Informacija

Kako dojenčad dobivaju prve crijevne bakterije?

Kako dojenčad dobivaju prve crijevne bakterije?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Prije svega, ja sam potpuni laik u biologiji. Nedavno sam pročitao "Dokaze za evoluciju" Richarda Dawkinsa. Razmišljajući o ovom pitanju, pitao sam se o podrijetlu ljudskih crijevnih bakterija (moglo bi se generalizirati na bakterije crijeva sisavaca).

Općenito, vidim dvije mogućnosti:

Ove bakterije su

  • stečeno kasnije kroz okolinu (vjerojatno nakon rođenja) ili
  • proizvodi ih sam organizam

Prva opcija mi se čini malo previše ranjiva da bi bila istinita (različita hrana, različite bakterije zbog zemljopisnog položaja, itd.)

Potonja opcija mi se čini zbunjujućom. Bakterije su, koliko ja znam, neovisni oblici života. Je li moguće da naša DNK sadrži informacije i za druge oblike života?


Pa, prvo je isključivo odgovor. Ljudi (ili drugi sisavci, ili bilo koja vrsta općenito) ne mogu roditi nove vrste (bakterija, ovdje); moraju se po svaku cijenu dobiti iz okoline. Međutim, okoliš čini variraju, što dovodi do varijacije u crijevnom mikrobiomu, o čemu će biti riječi kasnije.

Prije svega, mikrobiom crijeva je samo dio ukupnog mikrobioma ljudi (Sherwood et al, 2013.). Sada, obično crijevne bakterije osoba stječe unutar jedne do dvije godine od rođenja (Sommer et al, 2013.), dok se crijevo fetusa smatra sterilnim. Međutim, moguća je kolonizacija mikroba u fetusu (Matamoros et al, 2013.). Na primjer, vrste Lactobacillus i Bifidobakterije pronađeni su u biopsijama placente u jednoj studiji (Mueller et al, 2017).

Tijekom rođenja i brzo nakon toga, bakterije iz majke i okolnog okoliša koloniziraju djetetova crijeva. Dojenčad rođena carskim rezom također može biti izložena mikroflori svojih majki, ali je početna izloženost najvjerojatnije iz okolnog okruženja poput zraka, druge dojenčadi i medicinskog osoblja, koji služe kao vektori za prijenos. Tijekom prve godine života sastav crijevne flore općenito je jednostavan i uvelike se mijenja s vremenom i nije isti kod pojedinaca (Sommer et al, 2013).

Sada razgovarajmo o varijacijama u crijevnom mikrobiomu među pojedincima. Mikrobiom crijeva pojedinca može varirati uglavnom zbog:

  • Dob: raznolikost sastava mikrobiote fekalnih uzoraka značajno je veća u odraslih nego u djece, iako su međuljudske razlike veće u djece nego u odraslih. Veći dio sazrijevanja mikrobiote u konfiguraciju nalik odrasloj osobi događa se tijekom prve tri godine života.

    Kako se sastav mikrobioma mijenja, tako se mijenja i sastav bakterijskih proteina proizvedenih u crijevima. U mikrobiomima odraslih pronađena je visoka prevalencija enzima uključenih u fermentaciju, metanogenezu i metabolizam arginina, glutamata, aspartata i lizina. Nasuprot tome, u mikrobiomima dojenčadi dominantni enzimi su uključeni u metabolizam cisteina i fermentacijske puteve (Yatsunenko et al, 2012).

  • Dijeta: Mikroflora crijeva se uglavnom sastoji od Prevotella, Bacteroides, i Ruminokok. Postoji povezanost između koncentracije svake mikrobne zajednice i prehrane. Prevotella odnosi se na ugljikohidrate i jednostavne šećere, dok Bacteroides povezan je s proteinima, aminokiselinama i zasićenim mastima. Specijalizirani mikrobi koji razgrađuju mucin, preživljavaju na izlučivanju ugljikohidrata svog domaćina. Ovisno o prehrani će dominirati jedan enterotip. Promjena prehrane rezultirat će odgovarajućom promjenom u broju vrsta (Wu et al, 2011).

  • Geografija: Jednostavno rečeno, sastav crijevnog mikrobioma ovisi o geografskom podrijetlu populacija. Na primjer, stanovništvo SAD-a ima visoku zastupljenost enzima koji kodiraju razgradnju glutamina i enzima uključenih u biosintezu vitamina i lipoične kiseline; budući da stanovništvo Malavija i Indijanaca ima visoku zastupljenost enzima koji kodiraju glutamat sintazu i također imaju preveliku zastupljenost $alpha$-amilaze u njihovim mikrobiomima. Kako stanovništvo SAD-a ima prehranu bogatiju mastima od populacije Indijanaca ili Malavija koja ima prehranu bogatu kukuruzom, prehrana je vjerojatno glavna odrednica sastava crijevnih bakterija (Yatsunenko et al, 2012).

