Estrobolóm: Ako mikróby regulujú hladiny estrogénu

Črevný mikrobióm priamo ovplyvňuje hladiny a biologickú dostupnosť estrogénov v tele

  • Estrobolóm je časť črevného mikrobiómu, ktorá reguluje metabolizmus estrogénov a prispieva k hormonálnej rovnováhe.
  • Nerovnováha v aktivite estrobolómu sa spája s rizikom estrogénom sprostredkovaných ochorení, vrátane rakoviny a endometriózy. Modulácia estrobolómu otvára nové cesty k liečbe hormonálne podmienených ochorení.

Čo je estrobolóm

Mikrobiota je v súčasnosti uznávaná ako jeden z hlavných faktorov, ovplyvňujúcich ľudské zdravie. Estrobolóm je špecifická časť črevného mikrobiómu, ktorá má schopnosť metabolizovať estrogény. Hlavné endogénne estrogény (estradiol, estrón a estriol) sa metabolizujú v pečeni prostredníctvom glukuronidácie a sulfatácie.

Výsledné biologicky neaktívne konjugované estrogény sa žlčou vylúčia do čreva. A tu vstupujú do hry určité typy črevných baktérií so svojou genetickou výbavou (estrobolóm), ktoré pomocou hydrolytických enzýmov dokážu chemicky pozmenené estrogény „reaktivovať“ (dekonjugovať) a umožniť ich spätné vstrebanie do krvného obehu. Týmto mechanizmom črevná mikrobiota významne ovplyvňuje hladiny cirkulujúcich aj vylučovaných estrogénov1, 2.

Pojem „estrobolóm“ prvýkrát zaviedli Claudia S. Plottel a Martin J. Blaser v roku 2011 v ich vedeckom článku, publikovanom v časopise Cell Host Microbe3. Estrobolóm definovali ako „súhrn enterických bakteriálnych génov, ktorých produkty sú schopné metabolizovať estrogény“. 

Zloženie estrobolómu

Črevné baktérie estrobolómu sú dôležitým regulátorom hladiny estrogénu v krvi. Recykláciou / spätnou transformáciou metabolitov estrogénu do jeho aktívnej formy ovplyvňujú hormonálnu rovnováhu v tele a dostupnosť estrogénu pre cieľové orgány a tkanivá4, 5. Za aktivitu estrobolómu sú zodpovedné gény baktérií, kódujúce dva typy hydrolytických enzýmov, a to:

  • β-glukuronidázy – uvoľňujú estrogény viazané na glukuronidové skupiny6
  • β-glukozidázy – uvoľňujú estrogény konjugované s glukozidmi7
estrobolóm ovplyvňuje hladinu estrogénov v krvi
Estrobolóm označuje súbor génov črevných baktérií, ktorých enzýmové produkty reaktivujú konjugované estrogény a umožňujú ich návrat do krvného obehu. Era: estrogénový receptor alfa; ERb: estrogénový receptor beta. Zdroj: doi 10.5411/wji.v14.i1.96209 / CC BY-NC 4.0, upravené.

Medzi kľúčových mikrobiálnych predstaviteľov, podieľajúcich sa na procesoch črevnej (re)aktivácie estrogénov, patria najmä bakteriálne rody Bacteroides, Clostridium, Escherichia, Lactobacillus a Bifidobacterium. Tieto baktérie zohrávajú úlohu nielen v metabolizme endogénnych hormónov, ale aj pri spracovaní rastlinných fytoestrogénov. 

Estrobolóm aktivuje aj fytoestrogény, no nie u každého rovnako

Okrem metabolizmu endogénnych estrogénov sa črevné baktérie podieľajú aj na aktivácii fytogestrogénov. Fytoestrogény sú rastlinné polyfenoly (isoflavóny, lignany, kumestány), prirodzene prítomné v potravinách ako sója, ľanové semená, ovocie, zelenina, obilniny, čaj či čokoláda. Hoci ide o nesteroidné zlúčeniny, ich štruktúrna podobnosť s estrogénmi im umožňuje v ľudskom organizme vyvolávať estrogénom podobné účinky.

