u některých typů demencí (včetně Alzheimerovy choroby), a dokonce i při poškození mozku vlivem zranění. První výzkumy na toto téma (zatím provedené jen na zvířecích modelech) pak ukazují, že by mohl být prospěšný i pro osoby s autismem.

Vitamin D3

Jak už jsme uvedli výše, nedostatek tohoto vitaminu pravděpodobně hraje při vzniku autismu velkou roli a jeho podávání může též zmírnit jeho příznaky. Proto je jeho doplňování důležité nejen u dětí do jednoho roku (v ČR jej ostatně všichni kojenci dostávají na předpis), ale především také u těhotných žen a těch, které se otěhotnět chystají. Trojka v názvu vitaminu znamená, že jde o živočišnou formu vitaminu D, která je ve srovnání s rostlinnou formou D2 pro tělo lépe využitelná.

Chlorela

Některé výzkumy například popisují pozitivní účinky dlouhodobého užívání chlorely. Tato mikroskopická sladkovodní řasa totiž dokáže z organismu efektivně odstraňovat rtuť a také ovlivňovat metabolismus sloučenin síry, který často bývá u autistů narušen. Chlorela také chrání hormon glutathion před oxidací volnými radikály a rovněž vykazuje ochranný efekt na střevní sliznici. K prokázání účinnosti chlorely v případě autismu jsou však zapotřebí ještě další výzkumy.

EGCG

Zajímavě vypadají také výzkumy zaměřené na využití extraktu ze zeleného čaje, který je bohatým zdrojem epigalokatechin galátu. Tato látka například dokázala u pokusných potkanů odstranit autistické příznaky vyvolané působením valpronátu.

Omega-3

Ačkoliv již byly popsány případy, kdy po podávání těchto nenasycených mastných kyselin vedlo ke zlepšení příznaků autismu, jejich účinnost v tomto směru nebyla zatím spolehlivě prokázána. Jde však o zcela stěžejní živinu pro vývoj mozku, takže je její užívání (nejen) u autistických dětí žádoucí. Její dostatečný příjem je pak zcela klíčový v době těhotenství.