Tidig exponering för husdjur kan leda till robust immunsystemsutveckling

Att komma nära - och lite smutsig - med husdjur kan bara hjälpa oss att avvärja sjukdom, säger forskare som ytterligare har visat fördelarna med tidig exponering för en mängd olika miljöbakterier.

Forskare från Ohio State University fann att bakterier och andra mikrober från Amish -barn på landsbygden var mycket mer mångsidiga - på ett fördelaktigt sätt - än vad som hittades i urbana barns tarmar. Och, i ett första experiment i sitt slag, de hittade bevis på hur ett friskare tarmmikrobiom kan leda till en mer robust utveckling av andningsimmunsystemet.

Studien publicerades denna månad i tidskriften Gränser i immunologi .

God hygien är viktigt, men ur vårt immunsystems perspektiv, en sanerad miljö berövar vårt immunsystem möjligheten att utbildas av mikrober. För rent är inte nödvändigtvis bra. "

Studys medförfattare Zhongtang Yu, professor i mikrobiologi, Ohio State Department of Animal Sciences och medlem i universitetets Food Innovation Center

Forskargruppen samlade avföringsprover från 10 Ohio -barn som var cirka 6 månader till ett år gamla. De fem Amish -bebisarna bodde alla på landsbygden med husdjur. De andra fem bebisarna bodde i eller i närheten av Wooster, en medelstor Ohio -stad, och hade ingen känd kontakt med boskap.

Proverna avslöjade viktiga skillnader - särskilt en stor variation i mikrober och ett överflöd av fördelaktiga bakterier i Amish -barnens tarmar som inte hittades i deras stadsboende motsvarigheter. Forskarna förväntade sig detta, baserat på spädbarnens exponering för boskapen och det faktum att amishen tenderar att leva en relativt mindre sanerad livsstil än de flesta andra amerikaner.

"Priming av det tidiga immunsystemet är mycket annorlunda hos Amish -barn, jämfört med stadsbor, "sade Renukaradhya Gourapura, medförfattare till studien och professor vid Ohio State's College of Food, Jordbruks- och miljövetenskap och livsmedelsdjurhälsoprogram.

Vad de verkligen ville veta var hur dessa skillnader kan påverka utvecklingen av immunsystemet, sätta grunden för kroppens förmåga att identifiera och attackera sjukdomar och dess motståndskraft mot allergier och andra immunsystemsproblem. Tidigare studier i USA:s Amish -befolkning och jämförbara befolkningar över hela världen har dragit ett tydligt samband mellan livet på landsbygden och en minskning av allergier och astma, Sa Gourapura.

Detta samband har lett till en teori som kallas "hygienhypotesen, "som bygger på tanken att hyperrena modernt liv - tänk antibakteriell tvål, allestädes närvarande handdesinfektionsmedel och rengjorda hus och arbetsplatser - har lett till en ökning av autoimmuna och allergiska sjukdomar.

Med tanke på att biljoner mikrober i människans tarm är kända för att spela en viktig roll för hälsa och sjukdomsprogression, Ohio State -forskarna ville undersöka hur olika tarmmikrobiomer kan bidra till immunsystemets utveckling. Att göra detta, de använde fekaltransplantationer från bebisarna i studien för att kolonisera tarmen hos nyfödda grisar.

"Vi ville se vad som händer i den tidiga utvecklingen av immunsystemet när nyfödda grisar med" bakteriefria "tarmar får tarmmikrober från mänskliga spädbarn uppfostrade i olika miljöer, "Sa Gourapura." Från deras födelsedag, dessa Amish -barn utsattes för olika mikrobiella arter inom och utanför sina hem. "

Forskarna såg ett samband mellan de olika Amish-tarmmikroberna och en mer robust utveckling av immunceller, särskilt lymfoida och myeloida celler i tarmarna.

"Verkligen, det var en stor skillnad i generationen av kritiska immunceller, "Sa Gourapura.

Tidigare forskning om sambandet mellan mikrobiomet och immunitet har utförts på möss, och denna studie visade att grisar - som har anatomi, immunsystem, genetik och fysiologi som mer liknar människor - är ett lönsamt alternativ för vidare studier, Sa Gourapura. Detta är ett viktigt steg eftersom det öppnar dörren för att bättre utforska detaljer om de mikrobiella länkarna mellan tarmen och luftvägarnas immunsystem hos spädbarn, han sa.

"Forskare vet att tarmmikrobiomet sannolikt spelar en viktig roll i utvecklingen av immunsystemet och i början av olika metaboliska processer och infektionssjukdomar, men vi behöver bättre modeller för att upptäcka detaljerna i den processen så att vi kan använda den informationen för att förbättra människors hälsa, "Sa Gourapura.

Till exempel, det kan vara så att vissa probiotika kan förbättra tarmhälsan och immunutvecklingen, Sa Yu.

Även om den främsta skillnaden mellan barnen i studien var deras exponering för en jordbruksmiljö, forskarna noterade också att två av de icke-Amish-barnen bara matades med formel, medan alla Amish-barn i denna studie ammades. En annan viktig skillnad som kan bidra till skillnader i tarmmikrobiom mellan grupperna är att Amish -familjerna växte och rutinmässigt åt sina egna produkter.

• Nytt vaccin som innehåller DNA och rekombinanta proteiner kan skydda mot HIV
• Högupplösta bilder ger ledtrådar för att förbättra designen mot illamående