Uusi terapeuttinen ruoka lisää aliravittujen lasten keskeisiä kasvua edistäviä suolistomikrobeja

Uudenlainen terapeuttinen ruoka, suunniteltu erityisesti aliravittujen lasten suoliston mikrobiomien korjaamiseen, on parempi kuin tavallinen hoito Bangladeshissa tehdyssä ensimmäisessä kliinisessä tutkimuksessa.

Monitieteinen tutkijaryhmä Washingtonin yliopiston lääketieteellisestä korkeakoulusta St. Bangladesh, ovat ottaneet uuden lähestymistavan ratkaistakseen pakottavan maailmanlaajuisen terveysongelman lapsuuden aliravitsemus. Heidän lähestymistapansa keskittyy valikoivasti kasvua edistävien suolistomikrobien tehostamiseen käyttämällä edullisista, kulttuurisesti hyväksyttäviä ruokia.

Heidän työnsä tukee käsitystä siitä, että imeväisten ja lasten terve kasvu liittyy väistämättä heidän suolistoyhteisöjensä terveeseen kehitykseen syntymän jälkeen. Tutkimuksensa tuloksia kuvataan kahdessa 12. heinäkuuta lehdessä julkaistussa raportissa Tiede.

"Huomasimme, että aliravituilla lapsilla on epätäydellisesti muodostuneet suoliston mikrobiyhteisöt verrattuna terveisiin", sanoi vanhempi kirjailija Jeffrey I. Gordon, MD, tohtori Robert J. Glaser, yliopiston professori ja Edisonin perinnetieteiden ja systeemibiologian perhekeskuksen johtaja lääketieteen laitoksella. "Siksi, Aloitimme suunnitella terapeuttisia elintarvikkeita tämän epäkypsyyden korjaamiseksi ja selvittääksemme, palauttaisiko tällainen korjaus terveen kasvun. "

Kliininen tutkimus, jonka johti Tahmeed Ahmedin johtama ryhmä, Tohtori, International Center for Diarrheal Disease Researchin johtaja ravitsemus- ja kliinisistä palveluista, mukana 63 Bangladeshin lasta, 12-18 kuukauden ikäinen, diagnosoitu kohtalainen akuutti aliravitsemus, eli lapset olivat sairaita, mutta eivät lähellä kuolemaa. Lapset jaettiin satunnaisesti yhteen neljästä hoitoryhmästä. Kolmen ryhmän lapset saivat yhden kolmesta uudesta suunnitellusta terapeuttisesta ruoasta, kun taas neljännen ryhmän jäsenet saivat tavanomaisen terapeuttisen ruoan, jota ei ole suunniteltu sen vaikutusten huomioon ottamiseksi suoliston mikrobiomissa.

Kaikki kokeeseen tarkoitetut elintarvikkeet valmistettiin paikallisesti ripulitautien tutkimuskeskuksessa. Lapset tuotiin kahdesti päivässä ravitsemukselliseen kuntoutuskeskukseen, joissa äidit antoivat terapeuttisia elintarvikkeita terveydenhuollon työntekijöiden valvonnassa. Joukko mittauslaitteita, kehitetty genomilääketieteen edistymisen kautta, tarjonnut uuden, paljon kattavampi aliravitsemukseen liittyvien molekyyliominaisuuksien määritelmä, sen taustalla olevat mekanismit, ja hoidon tehokkuudesta.

Yksi terapeuttisista elintarvikkeista erottui muista, jopa tässä suhteellisen lyhyessä yhden kuukauden kokeilussa. Mittaus 1, 300 veriproteiinia, mukaan lukien ne, jotka ovat läheisesti mukana luuston kasvun ohjaamisessa, aivojen kehitys, immuunitoiminta, ja aineenvaihdunta eri kudoksissa, paljasti, että tämä ruoka -prototyyppi oli tuottanut selvän muutoksen kohti terveellistä tilaa verrattuna siihen, mitä havaittiin kolmessa muussa lapsiryhmässä.

Tutkimuksen lopussa tutkijat havaitsivat myös, toisin kuin kolmessa muussa hoitoryhmässä, tämän lyijyterapeuttisen ruoan saaneiden lasten suolistossa asuvat suoliston mikrobiyhteisöt olivat kokeneet uudelleen ja muistuttivat läheisemmin mikrobiyhteisöjä, jotka löytyivät ikääntyneistä terveistä lapsista, jotka asuivat samassa paikassa. Tämä formulaatio sisälsi mm. muiden komponenttien joukossa, sekoitus ravinteita kikherneestä, soija, banaaneja ja maapähkinöitä.

Lapsuuden aliravitsemus on valtava maailmanlaajuinen terveysongelma, Koskee 150 miljoonaa alle 5 -vuotiasta lasta maailmassa, Maailman terveysjärjestön mukaan. Monet tutkimukset ovat osoittaneet, että aliravitsemus johtuu monista tekijöistä, luotettava pääsy riittäviin määriin kohtuuhintaisia, ravitseva ruoka on yksi mutta ei ainoa tekijä.

