S postupujícím technologickým rozvojem v oblasti sekvenování nukleových kyselin se charakterizace složení libovolných mikrobiálních společenstev stala relativně snadnou záležitostí. Z testovaného vzorku se izoluje DNA, která je následně sekvenována. Ze získaných sekvencí pocházejících ze všech bakteriálních druhů tvořících původní mikrobiální populaci v testovaném vzorku se pak rekonstituuje její složení.
Střevní mikroflóra je díky své komplexitě ideálním cílem pro studie tohoto typu, a proto bylo publikováno mnoho prací, které se zabývají přenosem střevní mikroflóry z matek na děti, z prasnic na selata nebo ze slepic na kuřata. Tyto studie poukazují na zajímavou skutečnost a sice, že matky na potomstvo nepřenášejí všechny členy střevní mikroflóry stejně účinně. U lidí i drůbeže se na potomstvo přenáší bakteriální druhy z kmene Bacteroidetes a méně účinně až vůbec zástupci kmene Firmicutes. Mezi zástupce Firmicutes však patří i běžně využívána probiotika včetně laktobacilů nebo enterokoků. Co to pro výběr, vývoj a použití probiotik znamená?
Schopnost bakterií přežívat v prostředí
Nejprve je potřeba ujasnit, že ani člověk ani kuře nerozlišuje mezi bakteriemi odlišného taxonomického zařazení a samotná taxonomická klasifikace s přenášením baktérií z rodičů na potomstvo nemá nic společného. Vysvětlení je potřeba hledat jinde. Účinný přenos střevní mikroflóry z rodičů na potomstvo závisí na schopnosti bakterií z trávicího traktu přežívat v prostředí. V distálních částech trávicím traktu je striktně anaerobní prostředí, avšak po vyloučení z hostitele jsou bakterie trávicího traktu vystaveny aerobní atmosféře. Část baktérií kolonizující trávicí trakt je skutečně striktně anaerobní a takové baktérie po expozici kyslíku ze vzduchu rychle hynou, přičemž „rychle“ znamená v řádech hodin, nikoli však minut nebo sekund. Mezi takové bakterie patří zástupci již zmíněného kmene Bacteroidetes nebo striktně anaerobní Proteobacteria (např. Desulfovibrio nebo Sutterella) a Verrucomicrobia (rod Akkermansia). Druhá skupina baktérií trávicího traktu pak dokáže v nějaké formě své existence aerobnímu prostředí odolávat. Baktérie jako je E. coli jsou fakultativní anaerobové, kteří dokážou existovat jak v anaerobním, tak i aerobním prostředí. Laktobacily, které při řazení do vyšších taxonomických jednotek patří do kmene Firmicutes, jsou aerotolerantní. Tyto bakterie se na vzduchu nemnoží (nebo jen velmi omezeně), ale kyslík pro ně není toxický. V aerobním prostředí dokáží přežívat bez ztráty životaschopnosti po mnoho dní a po návratu do anaerobního prostředí obnoví svůj růst. Zástupci řádů Clostridiales a Bacillales (oba patří do kmene Firmicutes) pak přežívají expozici kyslíku ze vzduchu ve formě spór.
Časové omezení pro anaeroby
Striktní anaerobové bez schopnosti přežívat v prostředí se přirozeně nemohou přenášet v prostředí na velké vzdálenosti, a proto jsou přenášeni kontaktem z rodičů na potomky. Ze stejného důvodu se u nich vyskytuje adaptace na hostitele a odlišné druhy téhož rodu kolonizují člověka, prase nebo kuře. Další očekávatelná adaptace je schopnost takovýchto bakterií dlouhodobě osídlit hostitele při první možné příležitosti, protože kontakt s vhodným dárcem může být časově omezen.
„Článek byl uveřejněn za podpory Ministerstva zemědělství při České technologické platformě pro zemědělství“.
Doc. RNDr. Ivan Rychlík Ph.D.
Výzkumný ústav veterinárního lékařství, v. v. i.
Brno
Kontakt: rychlik@vri.cz
Kompletní článek najdete v Našem chovu 10/2021.
