Blootstelling aan antibiotica in het vroege leven kan de hersenontwikkeling veranderen

Blootstelling aan antibiotica op jonge leeftijd kan de ontwikkeling van het menselijk brein veranderen in gebieden die verantwoordelijk zijn voor cognitieve en emotionele functies, aldus een Rutgers-onderzoeker.

Het laboratoriumonderzoek, gepubliceerd in het tijdschrift iScience , suggereert dat penicilline het microbioom verandert - de biljoenen nuttige micro-organismen die in en op ons lichaam leven - evenals genexpressie, waardoor cellen kunnen reageren op de veranderende omgeving, in belangrijke gebieden van de zich ontwikkelende hersenen. De bevindingen suggereren het wijdverbreid gebruik van antibiotica te verminderen of waar mogelijk alternatieven te gebruiken om neurologische ontwikkelingsproblemen te voorkomen.

Penicilline en verwante geneesmiddelen (zoals ampicilline en amoxicilline) zijn wereldwijd de meest gebruikte antibiotica bij kinderen. In de Verenigde Staten, het gemiddelde kind krijgt bijna drie antibioticakuren voordat het 2 jaar oud is. In veel andere landen komen vergelijkbare of hogere blootstellingspercentages voor. "Ons eerdere werk heeft aangetoond dat het blootstellen van jonge dieren aan antibiotica hun metabolisme en immuniteit verandert. De derde belangrijke ontwikkeling in het vroege leven betreft de hersenen. Deze studie is voorlopig, maar toont een correlatie aan tussen het veranderen van het microbioom en veranderingen in de hersenen die verder verkend, " zei hoofdauteur Martin Blaser, directeur van het Center for Advanced Biotechnology and Medicine in Rutgers.

De studie vergeleek muizen die in utero of onmiddellijk na de geboorte waren blootgesteld aan een lage dosis penicilline met degenen die niet waren blootgesteld. Ze ontdekten dat muizen die penicilline kregen, substantiële veranderingen in hun darmmicrobiota ervoeren en genexpressie in de frontale cortex en amygdala hadden veranderd. twee sleutelgebieden in de hersenen die verantwoordelijk zijn voor de ontwikkeling van het geheugen en voor angst- en stressreacties.

Een groeiend aantal bewijzen verbindt fenomenen in het darmkanaal met signalen naar de hersenen, een vakgebied dat bekend staat als de 'darm-hersen-as'. Als dit pad wordt verstoord, het kan leiden tot blijvende verandering van de structuur en functie van de hersenen en mogelijk leiden tot neuropsychiatrische of neurodegeneratieve aandoeningen in de latere kindertijd of volwassenheid.

Het vroege leven is een kritieke periode voor neurologische ontwikkeling. In de afgelopen decennia, er is een stijging in de incidentie van neurologische ontwikkelingsstoornissen bij kinderen, waaronder autismespectrumstoornis, aandachtstekortstoornis met hyperactiviteit en leerstoornissen. Hoewel toegenomen bewustzijn en diagnose waarschijnlijk bijdragende factoren zijn, verstoringen in cerebrale genexpressie vroeg in de ontwikkeling kunnen ook verantwoordelijk zijn."

Martin Blaser, Directeur van het Center for Advanced Biotechnology and Medicine bij Rutgers

Toekomstige studies zijn nodig om te bepalen of antibiotica de ontwikkeling van de hersenen rechtstreeks beïnvloeden of dat moleculen uit het microbioom die naar de hersenen reizen de genactiviteit verstoren en cognitieve stoornissen veroorzaken.

De studie werd uitgevoerd samen met Zhan Gao bij Rutgers en Blaser's voormalige afgestudeerde student Anjelique Schulfer, evenals Angelina Volkova, Kelly Ruggles en Stephen Ginsberg aan de New York University, die allemaal een belangrijke rol speelden in dit gezamenlijke project van de Rutgers-New York University.

• Schimmels die in de darm leven, kunnen even belangrijk zijn bij gezondheid en ziekte
• Schimmels en bacteriën in de darm kunnen evenzeer van invloed zijn op de menselijke gezondheid als op de ernst van de ziekte