Новое лечебное питание стимулирует рост основных кишечных микробов, способствующих росту, у детей с недостаточным питанием

Новый вид лечебного питания, специально разработан для восстановления микробиомов кишечника детей с недостаточным питанием, превосходит стандартную терапию в первоначальных клинических испытаниях, проведенных в Бангладеш.

Междисциплинарная группа исследователей из Медицинской школы Вашингтонского университета в Сент-Луисе и Международного центра исследований диарейных заболеваний в Дакке, Бангладеш, предприняли новый подход к решению насущной проблемы недоедания среди детей в мире. Их подход фокусируется на выборочном стимулировании ключевых кишечных микробов, способствующих росту, с использованием ингредиентов, представленных в доступных, культурно приемлемые продукты.

Их работа поддерживает идею о том, что здоровый рост младенцев и детей неразрывно связан со здоровым развитием их кишечных сообществ после рождения. Результаты их исследования описаны в двух отчетах, опубликованных 12 июля в журнале. Наука.

«Мы обнаружили, что у недоедающих детей сообщества кишечных микробов сформированы не полностью по сравнению со здоровыми сверстниками», - сказал старший автор Джеффри И. Гордон. Доктор медицины, доктор Роберт Дж. Глейзер, заслуженный профессор университета и директор Семейного центра Эдисона по геномным наукам и системной биологии медицинского факультета. "Следовательно, мы приступили к разработке лечебных продуктов, чтобы исправить эту незрелость и определить, восстановит ли такое восстановление здоровый рост ».

Клиническое испытание, который проводился группой под руководством Тахмида Ахмеда, Кандидат наук, директор по питанию и клиническим услугам Международного центра исследований диарейных заболеваний, в том числе 63 бангладешских ребенка, 12-18 месяцев, диагностировано острое недоедание средней степени тяжести, это означает, что дети были больны, но не были близки к смерти. Детей случайным образом распределили в одну из четырех групп лечения. Дети в трех группах получали по одному из трех недавно разработанных лечебных продуктов питания, в то время как участники четвертой группы получали стандартную лечебную пищу, которая не была разработана с учетом ее воздействия на микробиом кишечника.

Все продукты для испытаний были местного производства в Международном центре исследований диарейных заболеваний. Детей дважды в день привозили в лечебно-оздоровительный центр, где лечебное питание давали их матери под наблюдением медицинских работников. Набор измерительных инструментов, разработаны благодаря достижениям в области геномной медицины, предоставил новый, гораздо более полное определение молекулярных особенностей, связанных с недоеданием, лежащие в основе механизмы, и эффективность лечения.

Одно из лечебных продуктов выделялось среди остальных, даже в этом относительно коротком одномесячном испытании. Измерение 1, 300 белков крови, включая тех, кто непосредственно участвует в росте костей, развитие мозга, иммунная функция, и обмен веществ в различных тканях, показали, что этот прототип пищи вызвал явный сдвиг в сторону здорового состояния по сравнению с тем, что наблюдалось в трех других группах детей.

В конце исследования исследователи также обнаружили, что, в отличие от трех других групп лечения, Сообщества кишечных микробов, проживающие в кишечнике детей, получающих эту ведущую лечебную пищу, претерпели реконфигурацию и стали более похожими на микробные сообщества, обнаруженные у здоровых детей того же возраста, живущих в том же месте. Эта формулировка содержала, среди других компонентов, смесь полезных веществ из нута, соя, бананы и арахис.

Недоедание в детстве - серьезная глобальная проблема здравоохранения. затрагивая 150 миллионов детей в возрасте до 5 лет во всем мире, по данным Всемирной организации здравоохранения. Многие исследования показали, что недоедание является результатом многих факторов, с надежным доступом к адекватному количеству доступных, питательная пища является одним, но не единственным фактором.

Существующие лечебные продукты питания были разработаны для увеличения количества потребляемых детьми основных питательных веществ. Дети с недостаточным питанием, которые получают эти продукты, с меньшей вероятностью умрут. но другие последствия недоедания в значительной степени не поддаются лечению, в том числе задержка роста, нарушение иммунитета и снижение когнитивных функций. Гордон отметил, что эти продукты не были разработаны с учетом их влияния на развитие микробиома кишечника.

Новые лечебные продукты, предназначенные для микробиома, разработанные Вашингтонским университетом и командой Международного центра исследований диарейных заболеваний, возникли на основе их более ранних исследований развития кишечных микробных сообществ у здоровых детей, живущих в Бангладеш. Несколько лет назад, команда обнаружила, что у детей с недоеданием есть незрелые кишечные сообщества - те, которые кажутся моложе своих здоровых сверстников. Ахмед отметил, что несколько лет назад они обнаружили, что обычные лечебные продукты не смогли исправить эту незрелость у истощенных детей, которых они лечили.

Группа Гордона продолжила пересадку незрелых сообществ от недоедающих детей, и нормально созревающие сообщества из здоровых детей, в мышей, выращенных в стерильных условиях. Результаты показали, что незрелые сообщества были связаны с уменьшением набора веса, дефектное развитие костей плюс аномальные метаболические и иммунные функции у животных-реципиентов. Эти результаты предоставили ранние доказательства того, что неспособность сформировать нормальное микробное сообщество может быть причиной, а не просто следствием недоедания.

