Laboratorijska studija, objavljeno u časopisu iScience , sugerira da penicilin mijenja mikrobiom - bilijune korisnih mikroorganizama koji žive u i na našim tijelima - kao i ekspresiju gena, koji omogućuje stanicama da reagiraju na promjenjivo okruženje, u ključnim područjima mozga u razvoju. Nalazi ukazuju na smanjenje široko rasprostranjene uporabe antibiotika ili korištenje alternativa kada je to moguće za sprječavanje problema s neurorazvojem.
Penicilin i srodni lijekovi (poput ampicilina i amoksicilina) najčešći su antibiotici u djece u svijetu. U Sjedinjenim Američkim Državama, prosječno dijete prima gotovo tri ciklusa antibiotika prije navršene 2. godine života. Slične ili veće stope izloženosti javljaju se u mnogim drugim zemljama. "Naš prethodni rad pokazao je da izlaganje mladih životinja antibioticima mijenja njihov metabolizam i imunitet. Treći važan razvoj u ranom životu uključuje mozak. Ova studija je preliminarna, ali pokazuje korelaciju između mijenjanja mikrobioma i promjena u mozgu koje bi trebalo dalje istraženo, "rekao je glavni autor Martin Blaser, ravnatelj Centra za naprednu biotehnologiju i medicinu na Rutgersu.
Studija je uspoređivala miševe koji su bili izloženi niskim dozama penicilina in utero ili neposredno nakon rođenja s onima koji nisu bili izloženi. Otkrili su da su miševi kojima je davan penicilin doživjeli značajne promjene u crijevnoj mikrobioti i promijenili ekspresiju gena u čeonoj kori i amigdali, dva ključna područja u mozgu odgovorna za razvoj pamćenja, kao i reakcije na strah i stres.
Sve veći broj dokaza povezuje pojave u crijevnom traktu sa signalizacijom do mozga, područje istraživanja poznato kao "osi crijeva-mozak". Ako je ovaj put poremećen, može dovesti do trajne promjene strukture i funkcije mozga, a moguće i do neuropsihijatrijskih ili neurodegenerativnih poremećaja u kasnijem djetinjstvu ili odrasloj dobi.
Rani život je kritično razdoblje za neurorazvoj. Posljednjih desetljeća, došlo je do porasta učestalosti neurorazvojnih poremećaja u djetinjstvu, uključujući poremećaj iz spektra autizma, poremećaj pažnje/hiperaktivnost i poteškoće u učenju. Iako su povećana svijest i dijagnoza vjerojatno doprinoseći čimbenici, poremećaji u ekspresiji cerebralnih gena u ranom razvoju također mogu biti odgovorni. "
Martin Blaser, Ravnatelj Centra za naprednu biotehnologiju i medicinu na Rutgersu
Potrebne su buduće studije kako bi se utvrdilo utječu li antibiotici izravno na razvoj mozga ili molekule iz mikrobioma koje putuju u mozak ometaju aktivnost gena i uzrokuju kognitivne deficite.
Studija je provedena zajedno sa Zhan Gao na Rutgersu i Blaserovoj bivšoj studentici Anjelique Schulfer, kao i Angelina Volkova, Kelly Ruggles i Stephen Ginsberg sa sveučilišta u New Yorku, koji su svi imali važnu ulogu u ovom zajedničkom projektu Sveučilišta Rutgers – New York.