Spädbarn med väl anslutna bakterienätverk har färre luftvägsinfektioner

Mikroskopiska bakterier, som finns hos alla människor, samlas och bildar gemenskaper i olika delar av kroppen, som tarmarna, lungor, näsa och mun.

Nu, för första gången, forskare har visat i vilken utsträckning dessa mikrobiella samhällen är kopplade till varandra över hela kroppen, och hur dessa nätverk är associerade med mottaglighet för luftvägsinfektioner hos spädbarn.

I en presentation på European Respiratory Society International Congress idag (tisdag), Dr Melanie Clerc, en postdoktoral forskare vid Center for Inflammation Research, University of Edinburgh (Storbritannien), sa att spädbarn vars mikrobiella samhällen (känd som mikrobiota) var organiserade i stora nätverk, välanslutna kluster hade färre luftvägsinfektioner än de med mer fragmenterade nätverk.

Vi vet redan att bakterier i tarmen och luftvägarna oberoende är associerade med känslighet för och svårighetsgrad av luftvägsinfektioner. Ända tills nu, dock, forskare har mest fokuserat på kopplingarna mellan en viss sjukdom och antingen bakterierna i tarmen eller det lokala bakteriesamhället på sjukdomsplatsen, som lungorna.

Vi tror att vi är den första gruppen som visar i vilken utsträckning mikrobiella samhällen är länkade över olika platser i kroppen, och att ha en välstrukturerad, stabilt mikrobiellt nätverk från tidig ålder kan kopplas till förbättrad andningshälsa under det första levnadsåret. "

Dr Melanie Clerc, postdoktor, Center for Inflammation Research, University of Edinburgh (Storbritannien)

Forskarna, ledd av professor Debby Bogaert, tog prover en vecka efter födseln och sedan vid två, fyra och sex månader från näsan, mun och tarm hos 120 friska spädbarn som var inskrivna i den stora prospektiva Microbiome Utrecht Infant Study i Nederländerna.

Forskarna samlade också information om livsstilar och miljöfaktorer som påverkar barnen, och hur många luftvägsinfektioner de utvecklade under det första levnadsåret.

Dr Clerc sa:"Vi analyserade bakterierna i näsan, mun och tarm vid flera tidpunkter och använde en matematisk algoritm för att skapa nätverk som beskriver hur alla dessa mikrober är länkade vid varje tidpunkt och över tid. "

Forskarna fann att en vecka efter födseln var de mikrobiella nätverken redan väldefinierade hos spädbarn som fick 0-2 infektioner under det första levnadsåret.

Dessa nätverk bestod av fyra stora kluster av bakterier:tre kluster var specifika för antingen näsan, munnen eller tarmen, och ett fjärde kluster av bakterier, består av arter av blandat ursprung, kopplade de tre andra grupperna. Storleken, sammansättningen och anslutningen av dessa kluster förblev stabil under året.

"Dock, nätverken från barn som utvecklat fler luftvägsinfektioner visade små, mindre väl anslutna kluster från tidigt liv, och de tenderade att förändras mer med tiden, även innan infektioner inträffade, "sa Dr Clerc.

"Våra resultat kan leda till nya insikter om sätt att använda dessa mikrobiella anslutningar på flera platser för att förhindra luftvägsinfektioner i barndomen och för att förstå hur mottaglighet för sjukdom är kopplad till hur dessa mikrobiella samhällen mognar. Vidare, ingrepp omedelbart före eller efter födseln, som kejsarsnitt eller antibiotikabehandling, kan ha större inverkan än vi tidigare förutspådde på grund av deras utökade effekt på hur mikrobiella samhällen över hela kroppen är anslutna. "

Forskarna planerar att studera de specifika mekanismer genom vilka bakterier kommunicerar med varandra över olika platser i kroppen, och vad driver dessa nätverk, för att bättre förstå konsekvenserna av anslutningarna.

De kommer också att undersöka hur kommunikationsnätverk påverkas av medicinska ingrepp vid tidpunkten för födseln och även av matningsmetoden.

Barnen rekryterades före födseln på Spaarne -sjukhuset i Nederländerna under rutinmässiga prenatala möten med barnmorskor och förlossningsläkare. Endast friska barn ingick, och de som föddes tidigt eller med medfödda abnormiteter eller komplikationer kring födelsetiden uteslöts från studien.

Professor Tobias Welte från Hannover University, Tyskland, är ordförande för European Respiratory Society och deltog inte i studien.

Han sa:"Den här studien ger några intressanta data för att visa att genom att utvärdera spädbarns mikrobiella nätverk tidigt, vi kanske kan identifiera dem som är mer mottagliga för luftvägsinfektion. Detta kan hjälpa vårdpersonal att förhindra infektion och erbjuda behandling snabbare, som skulle skydda barnens hälsa och förbättra patientresultaten, eftersom förebyggande och tidig behandling är nyckeln till att minimera risken för långsiktiga hälsoeffekter på luftvägarna efter infektion i tidigt liv.

"Även om metoderna som beskrivs i denna studie kan erbjuda ett nytt sätt att identifiera barn som löper större risk för infektion, vi behöver mer forskning för att bekräfta kopplingen mellan mikrobiella nätverk och andningseffekter och potentialen för ökad mottaglighet för luftvägsinfektion. "

• Mount Sinais forskare får NIH -pris för att utveckla universellt influensavaccin
• Ny studie finner ingen signifikant glutenöverföring i gemensamma matlagningsaktiviteter hos celiaki-familjer