Uusi tutkimus voi auttaa estämään kuolemaan johtavia infektioita vauvoilla

Ennen 28–30 viikkoa syntyneillä keskosilla on suuri riski monille komplikaatioille, joista todennäköisyys kuolla suolistossa alkavaan infektioon on erittäin suuri. Uusi tutkimus julkaistiin lehdessä Luonnon lääketiede raportoi, että tällaiset infektiot ovat paljon todennäköisempiä, jos jokin häiritsee normaalia mikrobien kertymistä suolistossa. Tiettyjen bakteerikantojen lisääminen suojaa tällaisilta infektioilta, toisaalta.

Tutkijat Jeffrey Singer ja Casey Weaver sanovat:"Tuloksemme tarjoavat mahdollisuuden tehokkaiden probioottiterapioiden järkevään suunnitteluun ja testaamiseen riskialttiiden ennenaikaisten imeväisten suojelemiseksi."

Myöhäinen infektio ja dysbioosi

Infektiot, jotka ilmenevät 3 tai useampana päivänä syntymän jälkeen, leimataan myöhään alkavaksi sepsikseen. Tutkijat päättivät, että myöhään alkavaa sepsistä edistää usein yksittäisen lajin lisääntyminen suolistossa. Tätä ilmiötä kutsutaan vastasyntyneen dysbioosiksi. Kun tämä tapahtuu, Myöhäinen sepsis seuraa usein. Tämän havainnon osoittava kliininen työ on nyt vahvistettu tämän tutkimuksen tuloksilla.

Tiedemiehet sanovat, "Mallimme pitäisi auttaa määrittelemään mekanismeja, joilla vastasyntyneiden kehittyvän mikrobiomin edelläkävijälajit estävät - tai eivät estä - dysbioosia, joka altistaa LOS:lle."

Tutkimus

Tässä tutkimuksessa käytettiin hiiriä, koska vastasyntyneillä hiirillä on suolisto, joka kehittyy vielä syntyessään ja pian sen jälkeen. Tämä tekee niistä verrattavampia hyvin ennenaikaisten vauvojen kehittymättömiin suolistoihin.

Tutkijat käyttivät vastasyntyneitä pentuja, jotka olivat alttiina sairautta aiheuttavalle bakteerikannalle Klebsiella pneumoniae Kp-43816, joka työnnettiin heidän epäkypsään vatsaansa. Nämä mikrobit on suunniteltu kuljettamaan luminoivaa biomolekyyliä. Tuloksena, bakteerikasvujen sijainti elävien eläinten suolistossa on selvästi nähtävissä. Lisäksi, on helppo seurata niiden leviämistä suolistosta tunkeutumaan muuhun kehoon. Bioluminesenssi on ihanteellinen tähän tehtävään, koska se näkyy jopa silloin, kun sen päällä on lähes yksi kiinteä tuuma kudosta.

Bakteerit Klebsiella, 3D -kuva Luotto:Kateryna Kon / Shutterstock

He lisäsivät patogeenisen kannan annoksella, joka tappaa 50% eläimistä 10 päivän kuluessa. Tällä annoksella, he näkivät kuinka Klebsiella siirtyi suolistosta juuri niissä kohdissa, joissa se oli muodostanut tiheimmät kasvut tai pesäkkeet. Samaan aikaan, dysbioosi ei liittynyt yleisesti sepsikseen. Tämä korreloi ihmisen ennenaikaisten vauvojen kanssa, kaikki eivät kehitä myöhään alkavaa sepsistä.

Seuraava askel oli sijoittaa ei-tautia aiheuttava saman bakteerin kanta, nimittäin, Kp-39, vastasyntyneen hiiren vatsaan. Tässä vaiheessa tutkijat olivat hämmästyneitä nähdessään, kuinka tämä kanta ei aiheuttanut tautia, odotetusti, mutta niiden havaittiin siirtyvän suolistosta vatsaan. Se aiheutti myös maksan tai suoliliepeen tulehduksia, verisuonten varsi, joka yhdistää vatsan verisuonet muuhun kehoon. 9 päivän aikana, pennut poistivat bakteerit kehostaan.