    Daljnja istraživanja su pokazala veliku razliku u sastavu mikrobiote između europske i ruralne afričke djece. Fekalne bakterije djece iz Firence uspoređene su s bakterijama djece iz malog ruralnog sela Boulpon u Burkini Faso. U prehrani tipičnog djeteta koje živi u ovom selu uvelike nedostaje masti i životinjskih bjelančevina te je bogata polisaharidima i biljnim proteinima. U fekalnim bakterijama europske djece dominirale su Firmicutes i pokazao je značajno smanjenje biološke raznolikosti, dok su fekalne bakterije djece Boulpon dominirale Bacteroidetes. Povećana biološka raznolikost i različit sastav crijevne flore u afričkim populacijama mogu pomoći u probavi normalno neprobavljivih biljnih polisaharida, a također mogu rezultirati smanjenom učestalošću nezaraznih bolesti debelog crijeva (de Filippo et al, 2010).

Također, kao što @com.prehens.ible kaže u komentarima, postoje razni drugi načini putem kojih dojenče može dobiti bakterije kako bi stvorilo svoj crijevni mikrobiom. Za više informacija možete pročitati i stranicu Wikipedije na Gut Flora.

Reference:

  1. Sherwood, Linda; Willey, Joanne; Woolverton, Christopher (2013). Prescottova mikrobiologija (9. izd.). New York: McGraw Hill. str. 713-721. ISBN 9780073402406.

  2. Sommer F, Bäckhed F (2013). "Mikrobiota crijeva - gospodari razvoja i fiziologije domaćina". Nat Rev Microbiol. 11 (4): 227-38. PMID 23435359.

  3. Matamoros S; et al. (2013.). "Razvoj crijevne mikrobiote u dojenčadi i njezin utjecaj na zdravlje." Trendovi Microbiol. 21 (4): 167-73. PMID 23332725. doi:10.1016/j.tim.2012.12.001.

  4. Mueller, Noel T.; Bakač, Elizabeta; Combellick, Joan; Grigorjan, Zoja; Dominguez-Bello, Maria G. (08.04.2017.). "Razvoj mikrobioma dojenčadi: mama je važna". Trendovi u molekularnoj medicini. 21 (2): 109-117. ISSN 1471-4914. PMC 4464665 . PMID 25578246. doi:10.1016/j.molmed.2014.12.002.

  5. Yatsunenko, T.; Rey, F.E.; Manary, M.J.; Trehan, I.; Dominguez-Bello, M. G.; Contreras, M.; Magris, M.; Hidalgo, G.; Baldassano, R.N.; Anohin, A. P.; Heath, A.C.; Warner, B.; Reeder, J.; Kuczynski, J.; Caporaso, J. G.; Lozupone, C.A.; Lauber, C.; Clemente, J.C.; Vitezovi, D.; Knight, R.; Gordon, J. I. (2012). "Mikrobiom ljudskog crijeva promatran kroz dob i geografiju". Priroda. 486 (7402): 222-227. Bibcode:2012Natur.486… 222Y. PMC 3376388 . PMID 22699611. doi:10.1038/nature11053.

  6. Wu, G.D.; Chen, J.; Hoffmann, C.; Bittinger, K.; Chen, Y.-Y.; Keilbaugh, S. A.; Bewtra, M.; Vitezovi, D.; Walters, W.A.; Knight, R.; Sinha, R.; Gilroy, E.; Gupta, K.; Baldassano, R.; Nessel, L.; Li, H.; Bushman, F. D.; Lewis, J. D. (2011). "Povezivanje dugoročnih prehrambenih obrazaca s crijevnim mikrobnim enterotipovima". Znanost. 334 (6052): 105-8. Bibcode:2011Sci… 334… 105W. PMC 3368382 . PMID 21885731. doi:10.1126/science.1208344.

  7. De Filippo, C.; Cavalieri, D.; Di Paola, M.; Ramazzotti, M.; Poullet, J. B.; Massart, S.; Collini, S.; Pieraccini, G.; Lionetti, P. (2010). "Utjecaj prehrane na oblikovanje crijevne mikrobiote otkriven u usporednoj studiji na djeci iz Europe i ruralne Afrike". Proc. Natl. Akad. Sci. SAD. 107 (33): 14691-14696. Bibcode:2010PNAS… 10714691D. PMC 2930426 . PMID 20679230. doi:10.1073/pnas.1005963107.


Također postoje dokazi da bi izlaganje novorođenčeta vaginalnoj mikrobioti majke tijekom poroda moglo biti važno za uspostavljanje vlastite mikrobiote crijeva, usne šupljine i kože (Dominguez-Bello i sur. 2016.):

Izloženost novorođenčadi vaginalnoj mikrobioti majke prekida se porodom carskim rezom. Bebe rođene carskim rezom (C-presjek) stječu mikrobiotu koja se razlikuje od one vaginalno rođene dojenčadi, a porođaj carskim rezom povezan je s povećanim rizikom od imunoloških i metaboličkih poremećaja


Kako bi bebini prvi mikrobi mogli biti presudni za buduće zdravlje

Sarah DeWeerdt je slobodna znanstvena spisateljica iz Seattlea, Washington.

