Interdisciplinárny tím vyšetrovateľov z Lekárskej fakulty Washingtonskej univerzity v St. Louis a Medzinárodného centra pre výskum hnačkových chorôb v Dháke, Bangladéš, zaviedli nový prístup k riešeniu naliehavého globálneho zdravotného problému podvýživy v detstve. Ich prístup sa zameriava na selektívne posilnenie kľúčových črevných mikróbov podporujúcich rast pomocou prísad prítomných v cenovo dostupných, kultúrne prijateľné potraviny.
Ich práca podporuje predstavu, že zdravý rast dojčiat a detí je neúprosne spojený so zdravým vývojom ich črevných komunít po narodení. Výsledky ich výskumu sú popísané v dvoch správach publikovaných 12. júla v časopise Veda.
"Zistili sme, že podvyživené deti majú v porovnaní so svojimi zdravými náprotivkami neúplne vytvorené črevné mikrobiálne spoločenstvá," povedal starší autor Jeffrey I. Gordon. MD, Robert J. Glaser, významný univerzitný profesor a riaditeľ Edison Family Center for Genome Sciences &Systems Biology na Lekárskej fakulte. „Preto, pustili sme sa do navrhovania terapeutických potravín na opravu tejto nezrelosti a na zistenie, či by takáto oprava obnovila zdravý rast. “
Klinické skúšanie, ktorý viedol tím vedený Tahmeedom Ahmedom, PhD., riaditeľka Centra pre výskum hnačkových chorôb pre výživu a klinické služby, vrátane 63 bangladéšskych detí, Vo veku 12-18 mesiacov, diagnostikovaná stredne ťažká akútna podvýživa čo znamená, že deti boli choré, ale neboli blízko smrti. Deti boli náhodne zaradené do jednej zo štyroch liečebných skupín. Deti v troch skupinách dostali po jednom z troch novo navrhnutých terapeutických jedál, zatiaľ čo tí zo štvrtej skupiny dostávali štandardnú terapeutickú potravu, ktorá nebola navrhnutá na základe zváženia jej účinkov na črevný mikrobióm.
Všetky potraviny na pokus boli vyrobené lokálne v Medzinárodnom centre pre výskum hnačkových chorôb. Deti boli dvakrát denne prinesené do centra nutričnej rehabilitácie, kde terapeutické potraviny podávali ich matky pod dohľadom zdravotníckych pracovníkov. Sada meracích nástrojov, vyvinuté vďaka pokroku v genomickej medicíne, poskytol nový, oveľa komplexnejšia definícia molekulárnych znakov spojených s podvýživou, jej základné mechanizmy, a účinnosť liečby.
Jedna z terapeutických potravín vyčnievala od ostatných, aj v tejto relatívne krátkej mesačnej skúške. Meranie 1, 300 krvných bielkovín, vrátane tých, ktoré sa úzko podieľajú na riadení rastu kostí, vývoj mozgu, imunitná funkcia, a metabolizmus v rôznych tkanivách, odhalil, že tento prototyp jedla priniesol výrazný posun k zdravému stavu v porovnaní s tým, čo bolo pozorované v ostatných troch skupinách detí.
Na konci štúdie vedci tiež zistili, na rozdiel od troch ďalších liečebných skupín, črevné mikrobiálne spoločenstvá nachádzajúce sa v črevách detí, ktoré dostávajú túto olovenú terapeutickú potravu, prešli rekonfiguráciou a viac sa podobali mikrobiálnym spoločenstvám nachádzajúcim sa u zdravých detí zodpovedajúcich veku, žijúcich v rovnakom mieste. Táto formulácia obsahovala, okrem iných komponentov, zmes živín z cíceru, sója, banány a arašidy.
Podvýživa v detstve je vážnym globálnym zdravotným problémom, postihujúce 150 miliónov detí mladších ako 5 rokov na celom svete, podľa Svetovej zdravotníckej organizácie. Mnoho štúdií ukázalo, že podvýživa je výsledkom mnohých faktorov, so spoľahlivým prístupom k primeranému množstvu cenovo dostupných, výživné jedlo je jedným, ale nie jediným faktorom.
Existujúce terapeutické potraviny boli vyvinuté s cieľom zvýšiť množstvo kľúčových živín, ktoré deti konzumujú. Podvyživené deti, ktoré dostávajú tieto potraviny, majú menšiu pravdepodobnosť úmrtia, ale iné dôsledky podvýživy do značnej miery nereagujú na liečbu, vrátane zastaveného rastu, zhoršená imunita a znížené kognitívne funkcie. Gordon poznamenal, že tieto potraviny neboli navrhnuté na základe zváženia ich účinkov na vývoj črevného mikrobiómu.