Johtopäätökset

Tutkijoiden mielestä molemmat Klebsiella kannat voivat kulkea suolen seinämän läpi, on selviä eroja siinä, miten isännän immuunijärjestelmä puhdistaa nämä mikrobit kehosta tämän vaiheen suorittamisen jälkeen. Tämä ero säilyi, kun kannat kannettiin suoraan vatsakalvoon, joten heidän ei tarvinnut siirtyä suoliston ontelosta.

Dysbioosi myöhään alkavan sepsiksen kanssa ja ilman sitä

Jos kyseessä on vatsakalvon injektio Kp-43816:lla, kaikki vastasyntyneet hiiret kuolivat 24 tunnin kuluessa. Kuitenkin, kun Kp-39:tä käytettiin, yksikään hiirenpentu ei kuollut, ja bakteerit poistettiin kehosta viikon sisällä. Kapselimuunnokset näiden kantojen välillä osoittivat tutkijoille, että virulenttisemman kannan ympärillä oleva kapseli vastusti immuunisolujen toimintaa näiden bakteerien imeytymisessä ja poistamisessa. Tuloksena, he pystyivät tarttamaan mätän, toisin kuin Kp-39.

Tämän kokeen tuloksena tutkijat pystyivät erottamaan ja seuraamaan kahta eri tapahtumaa:kun Kp-43816-kanta seuraa reittiä, joka heijastaa vastasyntyneen dysbioosista johtuvaa myöhään alkavaa sepsistä, Kp-39 mahdollistaa dysbioosin kehittymisen ilman sepsistä tai kuolemaa, joka pilaisi kuvan.

He seurasivat tätä tutkimusta muuttamalla suoliston mikrobiomin koostumusta hiirenpentuissa. He havaitsivat, että ne voivat muuttaa suoliston dysbioosin ja myöhään alkavan sepsiksen herkkyyttä. On jo tiedossa, että normaali tai terve suoliston mikrobiomi on ratkaiseva taudinaiheuttajien kolonisaation ja hyökkäyksen estämisessä. Kun bakteeriton hiiripentujen populaatio, joista puuttuu suoliston mikrobiomi, altistui Kp-43816:lle, kaikki olivat bakteerin tartuttamia, mikä johtaa myöhään alkavaan sepsikseen.

Antibioottihoito äidillä

Vie asioita pidemmälle, tutkijat antoivat nyt antibiootteja tiineille hiirille päivästä ennen synnytystä useaan päivään sen jälkeen, jonka jälkeen Klebsiella infektio virulentilla kannalla otettiin käyttöön. Annettiin kaksi eri antibioottia, nimittäin, gentamysiini ja vankomysiini. Koska molemmat imeytyvät hyvin vähän, antibiootin läsnäolo ei todennäköisesti ole merkittävää hiirenpentuilla. Kuitenkin, äidin suoliston bakteeripopulaatio muuttuisi monin tavoin. Vuorostaan tämä tarkoittaa, että pennut altistuvat erilaiselle suoliston mikrobiomille syntymän jälkeen ja kehittävät tämän tyyppisen mikrobiomin.

Tapahtui, että gentamisiinia saaneiden äitien pennut olivat hyvin alttiita infektioille, mutta eivät vankomysiinillä hoidettujen äitien äidit, verrattuna verrokeihin. Kokeen toistaminen avirulentilla kannalla Kp-39 johti nollakuolleisuuteen, mutta suurempi dysbioosi gentamisiinipentuilla verrattuna vankomysiinipentuihin.

Lactobacillus -kantoja esiintyi vankomysiinipentujen suolistofloorassa enemmän kuin gentamisiinipentuja. Täten, ilmeisesti Lactobacillus luvut korreloivat lisääntyneen tai vähentyneen haavoittuvuuden kanssa vastasyntyneen dysbioosin ja myöhään alkavan sepsiksen puhkeamiseen.

