Studier gir innsikt i hvordan mikrober beskytter tarmhelsen tidlig i livet

En ny studie har gitt innsikt i hvordan mikrober beskytter tarmhelsen fra fødselen.

Forskere ved Quadram Institute og University of East Anglia fant at i svært unge mus, cellene i tarmen får beskyttelse mot inflammatorisk skade av tarmmikrober og metabolitter disse produserer. Denne beskyttelsen ser ut til å gå tapt med alderen ettersom mikrobiomsammensetningen endres. En bedre forståelse av samspillet mellom mikrober, tarmforingen og immunsystemet vil være avgjørende i søket etter terapier for kroniske sykdommer knyttet til tarmen.

Befolkningen av mikrober, kjent som mikrobiomet, spiller en viktig rolle for å opprettholde helse fra fødselen, da de først koloniserte, og så når vi blir eldre. Det som skjer i den veldig tidlige koloniseringsperioden er avgjørende, da det kan påvirke livslang helse. En viktig beskyttelsesrolle som mikrobiomet spiller, er å bidra til at tarmen i tarmen er en effektiv barriere. En lekk tarm, 'der barrieren er kompromittert slik at mikrober kan krysse, har vært knyttet til mange helsemessige forhold, inkludert ulcerøs kolitt.

For å holde tarmforingen i topp-stand, kroppen fyller stadig opp cellene i forsvarslinjen. Gamle celler går tapt gjennom en prosess som kalles celleskjæring. Dette er vanligvis sterkt kontrollert, men under visse forhold er det en ubalanse, som fører til patologisk celleskjæring og utvikling av relaterte helsemessige forhold som ulcerøs kolitt.

Tidligere arbeid av Dr Lindsay Hall og kollegaer fremhevet den viktige rollen som det tidlige tarmmikrobiomet spiller for å regulere celleskyting. Finansiert av Wellcome Trust og Biotechnology and Biological Sciences Research Council, denne nye studien hadde som mål å knytte endringer i den mikrobielle profilen i løpet av et veldig tidlig liv med endringer i celleskjæring.

Publisert i FASEB Journal, studien ble utført med mus, som er en veletablert preklinisk modell for studier av tarmen og mikrobiomet. De lar forskere simulere forhold, for eksempel patologisk celleskjæring. Derimot, hos nyfødte mus, forskerne ble overrasket over å oppdage at cellefelling ikke kunne utløses på vanlig måte. Nyfødte mus så ut til å være resistente mot indusert celleskillelse, som beskyttet tarmbarrieren. Men i voksen alder, celleavgivende respons var som forventet, og tarmintegriteten til tarmbarrieren hadde brutt ned.

Ytterligere analyse viste at de cellulære signalveiene som utløser celleskjæring var tilstede som normalt. Det som var annerledes hos nyfødte sammenlignet med voksne var en overflod av kjemiske markører som indikerte at immunsystemet undertrykte betennelse og andre prosesser som forhindret patologisk celleutslipp og utvikling av lekk tarm. Noen av disse immunsystemfaktorene er kjent for å være indusert av spesifikke medlemmer av mikrobiomet.

Forskerne fant at profilen til mikrobielle arter i mikrobiomet også endret seg dramatisk med alderen, det samme gjorde metabolittene som mikrober produserer. Disse skiftene sammenfaller med endringer i kostholdet, flytte til avvenning og deretter videre til voksenmat.

For å svare på spørsmålet om denne signaturen var knyttet til beskyttelsen, forskerne forstyrret det nyfødte mikrobiomet med antibiotika, og bruk av fekale mikrobielle 'poo' -transplantasjoner fra voksne. Dette gjenopprettet den patologiske celleskillingen i disse unge musene ved effektivt å fjerne beskyttelsen som det nyfødte mikrobiomet ga.

Mer forskning er fortsatt nødvendig for å fjerne hvilke mikrober, eller hvilke metabolitter, gi beskyttende effekter, og også se hvordan disse funnene oversettes til mennesker. Men denne studien går på en måte for å avdekke de komplekse interaksjonene mellom mikrober, celler i tarmen, immunsystemet og kostholdet. Det viser hvordan denne dynamikken skifter raskt med forskjellige livsfaser. Når vi lærer mer om hvordan disse samspiller, vi kan begynne å utvikle målrettede terapier til fordel for nyfødte babyer, i tillegg til å sikre at vi alle får den beste starten for livslang helse.

• Vaginale bakterier knyttet til for tidlig fødsel
• Studien fremhever en ny måte å identifisere antibiotikaresistensgener