Nové terapeutické potraviny zamerané na mikrobiómy vyvinuté Washingtonskou univerzitou a tímom Medzinárodného centra pre výskum hnačkových chorôb vychádzali z ich predchádzajúcich štúdií vývoja črevnej mikrobiálnej komunity u zdravých detí žijúcich v Bangladéši. Pred niekoľkými rokmi, tím zistil, že deti s podvýživou majú nezrelé črevné komunity-tie, ktoré sa javia mladšie ako ich zdraví partneri zodpovedajúci veku. Ahmed poznamenal, že pred niekoľkými rokmi zistili, že konvenčné terapeutické potraviny nedokážu napraviť túto nezrelosť u podvyživených detí, ktoré liečili.
Gordonova skupina pokračovala v transplantácii nezrelých komunít podvyživených detí, a bežne dozrievajúce komunity od zdravých detí, na myši, ktoré boli chované za sterilných podmienok. Výsledky odhalili, že nezrelé komunity boli spojené so zníženým prírastkom hmotnosti, defektný vývoj kostí plus abnormálne metabolické a imunitné funkcie u recipientných zvierat. Tieto zistenia poskytli včasný dôkaz, že zlyhanie vytvorenia normálnej mikrobiálnej komunity môže byť skôr príčinou, než iba dôsledkom podvýživy.
„Existuje neistota v tom, aké potraviny je najlepšie podávať v období doplnkového kŕmenia -keď deti prechádzajú z výhradného kŕmenia mliekom na pevnú stravu, „Povedal Gordon.“ Naše štúdie boli inšpirované myšlienkou, že tieto sa bežne používajú, cenovo dostupné, kultúrne prijateľné doplnkové potraviny by mohli obsahovať zložky vyhľadávané kľúčovými mikróbmi, ktoré sú nedostatočne zastúpené a nedostatočne účinné v črevných mikrobiómoch podvyživených detí. Tieto mikróby boli našimi terapeutickými cieľmi. "
Táto štúdia poskytuje prvý dôkaz, že terapeutická potravina, vyvinuté špeciálne na podporu rastu a expanzie črevných mikróbov spojených so zdravým vývojom mikrobiómov, má priaznivé účinky mimo čreva súvisiace s mnohými aspektmi zdravého rastu. Tieto účinky zahŕňajú kľúčové mediátory metabolizmu, a z kostí, vývoj mozgu a imunitného systému -; orgánové systémy, ktoré bolo veľmi ťažké opraviť u podvyživených detí doplnením stravy o tradičné terapeutické potraviny.
V prvom z dvoch dokumentov -; spoluautorky Jeanette L. Gehrigovej, PhD., Siddarth Venkatesh, PhD., a Hao-Wei Chang, všetci členovia laboratória Gordon -; popíšte, ako prvýkrát použili myši bez klíčkov, a potom prasiatka bez klíčkov, kolonizovaný členmi črevnej mikrobiálnej komunity z bangladéšskych detí na vyšetrenie série diét pozostávajúcich z doplnkových potravinových prísad používaných v Bangladéši. Formulovali prototypy komplementárnych potravín riadených mikrobiómami, ktoré by mohli opraviť nezrelé mikrobiálne spoločenstvá podvyživených bangladéšskych detí v oboch týchto zvieracích modeloch a zlepšiť zdravie zvierat. Tieto prototypy boli potom testované v dvojito zaslepenej štúdii kontrolovaného kŕmenia opísanej vyššie.
V druhom príspevku prvý autor Arjun S. Raman, MD, PhD., z laboratória Gordon, popisuje vývoj nových výpočtových metód, na základe metód pôvodne vyvinutých v oblasti ekonofyziky na analýzu toho, ako fluktuácie v ekonomike ovplyvňujú vlastnosti komplexných, dynamické finančné trhy. Prístup priniesol nové, všeobecne použiteľné spôsoby charakterizácie organizácie ľudských črevných spoločenstiev -; ich normálny vývoj, ako ich znepokojujú chorobné stavy, ako je podvýživa, a ako reagujú na terapeutické intervencie určené na ich opravu.