DNA -sekvensointi suoliston mikrobiomia hallitsevien bakteerien tunnistamiseksi osoitti sen Lactobacillus murinus oli hallitseva vankomysiinillä äideille syntyneillä pennuilla. Kuitenkin, gentamysiinin kanssa, tämä kanta puuttui lähes pennuista.

Toinen mielenkiintoinen löytö oli se L. murinus on herkkä gentamysiinin vaikutukselle, mutta vastustaa vankomysiinin vaikutusta. Tämän suojaavan ja hyödyllisen lajin poistaminen gentamysiinillä antoi tietä vastasyntyneiden dysbioosille, estämällä tämän "hyvän" bakteerin kulkeutumisen äidin suolesta poikasten suolistoon.

Dysbioosin estäminen hyödyllisten bakteerien kanssa

Näiden havaintojen vahvistamiseksi tutkijat nyt hallinnoivat L. murinus gentamisiinilla hoidetuille äideille syntyneille pennuille, ennen kuin nämä pennut altistetaan Kp-39:lle. Dysbioosin ilmaantuvuus laski jyrkästi tässä ryhmässä verrattuna kontrolleihin. Toisessa kokeellisessa hiirissä he havaitsivat myös, että kanta Escherichia coli (E. coli) probiooteissa käytetyt bakteerit voivat myös antaa samanlaisen suojan näille penturyhmille, mutta sama vaikutus puuttui, kun testattiin useita muita probiooteissa käytettyjä yleisiä Lactobacillus -kantoja.

Tutkimuksessa havaittiin myös, että hyvin nuoret pennut muistuttivat ennenaikaisia ​​vauvoja, koska fakultatiiviset anerobit hallitsivat suolistoympäristöään. Nämä bakteerit kuuluvat eri kantoihin, mutta ovat samankaltaisia, koska ne voivat elää ja kasvaa hapen kanssa tai ilman. Tämä on ominaista hyvin kehittymättömien pentujen ja vauvojen suolistolle.

Kasvun ja kypsymisen myötä mikrobiomikoostumus muuttuu, kunnes se on verrattavissa vanhempiin tai keski -ikäisiin imeväisiin, pääasiassa pakollisten anerobien kanssa. Nämä bakteerit kasvavat vain, jos happea ei ole, ja kuolevat hapen läsnä ollessa. Vanhemmat pennut, joilla oli tämäntyyppinen kypsä mikrobiomi, eivät kehittäneet vastasyntyneen dysbioosia.

Täten, näyttää siltä, ​​että kun vastasyntyneiden hiirten suolistossa on happea, pakolliset anerobit ovat estettyjä, sallien muiden lajien lisääntymisen. Tästä syystä dysbioosia esiintyy yleisemmin hyvin pienillä imeväisillä.

Seuraukset

Kirjoittajat päättelevät, että jotkut normaalit bakteerilajit ovat välttämättömiä ja riittäviä estämään patogeenisten lajien lisääntymistä vastasyntyneissä suolistossa, ja siten estää myöhään alkavaa sepsistä dysbioosin seurauksena. Tutkijat Singer ja Casey Weaver sanovat:"Ne tarjoavat perustan ymmärtää, miksi jotkut probiootit ovat suojaavia, kun taas toiset eivät ole. Tällä voi olla merkittäviä vaikutuksia kliiniseen käytäntöön, joissa sekä äidin että vastasyntyneen antibioottien käyttö voi muuttaa vastasyntyneen mikrobiomia, ja joissa hyvin pienipainoisille pikkulapsille annetaan probiootteja ilman selviä todisteita suosituista probioottisista lajeista. ”

• Tiettyä probioottista kantaa sisältävät tipat voivat vähentää imeväisten koliikkia
• Kokonaisten hedelmien syöminen voi alentaa verenpainetta sekä miehillä että naisilla