Obnavljanje crijevnih mikroba može poboljšati disbiozu uzrokovanu antibioticima i spriječiti kolitis kod miševa

Znamo da vrste mikroba kojima ste izloženi u ranom životu zapravo određuju razvoj imunološkog sustava. Naš imunološki sustav uči prepoznati sebe, i bilijuni mikroba u našim crijevima - oni su također 'mi', pa naš imunološki sustav mora naučiti tolerirati te organizme, baš kao što tolerira naše vlastite stanice. Rano izlaganje antibioticima može iskorijeniti neke organizme koji su bitni za odgoj imunološkog sustava na razvoj imunološke tolerancije. "

Eugene Chang, DOKTOR MEDICINE, Viši autor, Martin Boyer, profesor medicine, UChicago

Zbog izazova provođenja ovakvih studija na ljudskim pacijentima, istraživači su odlučili koristiti zajednički model za proučavanje kolitisa:miševi kojima nedostaje gen poznat kao IL-10 (IL-10-/-). "Ovaj model miša je utvrđen kao genetski osjetljiv na IBD, i znamo da crijevni mikrobiom ima ključnu ulogu u razvoju kolitisa u ovom modelu, "rekao je prvi autor Jun Miyoshi, DOKTOR MEDICINE, Doktor znanosti, viši docent na Odjelu za gastroenterologiju i hepatologiju na Medicinskom fakultetu Sveučilišta Kyorin, i bivši postdoktorski znanstvenik na UChicagu.

Iako se vrlo rijetko kod ovih miševa razvije spontani kolitis bez ikakve intervencije u čistom okolišu, ako su njihove majke izložene antibioticima tijekom trudnoće i dojenja, poremećeni mikrobiom može se prenijeti na mladunce u ranoj dobi. Oko 30% mladunaca s ovim okomito prenesenim poremećenim mikrobiomom razvija kolitis.

Istraživači su koristili tehniku ​​poznatu kao metagenomsko sekvenciranje sačmarica kako bi pregledali fekalne mikrobiome miševa IL-10-/-koji su imali disbiozu izazvanu antibioticima, uz netretiranu kontrolnu skupinu, i identificirati određene mikrobne vrste koje bi mogle razlikovati dvije skupine. To ih je dovelo do pripadnika bakterijske vrste Bacteroides.

Jedan trag važnosti vrste bio je da je Bacteroides vrlo bogat u mikrobiomima neliječenih miševa, ali potpuno nedostaju miševi koji su bili izloženi antibioticima. Što je više, istraživači nikada nisu vidjeli Bacteroide u liječenih miševa koji nisu razvili kolitis - ali su često pronašli Bacteroide u utrobi miševa koji su ipak završili s tim stanjem.

"Ove su bakterije iskorijenjene ranom izloženošću antibioticima i bile su bitne za odgoj imunološkog sustava u razvoju imunološke tolerancije, "rekao je Chang." Kad su ti miševi kasnije stekli bakteriju, njihov imunološki sustav to nikada nije vidio. To se smatralo stranim, ne kao sebe, i njihov imunološki sustav reagirao je na to. "

U nastojanju da se utvrdi može li vraćanje važnih Bacteroida natrag u mikrobiom ispraviti disbiozu, istraživači su se usredotočili na posebno bogatu vrstu poznatu kao Bacteroides sp. CL1-UC (Bc). Pokušali su dodati Bc natrag u mikrobiome miševa s disbiozom u dva vremenska perioda:u djetinjstvu (u dobi od tri tjedna) i u odrasloj dobi (u dobi od 11 tjedana).

Usađivanje Bc u mlađe miševe, tijekom kritičnog razdoblja razvoja imunološkog sustava, korigirali svoju disbiozu i spriječili kolitis, ali dodavanje Bc natrag odraslim miševima nije moglo ispraviti disbiozu, pa im je čak i pogoršao kolitis.

"Ovo pokazuje da ne možete jednostavno vratiti nestale bakterije u bilo kojem trenutku, mora imati u određeno vrijeme u ranoj dobi da bi imao blagotvoran učinak, "rekao je Chang." Kod mladih životinja, znamo da se imunološki sustav razvija, naivno je, to se mora naučiti, a poučava se izlaganjem određenim vrstama mikroba. Na neki način, slično je alergiji na kikiriki - rano izlaganje antigenu može tolerirati imunološki sustav kako bi se izbjegla alergija na kikiriki, ali to se mora dogoditi unutar vrlo ograničenog prozora. "

Istraživači su bili iznenađeni kad su saznali da je obnavljanje jednog mikroba dovoljno za ispravljanje doživotne disbioze, i istaknuo kako relativno male promjene mogu imati dramatičan utjecaj na sustav. "To je poput visokog drveća amazonske prašume, "rekao je Chang." Trebaju vam visoka stabla, jer ako ih nemate, donji ekosustav ne može se pravilno razvijati. Ali ako imate stabla na mjestu, ostatak ekosustava će procvjetati. "

Rezultati su također u suprotnosti s popularnim teorijama o podrijetlu IBD -a. "Postoji zabluda da je kolitis uzrokovan klasičnim patogenom, poput salmonele, i znanstvenici su godinama tražili krivca, "rekao je Chang." Ali ono na što ukazuju naši podaci je da su te bolesti uzrokovane našim vlastitim komenzalnim mikrobima. Oni su prisutni u normalnom stanju, zdrav mikrobiom, ali s obzirom na prave okolnosti i prilike, mogu se pretvoriti u mikrobe koji potiču bolest. "

Iako je ova rana studija bila dokaz koncepta, ako se rezultati prevedu na ljude, učinci valovitosti vjerojatno će biti dalekosežni. "Ovo pokazuje da vjerojatno moramo preispitati svoj pristup ovakvim složenim imunološkim poremećajima, "rekao je Chang." Možemo vidjeti da se rizik razvija u ranom životu-čak i u maternici-pa to ima implikacije na prakse poput carskog reza i hranjenja adaptiranim mlijekom, koji mogu utjecati na mikrobe kojima je dojenče izloženo. Ono što mi ovo govori je da, kao liječnici, moramo preusmjeriti svoje razmišljanje ne na ono što neposredno prethodi ovim bolestima, nego na ono što se događa u ranom životu. Tu moramo intervenirati kod ovih pacijenata. "

• Međunarodni putnici mogu pokupiti gene antimikrobne rezistencije specifične za odredište,
• Redhill Biopharma najavljuje završetak upisa za oralnu studiju opaganiba 2/3 COVID-19