Cieľom výskumu ľudského mikrobiómu nie je len opísať jednotlivé súčasti mikrobiálnej komunity, ale skôr charakterizovať, ako tieto zložky navzájom pôsobia a formujú funkcie komunity. Komplikované záležitosti, počet možných interakcií medzi zložkami v črevnej komunite je doslova astronomický. “
Hlavný autor Jeffrey I. Gordon, MD
Podľa Ramana vedci chceli byť schopní zamerať svoju pozornosť, hľadanie spôsobov, ako znížiť počet zložiek alebo vlastností mikrobiómu na minimálny počet, ktorý by mohol informatívnym spôsobom zobraziť organizačné vlastnosti zdravých a chorých črevných spoločenstiev.
Štúdium mikrobiómov zdravých bangladéšskych detí, ktorým sa odoberajú vzorky každý mesiac od narodenia do piatich rokov, a pomocou novej výpočtovej metódy, identifikovali sieť 15 členov črevnej bakteriálnej komunity, ktorí spolu navzájom interagovali. Túto sieť pomenovali ekologická skupina. Komponenty ekoskupiny poskytli presný spôsob popisu normálneho črevného vývoja dojčiat a detí žijúcich v Bangladéši, ako aj v niekoľkých ďalších krajinách s nízkymi príjmami. Ďalej to slúžilo ako citlivý a presný spôsob určenia, ako sú vážne narušené mikrobiálne spoločenstvá u detí so stredne ťažkou a ťažkou podvýživou, a do akej miery sú opravované rôznymi ošetreniami.
„V súčasnej dobe prebieha dlhšia a väčšia klinická skúška na dvoch miestach v Bangladéši, aby sa zistilo, či má nová doplnková potravina zameraná na mikrobiómy trvalé výhody, „Povedal Ahmed.“ Táto štúdia zahŕňa deti so strednou podvýživou, ako aj deti s ťažkou podvýživou liečené konvenčnou terapiou, ale s neúplne opravenými mikrobiómami, zakrpatenie a rôzne ďalšie poruchy rastu. “
Michael J. Barratt, PhD., odborný asistent patológie a imunológie a výkonný riaditeľ Centra pre výskum črevných mikrobiómov a výživy na Washingtonskej univerzite dodal:
Je možné, že niektoré deti môžu mať črevné mikrobiálne komunity tak poškodené, že samotný zásah založený na jedle nebude dostačujúci. Náš tím Washingtonskej univerzity a Medzinárodného centra pre výskum hnačkových chorôb má záujem študovať možnosť poskytnutia konkrétnych prospešných organizmov -; alebo dokonca prospešné produkty, ktoré tieto mikróby vyrábajú, keď získame lepšie znalosti o tom, čo to je -; v kombinácii s doplnkovou potravinou zameranou na mikrobiómy. To by mohla byť druhá obranná línia. Naše štúdie tiež ponúkajú možnosť monitorovania vývoja črevných mikrobiálnych spoločenstiev a odchýlok od odchýlok od normálneho vývoja v mladšom veku, dáva nám možnosti prevencie. “
Gordon zdôraznil, že ich úsilie zamerané na opravu narušených mikrobiálnych spoločenstiev podvyživených detí je prísľubom odhalenia informovanejších pokynov na kŕmenie detí v prvých niekoľkých rokoch života, aby mohli vyvinúť zdravé mikrobiómy.
„Musíme byť účinnými správcami vzácnych mikrobiálnych zdrojov našich detí, “povedal.„ Ak sme, účinky môžu byť dlhodobé a znamenať nový rozmer preventívnej medicíny -; ten, ktorý začína ich vyvíjajúcimi sa mikrobiómami. “
Črevné mikróby vo vosách pomáhajú prekonať pesticídy
Zaujímavá štúdia publikovaná vo februári 2020 v časopise Bunkový hostiteľ a mikrób uvádza, že keď sú osy vystavené atrazínu, bežne používaný pesticíd, črevný mikrobióm prechádza zmenami, ktoré im po
Čistiace prostriedky môžu zvýšiť riziko detskej astmy
Podľa novej štúdie vedcov z Fakulty zdravotníckych vied (SFU) Univerzity Simona Frasera, vystavenie čistiacim prostriedkom pre domácnosť ako dojčatám môže zvýšiť riziko detskej astmy u detí vo veku do
Vytvorenie fyzickej a genetickej mapy Cannabis sativa
The Cannabis sativa rastlina sa bežne používa na rôzne liečivé účely, poľnohospodársky, priemyselné a rekreačné účely na celom svete. Napriek širokému použitiu zostáva málo genetických informácií, k
