Tutkijat käyttävät genomisia työkaluja ja supertietokoneita tutkimaan imeväisten suoliston mikrobiomia

Yleisesti, varhaisessa suoliston mikrobiyhteisössä hallitsevat mikrobit, jotka voivat ruokkia rintamaidon tai kaavan sisältämiä hiilihydraatteja, kuten Bifidobacterium murrosikäinen .

Kun lapsi kasvaa, siirtyminen kiinteisiin elintarvikkeisiin ja fyysiseen kasvuun johtaa muutoksiin suolen tilarakenteessa, joka edistää fyysisen ja kemiallisen ympäristön vaihtelua, joka tarjoaa uusia ekologisia kapeita mahdollisuuksia mikrobikantojen kasvulle. Tämä ekosysteemin muutos korreloi Bacteroidetes -ulkonäön kanssa - kuten Bacteroides vulgatus - suoliston mikrobiyhteisörakenteessa. "

Casey Morrow, Ph.D., Alabaman yliopisto Birminghamissa

UAB:n tutkijat käyttivät mikrobi -sormenjälkitekniikkaansa kahteen metagenomiseen DNA -sekvensointitietoaineistoon, muiden aiemmin julkaisemista tutkimuksista, imeväisten ja pikkulasten ulosteenäytteistä, jotka on kerätty aikasarjoina. Ensimmäisestä 31 lapsen sarjasta otettiin näytteet pian syntymän jälkeen ja 1. 2 ja 3 vuoden iässä.

Neljätoista näistä lapsista sai useita antibioottihoitoja, joka voi häiritä suoliston mikrobiomia; muilla ei ollut antibiootteja. Toinen aineisto sisälsi yhdeksän imeväistä, jotka otettiin näytteestä 6 kuukauden iästä 6 vuoteen; neljä yhdeksästä oli saanut useita antibiootteja.

Ensimmäisen aineiston 17 pikkulapsesta, jotka eivät olleet saaneet antibiootteja kolmen vuoden aikana syntymän jälkeen, vauvoille ominainen kuvio havaittiin stabiileille ja epästabiileille mikrobikannoille. Vain yhdellä lapsella ei ollut stabiileja kantoja 20 analysoidusta bakteerilajista. Niille 14 lapselle, joilla oli useita antibioottiannoksia, Kuvio 10 osoitti ainutlaatuisen ohimenevien kantojen kuvion, joka ilmestyi lyhyeksi ajaksi useiden antibioottihoitojen jälkeen.

Toisen tietojoukon osalta UAB:n tutkijat analysoivat suoliston mikrobikannan vakautta Bacteroides vulgatus ja Bifidobacterium murrosikäinen enintään kuusi vuotta syntymän jälkeen. He löysivät yksittäisiä erityisiä malleja vaihtelevista hallitsevista mikrobikannoista, jotka olivat riippumattomia antibioottialtistuksesta ja syntymätilasta.

Tärkeää kannan muutosten välillä ei ollut selvää yhteyttä B. vulgatus ja B. murrosikäinen . Esimerkiksi, yhdellä lapsella, joka sai useita antibiootteja, muutos oli rajallinen B. vulgatus kantoja kuten B. murrosikäinen kannat ovat muuttuneet laajasti, kun taas toisella lapsella, joka sai useita antibiootteja, oli päinvastainen kantamuutosten malli.

Tutkijat näkivät myös useita esimerkkejä ohimenevästä mikrobikannan muutoksesta lyhyeksi ajaksi, ilman antibioottihoitoa, jota seurasi toipuminen hallitsevaan kantaan. Vaikka näiden muutosten liikkeellepaneva voima ei ole tiedossa, oli useita tapauksia, joissa vauvakohtainen täydellinen kanta muuttui B. vulgatus ja varten B. murrosikäinen tapahtui. Näiden imeväisten metatiedot eivät osoittaneet selvää korrelaatiota näiden muutosten ja sukupuolen välillä. Alkuperämaa, synnytystapa tai jatkaako vauva diabeteksen kehittymistä.

"Analyysimme tulokset, joissa käytetään molempia tietokokonaisuuksia, korostavat, että mikrobikannan muutos on luontaista imeväisten suoliston mikrobien ekosysteemille, "Koo ja Morrow sanoivat." Lisäksi tutkimuksemme tulokset tukevat kannanseurantamenetelmän käyttöä vakaan ja terveen mikrobiyhteisön kehityksen seuraamiseen. "

Morrow, Koo ja kollegat ovat käyttäneet mikrobi-sormenjälkityökaluaan aiemmissa rasituksenseurantatutkimuksissa. Vuonna 2017 he havaitsivat, että ulosteiden luovuttajamikrobit - joita käytettiin potilaiden hoitoon, joilla oli toistuvia Clostridium difficile -infektioita - pysyivät vastaanottajissa kuukausia tai vuosia ulosteensiirtojen jälkeen.

Vuonna 2018 ne osoittivat, että lihavuuden leikkauksen kautta tehdyt muutokset ylemmässä ruoansulatuskanavassa johtivat uusien mikrobikantojen syntymiseen. Vuonna 2019 he analysoivat uusien kantojen stabiilisuuden yksilöissä antibioottihoidon jälkeen, ja aiemmin tänä vuonna, he tekivät aikuisten kaksoistutkimuksen, joka osoitti, että kaksosilla oli yhteinen kanta tai kannat jokaisen parin välillä vuosien ajan, ja jopa vuosikymmeniä, sen jälkeen kun he alkoivat asua erillään toisistaan.

Myös tänä vuonna, he osoittivat, että yksilöllinen mosaiikki mikrobikannoista välitettiin vauvan suoliston mikrobiomiin äidiltä, ​​joka synnytti emättimen kautta, analysoituna äiti-lapsi-pareissa, samoin kuin hiiren emät ja pennut.

• Uusi terapeuttinen lähestymistapa tuo toivoa psoriaasin hoitoon
• Masennusta sairastavat ihmiset kehittävät todennäköisemmin Crohnin taudin