Štúdia:Počiatočné zmeny vo vývoji mikrobiómov môžu mať vplyv na zdravie a choroby neskôr v živote

Tím vedcov z Detskej nemocnice vo Philadelphii (CHOP) charakterizoval, ako sa črevný mikrobióm vyvíja v prvých hodinách detstva, poskytnutie kritického východiska pre to, ako môžu zmeny v tomto prostredí v neskoršom živote ovplyvniť zdravie a choroby.

Zistenia uverejnil časopis online Mikrobiológia prírody .

Aj keď vedci chápu dôležité spojenie medzi mnohými druhmi baktérií v črevnom mikrobióme a ľudským zdravím, ako tieto druhy vznikajú v detstve a aké funkcie slúžia, nie je celkom objasnené.

"Nakoniec, črevo u detí pojme stovky rôznych druhov baktérií, ale pri narodení, môže existovať iba 10 alebo menej druhov, “povedal Kyle Bittinger, PhD., hlavný riaditeľ analytiky Centra mikrobiómov v CHOP a prvý autor štúdie. „Chceli sme pochopiť, prečo sa tieto konkrétne baktérie objavia ako prvé a čo robia v prvých hodinách života.“

Študijný tím sa zameral na tri druhy baktérií - Escherichia coli, Enterococcus faecalis, a Bacteroides vulgatus - pretože tieto druhy boli doteraz pozorované u najvyššieho počtu detí.

Analyzovali genómy týchto baktérií, aby zistili, prečo rastú u dojčiat. Navyše, tím charakterizoval proteíny a metabolity, alebo malé molekuly, ktoré boli prítomné v mikrobióme v tomto štádiu vývoja.

Jednou z výziev pri zbere týchto informácií je, že počas prvých niekoľkých hodín života, akákoľvek DNA odobratá zo vzorky stolice nepochádza z baktérií, ale zo samotného dieťaťa. Vedci nevideli baktérie objavovať sa v detegovateľných koncentráciách, kým deti nemali zhruba 16 hodín.

Študijný tím našiel dôkaz, že počiatočné prostredie črevného mikrobiómu je anaeróbne, na rozdiel od prevládajúceho modelu, ktorý tvrdí, že črevo sa stane aneróbnym až potom, čo baktérie rastú a spotrebúvajú kyslík. Dôkazy pochádzajú z pozorovania poradia, v akom boli aminokyseliny konzumované baktériami.

Študijný tím tiež zistil, že hladiny metabolitov sú vo všeobecnosti v súlade s detekciou baktérií. Molekuly typicky produkované črevnými baktériami, ako acetát a sukcinát, išiel do vzoriek, kde boli zistené baktérie.

Navyše, hladiny vybraných bielkovín klesli vo vzorkách obsahujúcich baktérie, čo naznačuje, že baktérie mohli tieto proteíny konzumovať na podporu rastu.

Analýza troch bakteriálnych druhov študovaných u týchto dojčiat odhalila, že už sa objavuje viac kmeňov každej baktérie.

„S informáciami, ktoré máme, keď budeme naďalej sledovať tieto deti, môžeme ich sledovať a zistiť, ako dlho tieto rané kmene baktérií pretrvávajú, „Povedal Bittinger.“ Potom môžeme vidieť dôsledky tejto počiatočnej chemickej aktivity v neskorších vzorkách a dúfajme, že určíme včasné zmeny, ktoré by mohli mať vplyv na zdravie neskôr v detstve. “

Vedci dúfajú, že použijú zistenia štúdie na určenie toho, ako môže vývoj črevného mikrobiómu ovplyvniť nadmerné priberanie na váhe. Dojčatá zapojené do tejto štúdie budú sledované počas prvých dvoch rokov života. Navyše, všetkých 88 dojčiat zapojených do štúdie je Afroameričan, populácia, pre ktorú je detská obezita stále väčším problémom.

Existuje pozoruhodne málo štúdií, ktoré sa zaoberali vzormi rastu dojčiat u Afroameričanov. S týmto dôležitým prvým dielom v skladačke, môžeme nasledovať tieto zdravé termínované deti a naučiť sa, ako vyzerá normálny rastový model, aby v budúcnosti, môžeme byť schopní zasiahnuť, keď zmeny v mikrobióme môžu nepriaznivo ovplyvniť deti. “

Babette Zemel, PhD., Študujte hlavného spoluautora a pridruženého programového riaditeľa, Centrum pre vedu o fenoméne človeka

Zemel je tiež riaditeľom laboratória pre výživu a rast, akademický riešiteľ programu Zdravá váha na CHOP, a profesor výskumu pediatrie na Perelmanovej lekárskej fakulte na univerzite v Pensylvánii.

• Vedci z McMaster skúmajú, prečo sú niektorí ľudia náchylnejší na SARS-CoV-2
• Väčší výskyt infekcií koreluje s budúcou diagnostikou rakoviny