Tarmmikrobiom -mønstre gir ledetråder til hjerneskade hos ekstremt premature spedbarn

Ekstremt premature spedbarn har høy risiko for hjerneskade. Forskere ved Universitetet i Wien og Det medisinske universitetet i Wien har nå funnet mulige mål for tidlig behandling av slike skader utenfor hjernen:Bakterier i tarmen til premature spedbarn kan spille en nøkkelrolle. Forskerteamet fant at overvekst av mage -tarmkanalen med bakterien Klebsiella er forbundet med økt tilstedeværelse av visse immunceller og utvikling av nevrologisk skade hos premature babyer. Studien er nå publisert i tidsskriftet Cell Host &Microbe.

Kompleks samspill:tarm-immun-hjerne-aksen

Tidlig utvikling av tarmen, hjernen og immunsystemet er nært knyttet sammen. Forskere omtaler dette som tarm-immun-hjerne-aksen. Bakterier i tarmen samarbeider med immunsystemet, som igjen overvåker tarmmikrober og utvikler passende svar på dem. I tillegg, tarmen er i kontakt med hjernen via vagusnerven så vel som via immunsystemet.

Vi undersøkte hvilken rolle denne aksen spiller i hjernens utvikling av ekstreme premature spedbarn. Mikroorganismer i tarmmikrobiomet - som er en viktig samling av hundrevis av bakteriearter, sopp, virus og andre mikrober - er i likevekt hos friske mennesker. Derimot, spesielt hos premature babyer, hvis immunsystem og mikrobiom ikke har vært i stand til å utvikle seg fullt ut, skift er ganske sannsynlig. Disse endringene kan føre til negative effekter på hjernen, "

David Seki, Studys første forfatter, Mikrobiolog og immunolog

Mønstre i mikrobiomet gir ledetråder til hjerneskade

"Faktisk, vi har klart å identifisere visse mønstre i mikrobiomet og immunresponsen som er tydelig knyttet til progresjon og alvorlighetsgrad av hjerneskade, "legger David Berry til, mikrobiolog og leder for forskningsgruppen ved Center for Microbiology and Environmental Systems Science (CMESS) ved University of Vienna samt operativ direktør for Joint Microbiome Facility ved Medical University of Vienna og University of Vienna. "Avgjørende, slike mønstre dukker ofte opp før endringer i hjernen. Dette antyder et kritisk tidsvindu der hjerneskade hos ekstremt premature spedbarn kan forhindres fra å forverres eller til og med unngås. "

Omfattende studie av utviklingen av ekstremt premature spedbarn

Utgangspunktet for utvikling av passende terapier er gitt av biomarkørene som det tverrfaglige teamet var i stand til å identifisere. "Våre data viser at overdreven vekst av bakterien Klebsiella og tilhørende forhøyede γδ-T-celle-nivåer tilsynelatende kan forverre hjerneskade, "forklarer Lukas Wisgrill, Neonatolog fra avdeling for neonatologi, Pediatrisk intensivmedisin og nevropediater ved Institutt for pediatrisk og ungdomsmedisin ved det medisinske universitetet i Wien. "Vi klarte å spore opp disse mønstrene fordi, for en veldig spesifikk gruppe nyfødte, for første gang utforsket vi i detalj hvordan tarmmikrobiomet, immunsystemet og hjernen utvikler seg og hvordan de samhandler i denne prosessen, "legger han til. Studien overvåket totalt 60 premature spedbarn, født før 28 ukers svangerskap og veier mindre enn 1 kilo, i flere uker eller måneder. Ved å bruke toppmoderne metoder-undersøkte teamet mikrobiomet ved hjelp av 16S rRNA-gensekvensering, blant andre metoder - forskerne analyserte blod- og avføringsprøver, hjernebølgeopptak (f.eks. aEEG) og MR -bilder av spedbarns hjerner.

Forskningen fortsetter med to studier

Studien, som er et klyngeprosjekt mellom universitetene under felles ledelse av Angelika Berger (Medical University of Vienna) og David Berry (University of Vienna), er utgangspunktet for et forskningsprosjekt som skal undersøke mikrobiomet og dets betydning for den nevrologiske utviklingen av prematurfødte barn enda mer grundig. I tillegg, forskerne vil fortsette å følge barna til den første studien. "Hvordan barns motoriske og kognitive ferdigheter utvikler seg, blir bare tydelig over flere år, "forklarer Angelika Berger." Vi tar sikte på å forstå hvordan denne veldig tidlige utviklingen av tarm-immun-hjerne-aksen utspiller seg på lang sikt. "De viktigste samarbeidspartnerne for prosjektet er allerede om bord:" Barnas foreldre har støttet oss i studien med stor interesse og åpenhet, "sier David Seki." Til syvende og sist, Dette er den eneste grunnen til at vi var i stand til å få disse viktige innsiktene. Vi er veldig takknemlige for det. "

• Enkel,
• Weill Cornell mottar NIH -støtte for å fremme TB -forskning