Resultaterne blev offentliggjort online af tidsskriftet Naturmikrobiologi .
Mens forskere forstår den vigtige sammenhæng mellem de mange bakteriearter i tarmmikrobiomet og menneskers sundhed, hvordan disse arter opstår i barndommen, og hvilke funktioner de tjener, er ikke fuldt ud forstået.
"Til sidst, tarmen hos børn vil rumme hundredvis af forskellige bakteriearter, men ved fødslen der kan kun være 10 eller færre arter, "sagde Kyle Bittinger, Ph.d., Analytics Core Director for Microbiome Center på CHOP og første forfatter af undersøgelsen. "Vi ville forstå, hvorfor de særlige bakterier er de første, der dukker op, og hvad de gør i de første timer af livet."
Undersøgelsesteamet fokuserede på tre bakteriearter - Escherichia coli, Enterococcus faecalis, og Bacteroides vulgatus - fordi disse arter til dato er blevet observeret hos det højeste antal babyer.
De analyserede genomerne for disse bakterier for at afgøre, hvorfor de vokser hos spædbørn. Derudover holdet karakteriserede proteiner og metabolitter, eller små molekyler der var til stede i mikrobiomet på dette udviklingstrin.
En af udfordringerne ved at indsamle disse oplysninger er, at i de første mange timer af livet, ethvert DNA indsamlet fra en afføringsprøve er ikke fra bakterierne, men fra barnet selv. Forskerne så ikke bakterier komme frem i påviselige koncentrationer, før spædbørnene var omkring 16 timer gamle.
Undersøgelsesteamet fandt bevis for, at det indledende miljø i tarmmikrobiomet er anaerobt, i modsætning til den herskende model, der fastslår, at tarmen først bliver anerob, når bakterier vokser og forbruger ilt. Beviserne kom fra at observere den rækkefølge, hvor aminosyrer blev forbrugt af bakterier.
Undersøgelsesteamet observerede også, at metabolitniveauer generelt var i overensstemmelse med påvisning af bakterier. Molekyler, der typisk produceres af tarmbakterier, som acetat og succinat, gik op i prøver, hvor der blev påvist bakterier.
Derudover niveauerne af udvalgte proteiner faldt i prøver indeholdende bakterier, hvilket tyder på, at bakterier måske har indtaget disse proteiner for at fremme vækst.
Analyse af de tre bakteriearter, der blev undersøgt hos disse spædbørn, afslørede, at flere stammer af hver bakterie allerede dukkede op.
"Med de oplysninger, vi har, mens vi fortsætter med at følge disse spædbørn, vi kan spore dem og se, hvor længe disse tidlige bakteriestammer hænger, "Bittinger sagde." Vi kan derefter se konsekvenserne af denne indledende kemiske aktivitet i senere prøver og forhåbentlig lokalisere tidlige ændringer, der kan påvirke sundheden senere i barndommen. "
Forskerne håber at bruge undersøgelsesresultaterne til at bestemme, hvordan udviklingen af tarmmikrobiomet kan påvirke overskydende vægtforøgelse. De spædbørn, der er involveret i denne undersøgelse, vil blive fulgt gennem de første to leveår. Derudover alle 88 spædbørn, der er involveret i undersøgelsen, er afroamerikanere, en befolkning for hvem fedme hos børn er en voksende bekymring.
Der er bemærkelsesværdigt få undersøgelser, der har set på spædbørns vækstmønstre hos afroamerikanere. Med denne vigtige første brik i puslespillet, vi kan følge disse raske spædbørn og lære, hvordan et normalt vækstmønster ser ud, så, i fremtiden, vi kan muligvis gribe ind, når ændringer i mikrobiomet kan påvirke børn negativt. "
Babette Zemel, Ph.d., Undersøg senior medforfatter og associeret programdirektør, Center for Human Phenomic Science
Zemel er også direktør for ernærings- og vækstlaboratoriet, en akademisk efterforsker med programmet Healthy Weight på CHOP, og en forskningsprofessor i pædiatri ved Perelman School of Medicine ved University of Pennsylvania.
Tarmmikrobiom ændrer sig ved tilberedning af vegetabilske fødevarer,
siger ny undersøgelse Da forskere fra UC San Francisco og Harvard gik sammen om at finde ud af, hvordan tarmmikrobiomet påvirkes af madlavning, de fandt ud af, at der sker store ændringer hos menneske
Søvnkvalitet kan være indikator for senere undersøgelser af Alzheimers sygdom
En ny undersøgelse fra forskerne ved University of California, Berkeley har vist, at gradvist faldende søvnkvalitet blandt dem i 50erne og 60erne kan være tegn på proteintangles i hjernen, der kan før
Tarmbakterier kan forudsige risiko for pulmonal hypertension
Et team af forskere har fundet ud af, at mikrofloraen af bakterier i tarmene hos mennesker kan være en bidragyder til udviklingen af pulmonal arteriel hypertension (PAH). Undersøgelsen med titlen,
