Undersøgelse giver indsigt i, hvordan mikrober beskytter tarmsundheden i det tidlige liv

En ny undersøgelse har givet indsigt i, hvordan mikrober beskytter tarmens sundhed fra fødslen.

Forskere ved Quadram Institute og University of East Anglia fandt ud af, at i meget unge mus, cellerne i tarmen modtager beskyttelse mod inflammatorisk skade af deres tarmmikrober og metabolitter, disse producerer. Denne beskyttelse ser ud til at gå tabt med alderen, da mikrobiomesammensætningen ændres. En bedre forståelse af interaktionerne mellem mikrober, tarmen og immunsystemet vil være afgørende i søgen efter terapier til kroniske sygdomme forbundet med tarmen.

Befolkningen af ​​mikrober, kendt som mikrobiomet, spiller en vigtig rolle for at opretholde sundhed fra fødslen, da de først koloniserede, og så når vi bliver ældre. Hvad der sker i den meget tidlige koloniseringsperiode er afgørende, da det kan påvirke livslang sundhed. En vigtig beskyttelsesrolle, som mikrobiomet spiller, er at hjælpe med at sikre, at tarmens foring er en effektiv barriere. En utæt tarm, 'hvor denne barriere er kompromitteret, så mikrober kan krydse, har været forbundet med mange sundhedsmæssige forhold, herunder ulcerøs colitis.

For at holde tarmforingen i tip-top stand, kroppen genopfylder konstant cellerne i forsvarets forreste linje. Gamle celler går tabt gennem en proces kaldet celleskud. Dette er normalt stærkt kontrolleret, men under visse forhold er der en ubalance, fører til patologisk celleskud og udvikling af relaterede helbredstilstande såsom ulcerøs colitis.

Tidligere arbejde af Dr Lindsay Hall og kolleger fremhævede den vigtige rolle, som det tidlige tarmmikrobiom spiller i reguleringen af ​​celleskud. Finansieret af Wellcome Trust og Biotechnology and Biological Sciences Research Council, denne nye undersøgelse havde til formål at forbinde ændringer i den mikrobielle profil i løbet af et meget tidligt liv med ændringer i celleskud.

Udgivet i FASEB Journal, undersøgelsen blev udført med mus, som er en veletableret præklinisk model til undersøgelser af tarmen og mikrobiomet. De lader forskere simulere forhold, for eksempel patologisk celleskud. Imidlertid, hos nyfødte mus, forskerne var overraskede over at opdage, at celleskud ikke kunne udløses på normal måde. Neonatale mus syntes at være resistente over for induceret celleskud, som beskyttede deres tarmbarriere. Men i voksenalderen, celleafgivelsesreaktionen var som forventet, og tarmbarrieren i tarmen var brudt sammen.

Yderligere analyse viste, at de cellulære signalveje, der udløser celleskud, var til stede som normalt. Hvad der var anderledes hos nyfødte i forhold til voksne var en overflod af kemiske markører, der indikerede, at immunsystemet undertrykker betændelse og andre processer, der forhindrede patologisk celleskud og udvikling af utæt tarm. Nogle af disse immunsystemfaktorer vides at være induceret af specifikke medlemmer af mikrobiomet.

Forskerne fandt ud af, at profilen af ​​mikrobielle arter i mikrobiomet også ændrede sig dramatisk med alderen, ligesom metabolitterne, som disse mikrober producerer. Disse skift falder sammen med ændringer i kosten, flytte til fravænning og derefter videre til voksenmad.

For at besvare spørgsmålet om, hvorvidt denne signatur var knyttet til beskyttelsen, forskerne forstyrrede det neonatale mikrobiom med antibiotika, og brug af fækale mikrobielle 'poo' -transplantationer fra voksne. Dette genoprettede den patologiske celleskud i disse unge mus ved effektivt at fjerne den beskyttelse, som det neonatale mikrobiom leverede.

Mere forskning er stadig nødvendig for at fjerne, hvilke mikrober, eller hvilke metabolitter, give de beskyttende virkninger, og også se, hvordan disse fund oversættes til mennesker. Men denne undersøgelse går på en eller anden måde for at opklare de komplekse interaktioner mellem mikrober, celler i tarmen, immunsystemet og kosten. Det viser, hvordan disse dynamikker hurtigt skifter med forskellige livsfaser. Når vi lærer mere om, hvordan disse samspil, vi kan begynde at udvikle målrettede terapier til fordel for nyfødte babyer, samt sikre, at vi alle får den bedste start for livslang sundhed.

• Vaginale bakterier forbundet med for tidlig fødsel
• Undersøgelse fremhæver en ny måde at identificere antibiotikaresistensgener på