Laboratorijska študija, objavljeno v reviji iScience , predlaga, da penicilin spremeni mikrobiom - bilijone koristnih mikroorganizmov, ki živijo v našem telesu in na njem, - pa tudi izražanje genov, ki omogoča celicam, da se odzovejo na spreminjajoče se okolje, na ključnih področjih možganov v razvoju. Ugotovitve kažejo na zmanjšanje razširjene uporabe antibiotikov ali uporabo drugih možnosti, kadar je to mogoče, da bi preprečili težave z nevrorazvojem.
Penicilin in sorodna zdravila (kot sta ampicilin in amoksicilin) so najpogosteje uporabljeni antibiotiki pri otrocih po vsem svetu. V Združenih državah, povprečni otrok prejme skoraj tri tečaje antibiotikov pred 2. letom starosti. Podobne ali večje stopnje izpostavljenosti se pojavljajo v mnogih drugih državah. "Naše prejšnje delo je pokazalo, da izpostavljenost mladih živali antibiotikom spreminja njihov metabolizem in imunost. Tretji pomemben razvoj v zgodnjem življenju vključuje možgane. Ta študija je predhodna, vendar kaže korelacijo med spreminjanjem mikrobioma in spremembami v možganih, ki bi jih bilo treba nadaljevati raziskano, "je dejal glavni avtor Martin Blaser, direktor Centra za napredno biotehnologijo in medicino pri Rutgersu.
Študija je primerjala miši, ki so bile izpostavljene nizkim odmerkom penicilina v maternici ali takoj po rojstvu, s tistimi, ki niso bile izpostavljene. Ugotovili so, da so miši, ki so prejemale penicilin, doživele znatne spremembe v črevesni mikrobioti in so spremenile izražanje genov v čelni skorji in amigdali, dve ključni področji v možganih, odgovorni za razvoj spomina, pa tudi za strah in odziv na stres.
Vse več dokazov povezuje pojave v črevesnem traktu s signalizacijo do možganov, študijsko področje, znano kot "os črevesje-možgani". Če je ta pot motena, lahko privede do trajne spremembe strukture in delovanja možganov ter lahko vodi do nevropsihiatričnih ali nevrodegenerativnih motenj v poznejšem otroštvu ali odraslosti.
Zgodnje življenje je kritično obdobje za nevrorazvoj. V zadnjih desetletjih narašča incidenca nevrorazvojnih motenj v otroštvu, vključno z motnjo avtističnega spektra, motnja pozornosti/hiperaktivnost in učne težave. Čeprav sta povečana ozaveščenost in diagnoza verjetno dejavnika, Možne so tudi motnje v izražanju možganskih genov v zgodnjem razvoju. "
Martin Blaser, Direktor Centra za napredno biotehnologijo in medicino pri Rutgersu
Prihodnje študije so potrebne, da se ugotovi, ali antibiotiki neposredno vplivajo na razvoj možganov ali če molekule iz mikrobioma, ki potujejo v možgane, motijo gensko aktivnost in povzročajo kognitivne primanjkljaje.
Študija je bila izvedena skupaj z Zhan Gao na Rutgers in nekdanjo Blaserjevo podiplomsko študentko Anjelique Schulfer, pa tudi Angelina Volkova, Kelly Ruggles in Stephen Ginsberg z univerze v New Yorku, ki so vsi imeli pomembno vlogo v tem skupnem projektu univerze Rutgers -New York.