Восстановление кишечных микробов может улучшить дисбактериоз, вызванный антибиотиками, и предотвратить колит у мышей.

Новое исследование, проведенное в Чикагском университете, показало, что восстановление одного вида микробов - Bacteroides sp. CL1-UC (Bc) - в микробиом кишечника в ключевой момент времени развития может предотвратить колит, вызванный антибиотиками, в модели этого состояния на мышах. Результаты, достижения, опубликовано 7 июня в Гастроэнтерология , имеют серьезные последствия для людей, страдающих воспалительным заболеванием кишечника (ВЗК), и подчеркивают влияние воздействия вредных веществ в раннем детстве на здоровье на протяжении всей жизни.

Предыдущие исследования на людях показали, что воздействие антибиотиков в раннем возрасте может исказить микробиом кишечника. вызывая дисбактериоз, или дисбаланс микробных популяций в кишечнике, что коррелирует с повышенным риском развития ВЗК у детей.

<цитата>

Мы знаем, что виды микробов, с которыми вы сталкиваетесь в раннем возрасте, на самом деле определяют развитие вашей иммунной системы. Наша иммунная система учится узнавать самих себя, и триллионы микробов в нашем кишечнике - они тоже «мы», поэтому наша иммунная система должна научиться терпеть эти организмы, так же, как он терпит наши собственные клетки. Раннее воздействие антибиотиков может уничтожить некоторые организмы, которые необходимы для обучения иммунной системы развитию иммунной толерантности ».

Юджин Чанг, Доктор медицины, Старший автор, Мартин Бойер, профессор медицины, UChicago

Из-за проблем, связанных с проведением таких исследований на людях, исследователи решили использовать общую модель для изучения колита:мышей, у которых отсутствует ген, известный как IL-10 (IL-10 - / -). "Эта модель мыши была признана генетически восприимчивой к ВЗК, и мы знаем, что микробиом кишечника играет решающую роль в развитии колита в этой модели, "сказал первый автор Джун Миёси, Доктор медицины, Кандидат наук, старший доцент кафедры гастроэнтерологии и гепатологии Медицинского факультета Университета Киорин, и бывший научный сотрудник Калифорнийского университета в Чикаго.

Хотя очень редко у этих мышей развивается спонтанный колит без какого-либо вмешательства в чистую среду, если их матери подвергаются воздействию антибиотиков во время беременности и кормления грудью, Нарушенный микробиом может передаваться щенкам в раннем возрасте. Около 30% щенков с нарушенным микробиомом, передающимся по вертикали, заболевают колитом.

Исследователи использовали метод, известный как метагеномное секвенирование дробовика, для скрининга фекальных микробиомов мышей IL-10 - / -, у которых был индуцированный антибиотиками дисбактериоз. наряду с необработанной контрольной группой, и определить конкретные виды микробов, которые могут различать эти две группы. Это привело их к членам бактериального филума Bacteroides.

Одним из ключей к важности этого типа было то, что Bacteroides были в большом количестве в микробиомах необработанных мышей, но полностью отсутствует у мышей, подвергшихся воздействию антибиотиков. Более того, исследователи никогда не видели Bacteroides у обработанных мышей, у которых не развился колит, но они часто находили Bacteroides в кишечнике мышей, у которых действительно возникла эта болезнь.

«Эти бактерии были уничтожены ранним воздействием антибиотиков и были необходимы для обучения иммунной системы развитию иммунной толерантности, "сказал Чанг." Когда эти мыши позже приобрели бактерии, их иммунная система никогда этого не видела. Это считалось иностранным, не как я, и их иммунная система отреагировала на это ».

Чтобы определить, может ли возвращение важных Bacteroides обратно в микробиом исправить дисбактериоз, исследователи обратили внимание на особенно многочисленный вид, известный как Bacteroides sp. CL1-UC (Bc). Они попытались добавить Bc обратно в микробиомы мышей с дисбактериозом в двух временных точках:примерно в младенчестве (трехнедельный возраст) и во взрослом возрасте (11-недельный возраст).

Прививая Bc молодым мышам, во время критического окна развития иммунной системы, исправили дисбактериоз и предотвратили колит, но добавление Bc обратно взрослым мышам не могло исправить дисбактериоз, и даже усугубил их колит.

"Это показывает, что вы не можете просто восстановить недостающие бактерии в любой момент времени, он должен быть в определенное время в раннем возрасте, чтобы иметь положительный эффект, - сказал Чанг. - У молодых животных мы знаем, что иммунная система развивается, это наивно, этому нужно учить, и этому учат, подвергаясь воздействию определенных видов микробов. В какой-то степени, это похоже на аллергию на арахис - раннее воздействие антигена может привести к толерантности иммунной системы, чтобы помочь избежать аллергии на арахис, но это должно происходить в очень ограниченном окне ".

Исследователи были удивлены, узнав, что восстановления одного микроба было достаточно, чтобы исправить пожизненный дисбактериоз. и сказал, что это подчеркнуло, как относительно небольшие изменения могут иметь сильное влияние на систему. "Это как высокие деревья тропических лесов Амазонки, "сказал Чанг." Вам нужны высокие деревья, потому что если у вас их нет, приведенная ниже экосистема не может развиваться должным образом. Но если у вас есть эти деревья, остальная часть экосистемы будет процветать ".

Результаты также идут вразрез с популярными теориями о происхождении ВЗК. "Существует заблуждение, что колит вызывается классическим возбудителем, как сальмонелла, и ученые потратили годы на поиск виновных, - сказал Чанг. - Но наши данные указывают на то, что эти заболевания вызываются нашими собственными комменсальными микробами. Они присутствуют в нормальном, здоровый микробиом, но учитывая подходящие обстоятельства и возможность, они могут трансформироваться в микробы, вызывающие болезни ".

Хотя это раннее исследование было доказательством концепции, если результаты понятны людям, волновые эффекты, вероятно, будут далеко идущими. "Это показывает, что мы, вероятно, должны переосмыслить наш подход к этим видам сложных иммунных расстройств, - сказал Чанг. - Мы видим, что риск развивается в раннем возрасте - даже в утробе матери - и поэтому это имеет значение для таких практик, как кесарево сечение и кормление смесями, которые могут воздействовать на микробы, которым подвергается младенец. Это говорит мне, что как врачи, нам нужно думать не о том, что непосредственно предшествует этим заболеваниям, а о том, что происходит в раннем возрасте. Вот где нам нужно вмешаться для этих пациентов ».

• Международные путешественники могут забрать гены устойчивости к противомикробным препаратам, специфичные д…
• Redhill Biopharma объявляет о завершении набора для участия в исследовании COVID-19 фазы 2/3 перорального опаганиба