Olemassa olevat terapeuttiset elintarvikkeet kehitettiin lisäämään lasten kuluttamien keskeisten ravintoaineiden määrää. Näitä elintarvikkeita saavat aliravitut lapset kuolevat vähemmän, mutta muut aliravitsemuksen seuraukset eivät ole suurelta osin reagoineet hoitoon, mukaan lukien hidastunut kasvu, heikentynyt immuniteetti ja heikentynyt kognitiivinen toiminta. Gordon totesi, että näitä elintarvikkeita ei ole suunniteltu ottaen huomioon niiden vaikutukset suoliston mikrobiomin kehitykseen.

Washingtonin yliopiston ja International Center for Diarrheal Disease Research -ryhmän kehittämät uudet mikrobiomiin suunnatut terapeuttiset elintarvikkeet ovat peräisin aikaisemmista tutkimuksistaan ​​suoliston mikrobiyhteisön kehityksestä terveillä Bangladeshissa asuvilla lapsilla. Useita vuosia sitten, tiimi havaitsi, että aliravitsemuksen saaneilla lapsilla oli kehittymättömiä suolistoyhteisöjä-sellaisia, jotka näyttivät nuoremmilta kuin heidän ikänsä mukaiset terveet kollegansa. Ahmed totesi, että useita vuosia sitten he havaitsivat, että perinteiset terapeuttiset elintarvikkeet eivät pystyneet korjaamaan tätä epäkypsyyttä aliravittuissa lapsissa, joita he olivat hoitaneet.

Gordonin ryhmä siirsi kehittymättömiä yhteisöjä aliravittuista lapsista, ja normaalisti kypsyvät yhteisöt terveiltä lapsilta, hiiriin, jotka oli kasvatettu steriileissä olosuhteissa. Tulokset paljastivat, että epäkypsät yhteisöt liittyivät vähentyneeseen painonnousuun, viallinen luun kehitys sekä epänormaalit aineenvaihdunta- ja immuunitoiminnot vastaanottajaeläimissä. Nämä havainnot antoivat varhaisia ​​todisteita siitä, että normaalin mikrobiyhteisön muodostamisen epäonnistuminen voi olla syy aliravitsemuksen sijasta.

"On epävarmaa siitä, mitä elintarvikkeita on parasta antaa täydentävän ruokinnan aikana -; kun lapset siirtyvät maidon yksinomaisesta ruokinnasta kiinteään ruokaan, "Gordon sanoi." Tutkimuksemme innoittivat käsitys siitä, että nämä yleisesti käytetyt edullinen, kulttuurisesti hyväksyttävät täydentävät elintarvikkeet voivat sisältää ainesosia, joita himoitsevat avainmikrobit, jotka ovat aliedustettuja ja alitehoisia aliravittujen lasten suoliston mikrobiomeissa. Nämä mikrobit olivat terapeuttisia kohteitamme. "

Tämä tutkimus on ensimmäinen todiste siitä, että terapeuttinen ruoka, kehitetty erityisesti tukemaan suoliston mikrobien kasvua ja laajentumista, jotka liittyvät terveeseen mikrobiomikehitykseen, sillä on suoliston ulkopuolella hyödyllisiä vaikutuksia, jotka liittyvät moniin terveen kasvun osa -alueisiin. Näihin vaikutuksiin liittyy tärkeitä aineenvaihdunnan välittäjiä, ja luusta, aivojen ja immuunijärjestelmän kehitys -; elinjärjestelmät, joita on ollut erittäin vaikea korjata aliravittuilla lapsilla täydentämällä ruokavaliotaan perinteisillä terapeuttisilla elintarvikkeilla.

Ensimmäisessä kahdessa lehdessä -; ensimmäiset kirjailijat Jeanette L.Gehrig, Tohtori, Siddarth Venkatesh, Tohtori, ja Hao-Wei Chang, kaikki Gordon -laboratorion jäsenet -; kuvataan, kuinka he käyttivät ensimmäisen kerran bakteerittomia hiiriä, ja sitten bakteerittomia porsaita, Bangladeshin lasten suoliston mikrobiyhteisön jäsenten kanssa kolonisoitujen ruokavalioiden sarja, joka koostuu Bangladeshissa käytetyistä täydentävistä elintarvikkeiden ainesosista. He muotoilivat mikrobiomiohjattuja täydentäviä elintarvikkeita koskevia prototyyppejä, jotka voisivat korjata aliravittujen Bangladeshin lasten epäkypsiä mikrobiyhteisöjä molemmissa näissä eläinmalleissa ja parantaa eläinten terveyttä. Näitä prototyyppejä testattiin sitten edellä kuvatussa kaksoissokkotutkimuksessa.

