Črevný mikrobióm je realitou aj v živote plodu

Štúdia publikovaná v Journal of Clinical Investigation ukazuje, že u myší aj u ľudí fetálne črevo má svoj vlastný mikrobióm, čo je pravdepodobne odvodené priamo z materského organizmu.

Tomu sa hovorí koniec „desaťročia trvajúcej polemiky“, vedci naznačujú, že by to mohlo umožniť stimuláciu mikrobiómu plodu v prípade očakávaného predčasného pôrodu, mohlo by to pomôcť dosiahnuť vyššiu rýchlosť rastu a tiež zabrániť niekoľkým komplikáciám spojeným s infekciou pri predčasnom pôrode. To sa dá dosiahnuť jednoducho a rýchlo moduláciou črevného mikrobiómu matky, hovoria vedci.

Črevný mikrobióm

Mikróby sú prítomné a prekvitajú na všetkých povrchoch tela, zvnútra aj zvonka. Môžu sa nachádzať na koži, slizničná výstelka nosa, črevná sliznica, a vo vnútri ucha.

Črevný mikrobióm sa týka celej zbierky živých tvorov v črevnom lúmene, či už baktérie, huby alebo vírusy. Hrajú množstvo základných alebo prinajmenšom dôležitých úloh v rôznych fyziologických procesoch, a v zdraví buniek črevnej výstelky, ktoré sú zodpovedné za trávenie a vstrebávanie rôznych živín. V črevnom mikrobióme je mnoho desiatok biliónov jednotlivých bakteriálnych organizmov, a baktérie prevyšujú počet ľudských buniek v tele najmenej 10 až 1. Niektoré typy zmien v črevnom mikrobióme predstavujú riziko rôznych stavov, ako je obezita, alergické stavy, astma a cukrovka, a autoimunitné ochorenie. Niekoľko rakovín bolo tiež vysledovaných pre špecifické zmeny charakteristík črevného mikrobiómu.

Enterobacteriaceae, gramnegatívne baktérie v tvare tyčinky, časť črevného mikrobiómu a pôvodcov rôznych infekcií, 3D ilustrácie. - Ilustračný kredit:Kateryna Kon / Shutterstock

Štúdia - Existuje fetálny mikrobióm?

Pôvodne sa predpokladalo, že plod v maternici je v sterilnom prostredí, a prvý úvod do bakteriálneho a iného mikrobiálneho života pochádza z kontaktu s pôrodnými cestami matky počas pôrodu, dojčenie, a ďalšie kontakty po narodení. Prvá línia dôkazov, že to tak nie je, pochádza z výsledkov sekvenovania DNA novej generácie, ktoré ukázalo prítomnosť genetickej hmoty z radu baktérií, o ktorých je známe, že kolonizujú ľudí, vo vzorkách z placenty, plodová voda, a mekónium alebo fetálna stolica. Zdá sa, že to dokazuje, že mikróby sú vo fetálnom prostredí prítomné ešte pred narodením. Povaha a načasovanie takejto expozície stále nie sú jasné, a vedci stále nevedia, či sú rovnaké baktérie v detskom mikrobióme.

Táto štúdia sa zamerala na páry matiek a potomkov u ľudí i myší, aby sa pokúsili vyriešiť otázku. Sú baktérie nachádzajúce sa v živote plodu skutočne z tohto obdobia života, alebo sú to kontaminanty z materského a iného prostredia?

Aby som na to odpovedal, vedci skúmali druhy a počty baktérií v pošve matky, placenta a výkaly, s tými v ústach dieťaťa a mekóniom. V čase pôrodu cisárskym rezom v sterilnej operačnej miestnosti bolo študovaných 10 párov matky a dieťaťa u ľudí (5 predčasných a 5 donosených). Mikrobióm v plodovom živote bol študovaný niekoľkými metódami, totiž sekvenovanie bakteriálnej DNA, fluorescenčná in situ hybridizácia (FISH), a bakteriálnej kultúry.

Nález

Štúdia ukázala, že mikróby izolované z maternice a placenty sa líšia od mikróbov získaných z plodovej membrány a z fekálnych organizmov matky. Avšak, boli podobné tým, ktoré boli kultivované z vagíny, ústa dieťaťa a mekónium dieťaťa. Kultúry plodovej vody boli podobnejšie kultúram získaným z materskej plazmy.

Pri analýze softvérom na sledovanie zdroja, placentárne mikróby boli predpovedané ako spoločný zdroj pre mikrobiotu v ústach dieťaťa a v mekóniu.

Keď sa experiment opakoval u gravidných myší dodaných v rôznych obdobiach gravidity operatívnym doručením, celkové trendy v neskorom až neskorom tehotenstve ukázali, že zdroj mikrobioty v čreve plodu pochádza predovšetkým z placenty a potom z plodovej membrány. Na začiatku tehotenstva, výsledky boli zmätenejšie. Avšak, vedci dospeli k záveru, že mikrobióm čreva čreva sa počas tehotenstva mení v zložení a zdroji pôvodu. Baktérie, ktoré môžu rásť a množiť sa v tkanivách plodu v polovici tehotenstva, nemožno pri testovaní v neskorších obdobiach tehotenstva vyvolať rast v kultúre. Dôvodom môžu byť zmeny v imunitnej bariére na rozhraní materského a fetálneho tkaniva v neskoršom tehotenstve.

Bakteriálne kultúry boli získané aj z gravidných myší a plodov, keď boli odobraté vzorky z fetálneho čreva a maternice, miesta placentárnej a amniotickej membrány, ako aj z materskej vagíny a výkalov. Baktérie, ktoré kolonizujú tehotnú matku na začiatku tehotenstva, možno tiež detegovať vo vzorkách fetálneho tkaniva a z maternicového čreva a môžu ich pestovať. maternica a krv, ale nie z vagíny. Tento účinok sa v neskoršom tehotenstve nepozoruje.

Dôsledky mikrobiómu plodu

Skutočnosť, že sa ukázalo, že plod má črevný mikrobióm, viedla vedcov k tomu, aby zvážili možnosť, ktorá poskytuje kontrolovanú expozíciu fetálneho organizmu mikróbom. To by mohlo byť veľmi užitočné pri pomoci nezrelému a nevyvinutému imunitnému systému zdravým a užitočným spôsobom reagovať na rôzne typy antigénnych výziev. Tiež trénuje metabolické procesy plodu, aby postupovali podľa potrieb rýchlo rastúceho organizmu.

Výskumník Patrick Seed hovorí:"Na rozdiel od iných štúdií, ktoré sa spoliehajú iba na sekvenovanie DNA novej generácie," naše výsledky sekvenovania sme validovali mikroskopiou a kultivačnými technikami. Teraz môžeme hľadať spôsoby, ako posilniť vývoj imunitného systému a metabolizmu plodu stimuláciou mikrobiómu matky. Naše zistenia poukazujú na mnoho sľubných príležitostí na oveľa skorší zásah, aby sa zabránilo budúcim chorobám. “

Avšak, toto je len východiskový bod, a vedci poukazujú na to, že na odhalenie toho, ako presne mikrobióm plodu interaguje a moduluje rast a vývoj plodu, bude potrebná oveľa viac práce. Ako tento súbor znalostí rastie, dúfajme, že im to pomôže „zasiahnuť s cieľom zlepšiť zdravie detí na začiatku života i mimo neho“.

• Ultrafialové svetlo B je dobré pre črevný mikrobióm
• Nezdravý črevný mikrobióm znižuje synaptické prerezávanie mozgu,