Šis mikrobiomo „pirštų atspaudų“ metodas padėjo parodyti motinos mikrobų šaltinius žmogaus kūdikių ar pelių jauniklių mikrobiomoms, taip pat rodo itin žarnyno mikrobų padermių patvarumą suaugusiems žmogaus dvyniams, kurie gyveno atskirai po bendro gyvenimo dešimtmečius.
Dabar Koo ir Morrow savo mikrobų štamų stabilumo tyrimus nukreipė į kūdikius ir vaikus, amžius netrukus po gimimo (apie 6 mėnesius) iki 6 metų. Apskritai, jie nustatė, kad vystantis kūdikių žarnyno mikrobiomoms, buvo individualizuotų mikrobų štamo specifiškumo modelių.
Kūdikių žarnyno mikrobų ekosistema prasideda trumpalaikiais mikrobų sudėties pokyčiais, kurie galiausiai išnyksta iki stabilios mikrobų sudėties, dabartinio tyrimo dėmesys. Šios stabilios mikrobų ir šeimininkų sąveikos yra būtinos efektyviam maisto virškinimui, sveikas imunitetas ir atsparumas kolonizacijai su patogenais.
Apskritai, ankstyvoje žarnyno mikrobų bendruomenėje dominuoja mikrobai, kurie gali maitintis angliavandeniais, esančiais motinos piene ar mišiniuose, toks kaip Paauglių Bifidobacterium .
Kūdikiui augant, dėl perėjimo prie kieto maisto ir fizinio augimo pasikeičia žarnyno erdvinė struktūra, kuris prisideda prie fizinės ir cheminės aplinkos kitimo, kuris suteikia naujų ekologinių nišų galimybių mikrobų padermėms augti. Šis ekosistemos perėjimas koreliuoja su bakterijų atsiradimu - pvz Bacteroides vulgatus - žarnyno mikrobų bendruomenės struktūroje “.
Casey Morrow, Daktaras, Alabamos universitetas Birmingeme
UAB tyrėjai savo mikrobų pirštų atspaudų metodą pritaikė dviem metagenominės DNR sekos duomenų rinkiniams, iš kitų anksčiau paskelbtų tyrimų, kūdikių ir mažų vaikų išmatų mėginių, surinktų kaip laiko eilutė. Pirmajame 31 kūdikio rinkinyje mėginiai buvo paimti netrukus po gimimo ir 1, 2 ir 3 metų amžiaus.
Keturiolika iš tų vaikų buvo gydomi įvairiais antibiotikais, kuris gali sutrikdyti žarnyno mikrobiomą; likusieji neturėjo antibiotikų. Antrajame duomenų rinkinyje buvo devyni kūdikiai, kurie buvo imami nuo 6 mėnesių iki 6 metų; keturiems iš devynių buvo duoti keli antibiotikai.
Iš 17 kūdikių iš pirmojo duomenų rinkinio, kurie per trejus metus po gimimo negavo antibiotikų, buvo pastebėtas kūdikiams būdingas stabilių ir nestabilių mikrobų padermių modelis. Tik vienas kūdikis neturėjo stabilių padermių iš 20 analizuotų bakterijų rūšių. 14 kūdikių, kurie vartojo kelias antibiotikų dozes, 10 parodė unikalų trumpalaikių padermių modelį, kuris pasirodė trumpą laiką po kelių gydymo antibiotikais.
Antrojo duomenų rinkinio atveju UAB tyrėjai išanalizavo žarnyno mikrobų štamo stabilumą Bacteroides vulgatus ir Paauglių Bifidobacterium iki šešerių metų po gimimo. Jie rado individualius specifinius skirtingų dominuojančių mikrobų padermių modelius, kurie nepriklausė nuo antibiotikų poveikio ir gimimo būdo.
Svarbu, nebuvo aiškaus ryšio tarp deformacijų pokyčių B. vulgatus ir B. paauglys . Pavyzdžiui, vieno kūdikio, kuriam buvo duoti keli antibiotikai, pokyčiai buvo riboti B. vulgatus padermės kaip B. paauglys padermės labai pasikeitė, o kitam kūdikiui, kuriam buvo duoti keli antibiotikai, buvo priešingas štamo pokyčių modelis.
Tyrėjai taip pat pamatė keletą trumpalaikio trumpalaikio mikrobų padermės pasikeitimo pavyzdžių, be gydymo antibiotikais, po to atsigauti iki dominuojančios padermės. Nors šių pokyčių varomoji jėga nežinoma, buvo keletas atvejų, kai kūdikiui būdingas visiškas štamas pasikeitė B. vulgatus ir už B. paauglys įvyko. Šių kūdikių metaduomenys neparodė akivaizdžios šių pokyčių koreliacijos su lytimi, kilmės šalis, ar kūdikiui toliau vystysis diabetas.
„Mūsų analizės, naudojant abu duomenų rinkinius, rezultatai rodo, kad mikrobų padermės pasikeitimas būdingas besivystančiai kūdikių žarnyno mikrobų ekosistemai, "Koo ir Morrow sakė." Be to, mūsų tyrimo rezultatai patvirtina įtampos sekimo metodo naudojimą, siekiant stebėti stabilios ir sveikos mikrobų bendruomenės vystymąsi “.
Morrow, Koo ir jo kolegos ankstesnėse įtampos stebėjimo studijose naudojo savo mikrobų pirštų atspaudų įrankį. 2017 m. jie nustatė, kad išmatų donorų mikrobai, naudojami pacientams, sergantiems pasikartojančiomis Clostridium difficile infekcijomis, gydomi recipientais kelis mėnesius ar metus po išmatų transplantacijos.
2018 m. jie parodė, kad viršutinio virškinimo trakto pokyčiai dėl nutukimo operacijos paskatino naujų mikrobų padermių atsiradimą. 2019 m. jie išanalizavo naujų padermių stabilumą asmenims po gydymo antibiotikais, ir šių metų pradžioje, jie atliko suaugusiųjų dvynių tyrimą, kuris parodė, kad dvyniai keletą metų dalinosi tam tikrą padermę ar padermes tarp kiekvienos poros, ir net dešimtmečius, po to, kai jie pradėjo gyventi atskirai.
Taip pat šiemet, jie parodė, kad individuali mikrobų kamienų mozaika buvo perduota kūdikio žarnyno mikrobiomai iš gimdančios motinos per gimdymą, kaip analizuojama motinų ir kūdikių porose, taip pat pelių užtvankos ir jaunikliai.