Toisessa lehdessä, ensimmäinen kirjoittaja Arjun S. Raman, MD, Tohtori, Gordonin laboratoriosta, kuvaa uusien laskentamenetelmien kehittämistä, perustuu menetelmiin, jotka alun perin on kehitetty ekonofysiikan alalla analysoimaan, miten talouden vaihtelut vaikuttavat monimutkaisten ominaisuuksiin, dynaamisia rahoitusmarkkinoita. Lähestymistapa tarjosi uutta, yleisesti sovellettavat tavat kuvata ihmisen suolistoyhteisöjen organisaatiota -; niiden normaalia kehitystä, miten ne häiriintyvät sellaisissa sairaustiloissa kuin aliravitsemus, ja miten he reagoivat terapeuttisiin toimenpiteisiin niiden korjaamiseksi.

Ihmisen mikrobiomitutkimuksen tavoitteena ei ole vain kuvata mikrobiyhteisön komponentteja, vaan pikemminkin karakterisoida, kuinka komponentit ovat vuorovaikutuksessa keskenään yhteisön toimintojen muokkaamiseksi. Monimutkaiset asiat, mahdollisten vuorovaikutusten määrä suoliston yhteisössä on kirjaimellisesti tähtitieteellinen. "

Vanhempi kirjailija Jeffrey I.Gordon, MD

Ramanin mukaan tutkijat halusivat pystyä keskittämään huomionsa, löytää keinoja vähentää mikrobiomin komponenttien tai ominaisuuksien määrä niin pieneen määrään, että se voisi kuvata informatiivisella tavalla terveiden ja sairaiden suolistoyhteisöjen organisatorisia ominaisuuksia.

Tutkimalla terveiden Bangladeshin lasten mikrobiomeja näytteenotolla kuukausittain syntymästä viiteen vuoteen, ja käyttämällä uutta laskentamenetelmää, he tunnistivat verkoston, jossa oli 15 suoliston bakteeriyhteisön jäsentä, jotka olivat jatkuvasti vuorovaikutuksessa keskenään. He nimesivät tämän verkoston ekoryhmäksi. Ekoryhmän osat tarjoavat tarkan tavan kuvata Bangladeshissa ja useissa muissa pienituloisissa maissa asuvien imeväisten ja lasten suoliston normaalia kehitystä. Se toimi myös herkkänä ja tarkana tapana määrittää, kuinka vakavasti häiriintynyt mikrobiyhteisö on lapsilla, joilla on kohtalainen ja vakava aliravitsemus, ja missä määrin ne korjataan erilaisilla hoidoilla.

"Tällä hetkellä on käynnissä pidempi ja laajempi kliininen tutkimus kahdessa paikassa Bangladeshissa sen selvittämiseksi, onko uudesta mikrobiomisuunnatusta täydentävästä ruoasta hyötyä," "Ahmed sanoi." Tässä tutkimuksessa on mukana lapsia, joilla on kohtalainen aliravitsemus, sekä lapsia, joilla on vakava aliravitsemus ja jotka on hoidettu tavanomaisella hoidolla, mutta joilla on puutteellisesti korjatut mikrobiomit, stuntti ja monet muut kasvuvauriot. "

Michael J.Barratt, Tohtori, patologian ja immunologian apulaisprofessori ja Washingtonin yliopiston Gut Microbiome and Nutrition Research Centerin toimitusjohtaja lisäsi:

On mahdollista, että joillakin lapsilla voi olla suoliston mikrobiyhteisöt niin vahingoittuneita, että elintarvikepohjainen interventio ei yksin riitä. Washingtonin yliopiston ja kansainvälisen ripulitautien tutkimuskeskuksen tutkimusryhmä on siis kiinnostunut tutkimaan mahdollisuutta antaa erityisiä hyödyllisiä organismeja -; tai jopa niiden mikrobien valmistamia hyödyllisiä tuotteita, kun saamme enemmän tietoa siitä, mitä ne ovat -; yhdessä mikrobiomiohjatun lisäravinnon kanssa. Se voisi olla toinen puolustuslinja. Tutkimuksemme tarjoavat myös mahdollisuuden seurata suoliston mikrobiyhteisöjen kehitystä ja havaita poikkeamat normaalista kehityksestä aikaisemmin elämässä, antaa meille mahdollisuuksia ennaltaehkäisyyn. "

Gordon korosti, että heidän pyrkimyksissään korjata aliravittujen lasten häiriintyneitä mikrobiyhteisöjä on lupaus paljastaa tietoisemmat ohjeet lasten ruokinnasta ensimmäisten elinvuosien aikana, jotta he voivat kehittää terveitä mikrobiomeja.

"Meidän on oltava tehokkaita lastemme arvokkaiden mikrobivarojen hoitajia, "hän sanoi." Jos olemme, vaikutukset voivat olla pitkäaikaisia ​​ja ennustaa ennaltaehkäisevän lääketieteen uuden ulottuvuuden -; joka alkaa heidän kehittyvistä mikrobiomeistaan. "

• Tutkimuksessa kysytään, tarvitaanko kielenleikkausleikkausta imetyksen parantamiseksi
• Kofeiini voi aiheuttaa ongelmia ahdistuneisuushäiriölle