Nova študija bi lahko pomagala preprečiti smrtne okužbe pri dojenčkih

Pri nedonošenčkih, rojenih pred 28-30 tedni življenja, obstaja veliko tveganje za številne zaplete, med katerimi so možnosti za smrt zaradi okužbe, ki se začne v črevesju, zelo velike. Nova študija, objavljena v reviji Naravna medicina poroča, da so takšne okužbe veliko bolj verjetne, če kaj ovira normalno kopičenje mikrobov v črevesju. Dodajanje nekaterih sevov bakterij ščiti pred takšnimi okužbami, po drugi strani.

Raziskovalca Jeffrey Singer in Casey Weaver pravita, "Naše ugotovitve ponujajo možnost racionalnega oblikovanja in testiranja učinkovitih probiotičnih terapij za zaščito nedonošenčkov v nevarnosti."

Pozno okužba in disbioza

Okužbe, ki se pojavijo 3 ali več dni po rojstvu, so označene kot pozno začeta sepsa. Raziskovalci so ugotovili, da pozno začetek sepse pogosto spodbuja hiperproliferacija ene same vrste v črevesju. Ta pojav se imenuje neonatalna disbioza. Ko se to zgodi, pogosto sledi pozno začeta sepsa. Klinično delo, ki kaže to ugotovitev, je zdaj potrjeno z ugotovitvami te študije.

Znanstveniki pravijo, "Naš model bi moral pomagati opredeliti mehanizme, s katerimi pionirske vrste razvijajočega se mikrobioma novorojenčkov preprečujejo ali ne preprečujejo - disbioze, ki je nagnjena k LOS."

Študij

V sedanji študiji so bile uporabljene miši, ker imajo novorojene miši črevesje, ki se ob rojstvu in kmalu zatem še razvija. Zaradi tega so bolj primerljivi z nezrelim črevesjem pri zelo nedonošenčkih.

Raziskovalci so uporabili novorojenčke, ki so bili izpostavljeni sevu bakterije, ki povzroča bolezni Klebsiella pneumoniae Kp-43816, ki so ga vstavili v njihove nezrele želodce. Ti mikrobi so bili zasnovani tako, da nosijo luminiscenčno biomolekulo. Kot rezultat, položaj bakterijskih izrastkov v črevesju živih živali je jasno viden. Poleg tega, enostavno je slediti njihovemu širjenju iz črevesja in vdreti v preostali del telesa. Bioluminiscenca je idealna za to nalogo, saj je vidna tudi, če jo prekriva skoraj en trden centimeter tkiva.

Bakterije Klebsiella, 3D ilustracija Zasluge:Kateryna Kon / Shutterstock

Patogeni sev so vstavili v odmerku, ki bi v 10 dneh ubil 50% živali. Pri tem odmerku videli so kako Klebsiella premaknila iz črevesja točno na tistih mestih, kjer je nastala najgostejša rast ali kolonija. Ob istem času, Disbioza ni bila univerzalno povezana s sepso. To je povezano s človeškimi nedonošenčki, ne razvijejo vsi sepse s poznim nastopom.

Naslednji korak je bil dajanje seva iste bakterije, ki ne povzroča bolezni, in sicer Kp-39, v želodec novorojenčka miši. Na tej točki so bili raziskovalci presenečeni, ko so ugotovili, kako ta sev ne povzroča bolezni, kot je bilo pričakovano, vendar so ugotovili, da so se iz črevesja premaknili v trebuh. Povzročila je tudi okužbe jeter ali mezenterija, žilni pecelj, ki povezuje trebušne krvne žile s preostalim delom telesa. V 9 dneh, mladiči so očistili bakterije iz telesa.

Sklepi

Raziskovalci menijo, da medtem ko sta oba Klebsiella sevi se lahko preselijo skozi črevesno steno, obstajajo jasne razlike v tem, kako imunski sistem gostitelja po tem koraku odstrani te mikrobe iz telesa. Ta razlika je obstajala, ko so bili sevi injicirani naravnost v peritoneum, tako da jim ni bilo treba seliti iz lumena črevesja.

Disbioza z in brez pozne sepse

V primeru peritonealne injekcije s Kp-43816, vse novorojene miši so umrle v 24 urah. Vendar pa ko je bil uporabljen Kp-39, ni umrl niti en mladiček miši, in bakterija je bila iz telesa odstranjena v enem tednu. Kapsularne variacije med temi sevi so raziskovalcem pokazale, da se kapsula okoli bolj virulentnega seva upira delovanju imunskih celic pri zajemanju in odstranjevanju teh bakterij. Kot rezultat, uspešno so okužili gnoj, za razliko od Kp-39.

Kot rezultat tega poskusa je znanstvenikom je uspelo razlikovati in slediti dvema različnima dogodkoma:medtem ko sev Kp-43816 sledi poti, ki odraža pozno začeto sepso, ki je posledica disbioze pri novorojenčku, Kp-39 omogoča razvoj disbioze brez sepse ali smrti, kar bi pokvarilo sliko.

