Studija:Rane promjene u razvoju mikrobioma mogu utjecati na zdravlje i bolesti kasnije u životu

Tim istraživača u Dječjoj bolnici u Philadelphiji (CHOP) opisao je kako se mikrobiom crijeva razvija u prvim satima djetinjstva, pružajući kritičnu osnovu za to kako promjene u ovom okruženju mogu utjecati na zdravlje i bolesti kasnije u životu.

Nalazi je časopis objavio na internetu Mikrobiologija prirode .

Iako istraživači razumiju važnu vezu između mnogih vrsta bakterija u crijevnom mikrobiomu i zdravlja ljudi, nije u potpunosti shvaćeno kako ove vrste nastaju u djetinjstvu i koje funkcije obavljaju.

"Naposljetku, crijeva djece sadržavat će stotine različitih vrsta bakterija, ali pri rođenju, moglo bi biti samo 10 ili manje vrsta, "rekla je Kyle Bittinger, Doktor znanosti, glavni direktor Analyticsa Centra za mikrobiome u CHOP -u i prvi autor studije. "Željeli smo razumjeti zašto su te bakterije prve koje se pojavljuju i što rade u tim prvim satima života."

Istraživački tim usredotočio se na tri vrste bakterija - Escherichia coli, Enterococcus faecalis, i Bacteroides vulgatus - jer su do danas te vrste promatrane u najvećem broju beba.

Analizirali su genome ovih bakterija kako bi utvrdili zašto rastu u dojenčadi. Dodatno, tim je okarakterizirao proteine ​​i metabolite, ili male molekule, koji su bili prisutni u mikrobiomu u ovoj fazi razvoja.

Jedan od izazova za prikupljanje ovih informacija je da će u prvih nekoliko sati života, svaka DNK prikupljena iz uzorka stolice nije iz bakterije, već iz samog djeteta. Istraživači nisu vidjeli pojavu bakterija u mjerljivim koncentracijama sve dok dojenčad nije imala oko 16 sati.

Istraživački tim pronašao je dokaze da je početno okruženje crijevnog mikrobioma anaerobno, suprotno prevladavajućem modelu koji tvrdi da crijeva postaju anerobna tek nakon što bakterije rastu i troše kisik. Dokazi su došli iz promatranja redoslijeda konzumiranja aminokiselina od strane bakterija.

Istraživački tim također je primijetio da su razine metabolita općenito konzistentne s otkrivanjem bakterija. Molekule koje obično stvaraju crijevne bakterije, poput acetata i sukcinata, su porasli u uzorcima gdje su otkrivene bakterije.

Dodatno, razine odabranih proteina pale su u uzorcima koji sadrže bakterije, sugerirajući da su bakterije mogle konzumirati te proteine ​​za poticanje rasta.

Analiza tri vrste bakterija proučavane kod ove dojenčadi otkrila je da se već pojavilo više sojeva svake bakterije.

"S informacijama koje imamo, dok nastavljamo pratiti ovu djecu, možemo ih pratiti i vidjeti koliko dugo se zadržavaju ti rani sojevi bakterija, "Bittinger je rekao." Tada možemo vidjeti posljedice ove početne kemijske aktivnosti u kasnijim uzorcima i nadamo se precizno odrediti rane promjene koje bi mogle utjecati na zdravlje kasnije u djetinjstvu. "

Znanstvenici se nadaju da će koristiti rezultate istraživanja kako bi utvrdili kako razvoj crijevnog mikrobioma može utjecati na povećanje tjelesne težine. Dojenčad uključena u ovo istraživanje pratit će se kroz prve dvije godine života. Dodatno, svih 88 dojenčadi uključenih u studiju su Afroamerikanci, populacija za koju je pretilost u djetinjstvu sve veća briga.

Iznimno je malo studija koje su razmatrale obrasce rasta dojenčadi u Afroamerikanaca. S ovim važnim prvim dijelom slagalice, možemo pratiti ovu zdravu novorođenčad i naučiti kako izgleda normalan obrazac rasta tako da, u budućnosti, možda ćemo moći intervenirati kada promjene u mikrobiomu mogu negativno utjecati na djecu. "

Babette Zemel, Doktor znanosti, Viši koautor studije i pridruženi direktor programa, Centar za ljudske fenomske znanosti

Zemel je također direktor Laboratorija za prehranu i rast, akademski istražitelj s programom zdrave težine pri CHOP -u, i znanstveni profesor pedijatrije na Medicinskom fakultetu Perelman na Sveučilištu Pennsylvania.

• McMaster istraživači će proučiti zašto su neki ljudi osjetljiviji na SARS-CoV-2
• Veća pojava infekcija korelira s budućom dijagnozom raka