"Существует неуверенность в том, какие продукты лучше всего давать в период прикорма; когда дети переходят с исключительно молочного кормления на твердую пищу, - сказал Гордон. - Наши исследования были вдохновлены представлением о том, что они обычно используются, доступный, Приемлемый с точки зрения культуры прикорм может содержать ингредиенты, которые необходимы ключевым микробам, которые недостаточно представлены и недостаточно эффективны в микробиомах кишечника детей, страдающих от недоедания. Эти микробы были нашими терапевтическими целями ».

Это исследование является первым доказательством того, что лечебное питание, разработан специально для поддержки роста и распространения кишечных микробов, связанных с развитием здорового микробиома, оказывает благотворное воздействие за пределами кишечника, связанное со многими аспектами здорового роста. В этих эффектах участвуют ключевые медиаторы метаболизма, и кости, развитие мозга и иммунной системы -; системы органов, которые было очень трудно восстановить у детей с недостаточным питанием, дополняя их рацион традиционными лечебными продуктами.

В первой из двух статей -; соавторы Жанетт Л. Гериг, Кандидат наук, Сиддарт Венкатеш, Кандидат наук, и Хао-Вэй Чанг, все члены лаборатории Гордона -; опишите, как они впервые использовали мышей, свободных от микробов, а затем поросята без микробов, колонизированы членами сообщества кишечных микробов из числа детей Бангладеш, чтобы проверить серию диет, состоящих из дополнительных пищевых ингредиентов, используемых в Бангладеш. Они сформулировали микробиомные прототипы дополнительных продуктов питания, которые могут восстанавливать незрелые микробные сообщества из недоедающих детей Бангладеш на обеих этих моделях животных и улучшать здоровье животных. Эти прототипы затем были протестированы в двойном слепом контролируемом исследовании кормления, описанном выше.

Во второй статье первый автор Арджун С. Раман, Доктор медицины, Кандидат наук, из лаборатории Гордона, описывает развитие новых вычислительных методов, основанный на методах, первоначально разработанных в области эконофизики для анализа того, как колебания в экономике влияют на характеристики сложных, динамичные финансовые рынки. Подход предоставил новые, общеприменимые способы характеристики организации кишечных сообществ человека -; их нормальное развитие, как они обеспокоены болезненными состояниями, такими как недоедание, и как они реагируют на терапевтические вмешательства, направленные на их восстановление.

<цитата>

Цель исследования микробиома человека - не просто описать составные части микробного сообщества, но скорее охарактеризовать то, как компоненты взаимодействуют друг с другом для формирования функций сообщества. Усложняя дела, количество возможных взаимодействий между компонентами кишечного сообщества буквально астрономическое ».

Старший автор Джеффри И. Гордон, Доктор медицины

Согласно Раману, исследователи хотели сфокусировать свое внимание, поиск способов уменьшить количество компонентов или характеристик микробиома до минимального количества, которое могло бы информативно изобразить организационные свойства здоровых и больных кишечных сообществ.

Изучение микробиомов здоровых детей Бангладеш, ежемесячно отбираемых от рождения в течение пяти лет, и используя новый вычислительный метод, они определили сеть из 15 членов бактериального сообщества кишечника, которые постоянно взаимодействовали друг с другом. Они назвали эту сеть экогруппой. Компоненты экогруппы предоставили точный способ описания нормального развития кишечника младенцев и детей, живущих в Бангладеш, а также в нескольких других странах с низким уровнем дохода. Кроме того, он служил чувствительным и точным способом определения того, насколько серьезно нарушены микробные сообщества у детей с умеренным и тяжелым недоеданием. и степень их восстановления с помощью различных методов лечения.

"В настоящее время на двух объектах в Бангладеш проводятся более длительные и масштабные клинические испытания, чтобы выяснить, имеет ли новый дополнительный корм, управляемый микробиомом, устойчивые преимущества, «Это испытание включает детей с умеренным недоеданием, а также детей с тяжелым недоеданием, получивших обычную терапию, но оставшихся с не полностью восстановленными микробиомами». задержка роста и различные другие нарушения роста ".

Майкл Дж. Барратт, Кандидат наук, доцент кафедры патологии и иммунологии и исполнительный директор Центра исследований кишечного микробиома и питания Вашингтонского университета добавил:

<цитата>

Возможно, что у некоторых детей кишечные микробные сообщества настолько повреждены, что одного вмешательства на основе пищевых продуктов будет недостаточно. Итак, наша команда Вашингтонского университета и Международного центра по исследованию диарейных заболеваний заинтересована в изучении возможности передачи конкретных полезных организмов -; или даже полезные продукты, которые производят эти микробы, по мере того, как мы становимся более осведомленными о том, что это такое -; в сочетании с дополнительным кормом, управляемым микробиомами. Это могло быть второй линией защиты. Наши исследования также представляют возможность мониторинга развития микробных сообществ кишечника и выявления отклонений от нормального развития в более раннем возрасте. давая нам возможности для предотвращения ".

Гордон подчеркнул, что их усилия, направленные на восстановление нарушенных микробных сообществ недоедающих детей, обещают раскрыть более обоснованные рекомендации по кормлению детей в первые несколько лет жизни, чтобы они могли развить здоровые микробиомы.

"Мы должны эффективно распоряжаться драгоценными микробными ресурсами наших детей, - сказал он. - Если да, эффекты могут быть долгосрочными и открывать новое измерение профилактической медицины -; тот, который начинается с их развивающихся микробиомов ".

• Исследование ставит под сомнение необходимость операции по уздечке языка для улучшения грудного вскармлива…
• Кофеин может вызвать проблемы у людей с тревожным расстройством.