Nadaljevali so to študijo s spreminjanjem sestave črevesnega mikrobioma pri mladičih miši. Ugotovili so, da lahko spremenijo raven dovzetnosti za črevesno disbiozo in pozno začeto sepso. Že znano je, da je normalen ali zdrav črevesni mikrobiom ključnega pomena pri preprečevanju kolonizacije in invazije patogenov. Ko populacija mladičev miši brez kalčkov, ki nimajo črevesnega mikrobioma, je bil izpostavljen Kp-43816, vsi so bili podobno okuženi z bakterijo, kar ima za posledico pozno začeto sepso.

Zdravljenje z antibiotiki pri materi

Če gremo naprej, so raziskovalci zdaj dajali antibiotike nosečim mišem od enega dneva pred porodom do nekaj dni po tem, po kateri Klebsiella okužba z virulentnim sevom. Dali so dva različna antibiotika, tj. gentamicin in vankomicin. Ker se oboje zelo malo absorbira, prisotnost antibiotika verjetno ni pomembna pri mišjih mladičih. Vendar pa črevesno bakterijsko populacijo matere bi spremenili na več načinov. Po drugi strani pa to bo pomenilo, da so mladiči po rojstvu izpostavljeni drugačni vrsti črevesnega mikrobioma in bodo razvili to vrsto mikrobioma.

Zgodilo se je, da so bili mladiči mater na gentamicinu zelo nagnjeni k okužbi, ne pa tistih mater, ki se zdravijo z vankomicinom, v primerjavi s kontrolami. Ponovitev poskusa z avirulentnim sevom Kp-39 je povzročila ničelno smrtnost, vendar večja disbioza pri mladičih gentamicina v primerjavi z mladiči vankomicina.

Sevov Lactobacillus je bilo v črevesni flori mladičev vankomicina več kot v primerjavi z mladiči gentamicina. Tako zdi se, da Lactobacillus številke so povezane s povečano ali zmanjšano ranljivostjo za nastanek disbioze in pozno začeto sepso pri novorojenčku.

To je pokazalo zaporedje DNA za identifikacijo bakterij, ki so prevladovale v črevesnem mikrobiomu Lactobacillus murinus je prevladoval pri mladičih, rojenih materam z vankomicinom. Vendar pa z gentamicinom, tega seva pri mladičih skoraj ni bilo.

Še ena zanimiva ugotovitev je bila ta L. murinus je občutljiv na delovanje gentamicina, vendar odporen na delovanje vankomicina. Odstranitev te zaščitne in koristne vrste z dajanjem gentamicina je utrla pot disbiozi pri novorojenčkih, z blokiranjem prehoda te 'dobre' bakterije iz materinega črevesja v črevesje mladičev.

Preprečevanje disbioze s koristnimi bakterijami

Da bi potrdili te ugotovitve, raziskovalci zdaj upravljajo L. murinus mladiči, rojeni materam, zdravljenim z gentamicinom, preden izpostavite te mladiče Kp-39. Pojavnost disbioze se je v tej skupini močno znižala v primerjavi s kontrolo. V drugem nizu poskusnih miši, ugotovili so tudi, da sev Escherichia coli (E. coli) bakterije, uporabljene v probiotikih, lahko prav tako zagotavljajo podobno zaščito pri teh skupinah mladičev, vendar je enako dejanje manjkalo, ko so testirali več drugih pogostih sevov Lactobacillus, uporabljenih v probiotikih.

Študija je tudi pokazala, da so zelo mladi mladiči podobni nedonošenčkom, saj so fakultativni anerobi prevladovali v njihovem črevesnem okolju. Te bakterije pripadajo različnim sevom, vendar so si podobne, saj lahko živijo in rastejo s kisikom ali brez njega. To je značilno za črevesje zelo nezrelih mladičev in dojenčkov.

Z rastjo in zorenjem, sestava mikrobioma se spreminja, dokler ni primerljiva s sestavo starejših ali nedonošenčkov, s pretežno obveznimi anerobi. Te bakterije rastejo le, če kisika ni in umrejo v prisotnosti kisika. Starejši mladiči s to vrsto zrelega mikrobioma niso razvili neonatalne disbioze.

Tako zdi se, da ko je kisik v črevesju novorojenih miši, zaviranje obveznih anerobov, omogočajo rast drugih vrst. To je lahko razlog, zakaj se disbioza pogosteje pojavlja pri zelo majhnih dojenčkih.

Posledice

Avtorji sklepajo, da so nekatere normalne bakterijske vrste bistvene in ustrezne za preprečevanje prekomerne rasti patogenih vrst v črevesju novorojenčka, in tako zavirajo pozno začeto sepso zaradi disbioze. Raziskovalci Singer in Casey Weaver pravijo, "Zagotavljajo podlago za razumevanje, zakaj so nekateri probiotiki zaščitni, medtem ko drugi niso. To ima lahko pomembne posledice za klinično prakso, kjer lahko uporaba materinih in neonatalnih antibiotikov spremeni neonatalni mikrobiom, in kjer dojenčki z zelo nizko porodno težo dobivajo probiotike brez jasnih dokazov o prednostnih vrstah probiotikov. "

• Kapljice, ki vsebujejo poseben probiotični sev, lahko zmanjšajo kolike pri dojenčkih
• Uživanje celega sadja lahko zniža krvni tlak tako pri moških kot pri ženskah