Fytoestrogény sa do čreva sa dostávajú väčšinou vo forme konjugovaných, biologicky neaktívnych zlúčenín. Až baktérie estrobolómu ich premieňajú na aktívne metabolity s výraznejším estrogénnym účinkom. Príkladom je premena daidzeínu na ekvol, ktorý silnejšie stimuluje estrogénové receptory než prekurzor daidzeín. Ďalšími významnými metabolitmi sú urolitíny a enterolignany8, 9.

Produkcia aktívnych metabolitov, ako je ekvol, závisí od prítomnosti špecifických črevných baktérií.  Nie každý jedinec má mikrobióm obsahujúci enzýmy potrebné na aktiváciu fytoestrogénov – takíto ľudia sa označujú ako „equol producers“ (producenti ekvolu)10. Práve individuálna variabilita môže vysvetľovať, prečo doplnky s fytoestrogénmi nemusia mať rovnakú účinnosť u všetkých žien a nie vždy zmiernia príznaky menopauzy.

Dvojsečná zbraň v regulácii estrogénu

Súčasné dôkazy naznačujú, že črevná mikrobiota je integrálnym regulátorom estrogénového stavu s klinickým významom pre zdravie žien. Správna rovnováha estrobolómu je kľúčová, pričom negatívne dôsledky môžu mať extrémne stavy v oboch smeroch (zvýšená aj nedostatočná aktivita estrobolómu). 

Pozitívne stránky aktívneho estrobolómu

Aktívny estrobolóm môže v období (peri)menopauzy poskytovať významné benefity v súvislosti s fytoestrogénmi11. Keďže tieto rastlinné zlúčeniny pre svoju plnú biologickú účinnosť vyžadujú aktiváciu črevnými baktériami, ženy s dobre fungujúcim estrobolómom dokážu lepšie využiť fytoestrogény na zmierňovanie menopauzálnych symptómov.

Nevyvážený estrobolóm

  • zvýšená aktivita estrobolómu môže viesť k vyšším hladinám estrogénov a potenciálne podporovať estrogén-dependentné ochorenia. Výskum ukazuje spojitosť medzi aktívnym estrobolómom a zvýšeným rizikom rakoviny prsníka, endometriózou a inými hormonálne súvisiacimi poruchami12, 13, 14, 15, 16, 17
  • dysbióza a pokles rozmanitosti estrobolómu vedie k zníženej premene (zníženej dekonjugácii) estrogénov a fytoestrogénov. Výsledkom je pokles aktívnych cirkulujúcich estrogénov, čo môže spôsobovať symptómy podobné nedostatku estrogénu (vazomotorické poruchy, zvýšená strata kostnej hmoty a osteoporóza, zvýšený systémový zápal, zhoršená plodnosť, zhoršenie kardiometabolického profilu)18. Z dlhodobého hľadiska to prispieva k obezite, metabolickému syndrómu, kardiovaskulárnym ochoreniam, osteoporóze, kognitívnemu poklesu a iným patológiám). Môže to tiež potenciálne zhoršovať príznaky perimenopauzálneho prechodu19, 20.

Budúcnosť výskumu: mikrobióm ako terapeutický cieľ

Estrobolóm je kľúčová zložka črevného mikrobiómu, modulujúca metabolizmus estrogénov. Predpokladá sa, že cielené zásahy do jeho aktivity by mohli otvoriť nové možnosti v liečbe estrogénom sprostredkovaných ochorení a priniesť personalizovanú medicínu na úrovni mikrobiómu pre obnovu hormonálnej rovnováhy. 

  1. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC5017946/
  2. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC6901331/
  3. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC3264051/
  4. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC5017946/
  5. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC10178963/
  6. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC10178963/
  7. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38342595/
  8. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC6274073/
  9. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38342595/
  10. https://doi.org/10.1093/jn/137.10.2242
  11. https://www.mdpi.com/2673-396X/2/4/41
  12. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC10178963/
  13. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC10748389/
  14. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC10535898/
  15. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC5017946/
  16. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC10671785/
  17. https://www.mdpi.com/2218-273X/14/10/1325
  18. https://www.maturitas.org/article/S0378-5122(17)30650-3/fulltext
  19. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC7733930/
  20. https://doi.org/10.1080/19490976.2021.1894070