We hebben een specifiek bacterieel lipide in de neonatale darm ontdekt dat immuundisfunctie bevordert die geassocieerd is met allergisch astma en dat kan worden gebruikt om te beoordelen welke baby's het risico lopen om de ziekte in de kindertijd te ontwikkelen. Deze bevinding maakt de weg vrij voor interventies in het vroege leven van het darmmicrobioom om te voorkomen dat deze ziekten zich ontwikkelen."
Bestudeer senior auteur Susan Lynch, doctoraat, hoogleraar geneeskunde aan UCSF
Lynch's lab heeft eerder aangetoond dat baby's van een maand oud met ongezonde microbiële ecosystemen in de darm - meer een onkruid dan een goed functionerende tuin - een verhoogd risico lopen om later in de kindertijd astma te ontwikkelen. Ze hebben ook aangetoond dat een specifiek vetmolecuul, of lipide, belde 12, 13-diHOME, gevonden in hoge concentraties in de ontlasting van deze baby's, verminderde het aantal en de activiteit van een belangrijke groep immuuncellen, regulerende T-cellen (Tregs), die normaal gesproken allergische ontstekingen onderdrukken.
In hun nieuwste onderzoek gepubliceerd 22 juli 2019 in Natuur Microbiologie , onderzoek onder leiding van MD/PHD-kandidaat Sophia Levan was bedoeld om te testen of dit bacteriële molecuul het risico op astma en allergie bij jonge zuigelingen direct zou kunnen vergroten. Eerst, ze toonden aan dat het injecteren van 12, 13-diHOME in de darm van muizen verminderde het aantal Treg-cellen in de longen van de dieren, en dat dit molecuul de functie van Treg en andere immuuncellen op moleculair niveau verandert.
Om te begrijpen waar dit pro-inflammatoire lipide vandaan kwam, de onderzoekers bestudeerden de microbiële genen die aanwezig zijn in ontlastingsmonsters van 41 baby's van een maand oud, verzameld als onderdeel van de raciaal en etnisch diverse WHEALS (Wayne County Health, Omgeving, Allergie en astma longitudinaal onderzoek) cohort in Detroit. Ze ontdekten dat het aantal kopieën van drie bacteriële genen voor 12, 13 DiHOME of de concentratie van het lipide zelf in de ontlastingsmonsters van baby's voorspelde welke baby's allergie zouden ontwikkelen op de leeftijd van twee of astma op de leeftijd van vier. Vervolgens repliceerden ze deze bevinding in de ontlastingsmonsters van een onafhankelijk cohort van 50 eenmaandsjarigen in San Francisco.
"Hoewel deze bevindingen moeten worden gerepliceerd in een nog grotere onderzoeksgroep, het feit dat deze twee cohorten, verzameld in demografisch verschillende populaties in zeer verschillende steden, dezelfde resultaten lieten zien, geeft ons het vertrouwen dat het verband tussen dit bacteriële lipide en het risico op astma en allergie bij kinderen kan worden veralgemeend naar een bredere populatie, ' zei Levan.
De onderzoekers benadrukken dat 12, 13-diHOME is waarschijnlijk slechts een van de vele van microbiële afgeleide producten die bijdragen aan immuundisfunctie in het vroege leven en vatbaarheid voor allergie en astma bij kinderen.
"Dit is waarschijnlijk slechts één onderdeel van een complexe microbioom-immuuninteractie bij jonge zuigelingen die de ontwikkeling van allergie en astma in de kindertijd bevordert, Lynch zei. "Maar het is een eerste stap naar een meer mechanistisch begrip van de reeks microbiële producten die de gevoeligheid voor allergieën en astma tijdens de kinderjaren verhogen."
De onderzoekers zijn van plan deze bevinding voort te zetten om screeningprotocollen te ontwikkelen om pasgeborenen met een hoog risico op astma en allergie te identificeren op basis van de aanwezigheid van deze en andere microbiële moleculen in hun ontlasting. evenals interventies die het risico van zuigelingen kunnen verminderen, hetzij door therapieën die de niveaus van deze verbindingen verlagen, hetzij door het bevorderen van het darmmicrobioom op jonge leeftijd dat de productie van dergelijke verbindingen voorkomt.