Исследование:ранние изменения в развитии микробиома могут повлиять на здоровье и болезни в более позднем возрасте.

Группа исследователей Детской больницы Филадельфии (CHOP) описала, как микробиом кишечника развивается в первые часы младенчества. обеспечение критической основы того, как изменения в этой среде могут повлиять на здоровье и болезни в более позднем возрасте.

Результаты опубликованы в онлайн-журнале. Природная микробиология .

Хотя исследователи понимают важную связь между многими видами бактерий в микробиоме кишечника и здоровьем человека, Как эти виды появляются в младенчестве и какие функции они выполняют, до конца не изучено.

"В итоге, кишечник у детей будет содержать сотни различных видов бактерий, но при рождении может быть только 10 или меньше видов, "сказал Кайл Биттингер, Кандидат наук, директор аналитического ядра Центра микробиома в CHOP и первый автор исследования. «Мы хотели понять, почему именно эти бактерии появляются первыми и что они делают в первые часы жизни».

Исследовательская группа сосредоточилась на трех видах бактерий - Escherichia coli, Enterococcus faecalis, и Bacteroides vulgatus - потому что на сегодняшний день эти виды наблюдались у наибольшего числа детенышей.

Они проанализировали геномы этих бактерий, чтобы определить, почему они растут у младенцев. Кроме того, команда охарактеризовала белки и метаболиты, или небольшие молекулы, которые присутствовали в микробиоме на этой стадии развития.

Одна из проблем при сборе этой информации заключается в том, что в течение первых нескольких часов жизни любая ДНК, взятая из образца стула, принадлежит не бактериям, а самому младенцу. Исследователи не наблюдали появления бактерий в обнаруживаемых концентрациях до тех пор, пока младенцам не исполнилось 16 часов.

Исследовательская группа обнаружила доказательства того, что исходная среда микробиома кишечника анаэробна, вопреки распространенной модели, согласно которой кишечник становится анэробным только после того, как бактерии растут и потребляют кислород. Доказательства были получены при наблюдении за порядком, в котором аминокислоты потреблялись бактериями.

Исследовательская группа также отметила, что уровни метаболитов в целом соответствовали обнаружению бактерий. Молекулы, обычно производимые кишечными бактериями, как ацетат и сукцинат, выросло в пробах, где были обнаружены бактерии.

Кроме того, уровень выбранных белков снизился в образцах, содержащих бактерии, предполагая, что бактерии могли потреблять эти белки для стимулирования роста.

Анализ трех видов бактерий, изученных у этих младенцев, показал, что уже появлялось несколько штаммов каждой бактерии.

"Благодаря имеющейся у нас информации поскольку мы продолжаем следить за этими младенцами, мы можем отследить их и увидеть, как долго сохраняются эти ранние штаммы бактерий, «Затем мы сможем увидеть последствия этой первоначальной химической активности в более поздних образцах и, надеюсь, выявить ранние изменения, которые могут повлиять на здоровье в более позднем детстве», - сказал Биттингер.

Исследователи надеются использовать результаты исследования, чтобы определить, как развитие кишечного микробиома может повлиять на набор избыточного веса. Младенцы, участвующие в этом исследовании, будут находиться под наблюдением в течение первых двух лет жизни. Кроме того, все 88 младенцев, участвовавших в исследовании, были афроамериканцами, население, для которого детское ожирение вызывает растущую озабоченность.

<цитата>

Удивительно мало исследований, посвященных моделям роста младенцев у афроамериканцев. С этой важной первой частью головоломки, мы можем проследить за этими здоровыми доношенными младенцами и узнать, как выглядит нормальный образец роста, чтобы, в будущем, мы можем вмешаться, когда изменения в микробиоме могут отрицательно повлиять на детей ».

Бабетта Земель, Кандидат наук, Старший соавтор исследования и заместитель директора программы, Центр феноменологии человека

Земель также является директором лаборатории питания и роста, научный сотрудник Программы здорового веса в CHOP, и профессор-исследователь педиатрии в Медицинской школе Перельмана Пенсильванского университета.

• Исследователи McMaster изучат, почему некоторые люди более восприимчивы к SARS-CoV-2
• Более частое появление инфекций коррелирует с будущим диагнозом рака