Također možete tražiti ovog autora u PubMed Google Scholaru

Sastojci u majčinom mlijeku mogu pomoći u uspostavljanju zdrave zajednice mikroorganizama u crijevima dojenčadi. Zasluge: Peter Menzel/SPL

U roku od nekoliko tjedana od rođenja, beba je domaćin zajednici milijardi bakterija, virusa i gljivica – od kojih se većina nalazi u crijevima – koje mogu oblikovati mnoge aspekte zdravlja. Kako se ta zajednica, ili mikrobiota, okuplja, pitanje je rasprave: neki su istraživači počeli dovoditi u pitanje dogmu da je maternica sterilno okruženje. Ipak, jasno je da rođenje pokreće radikalnu transformaciju crijeva dojenčadi.

“To je nevjerojatan ekološki događaj”, kaže Phillip Tarr, pedijatrijski gastroenterolog sa Sveučilišta Washington u St. Louisu, Missouri. Kolonizacija crijeva počinje ozbiljno kada beba tijekom rođenja naiđe na mikroorganizme iz majčine rodnice. Dok beba siše dojku, pokupi više mikroba s majčine kože. Također konzumira mikrobe iz crijeva svoje majke koji su se infiltrirali u njezino majčino mlijeko.

Dio pogleda na prirodu: Budućnost medicine

Kasnije se mikrobi pokupe od obožavatelja posjetitelja ili liza od obiteljskog psa, kao i ono što Nicholas Embleton, neonatolog sa Sveučilišta Newcastle, UK, naziva "životom u normalnom, prljavom kućnom okruženju". U dobi od dvije ili tri godine, sastav crijevne mikrobiote djeteta vrlo je sličan mikrobioti odrasle osobe.

Ako se proces montaže skrene iz kolosijeka, posljedice mogu biti smrtonosne. Znatno izmijenjena mikrobiota povezana je s oblikom upale crijeva koja je vodeći uzrok smrti kod novorođenčadi koja su rođena prije vremena. Manje ekstremne promjene u mikrobioti kod inače zdravih beba mogle bi imati dugoročne posljedice po zdravlje, možda igrajući ulogu u stanjima kao što su astma i dijabetes.

Istraživači traže načine za ponovno uspostavljanje ravnoteže mikrobiote u nedonoščadi. A neki se pitaju je li moguće preoblikovati mikrobnu zajednicu zdravih dječjih crijeva kako bi se spriječile kronične bolesti u odrasloj dobi.

Prijevremeno rođena djeca posebno su osjetljiva na poremećaje u mikrobioti. Mnogi se rađaju carskim rezom, pa stoga ne dolaze u kontakt s mikrobima koji žive u porođajnom kanalu. Takve bebe također često dobivaju tečajeve snažnih antibiotika i smještaju ih u sterilne plastične inkubatore gdje imaju minimalan kontakt s ljudskom kožom. S obzirom na to da ove intervencije odvajaju bebe od njihove okoline, ne čudi da se crijevna mikrobiota nedonoščadi značajno razlikuje od one bebe rođene u terminu. Ima tendenciju da ima manji udio mikroba koji su korisni za zdravlje crijeva, kao npr Bifidobakterije i Lactobacillus, kao i veće obilje bakterija koje uzrokuju bolesti i općenito manju raznolikost bakterija. A bakterijska zajednica je često kaotična, s dramatičnim promjenama u sastavu tijekom nekoliko dana.

Smatra se da abnormalna crijevna mikrobiota nedonoščadi ima ulogu u njihovoj ranjivosti na nekrotizirajući enterokolitis, teški oblik crijevne upale koja se iznenada javlja u prvih nekoliko tjedana života i može uzrokovati trajno oštećenje crijeva. Iako donošene bebe mogu razviti ovo stanje, najmanje tri četvrtine slučajeva javlja se kod novorođenčadi rođene prije vremena. U posljednja dva desetljeća, kako su liječnici naučili učinkovitije rješavati respiratorne probleme nedonoščadi, nekrotizirajući enterokolitis postao je glavna prijetnja takvim bebama.

Uzrok nekrotizirajućeg enterokolitisa nije određeni mikrob, već disfunkcija crijevne mikrobiote u cjelini. Osim što ima ulogu u probavi, crijeva su imunološki organ, kaže Barbara Warner, neonatologinja sa Sveučilišta Washington u St. Louisu. Rane interakcije crijeva s mikrobima stoga su snažni oblikovnici djetetovog imunološkog sustava.

Nekrotizirajući enterokolitis mogao bi biti posljedica toga što ovaj proces krene po zlu - možda predstavlja "imunološki sustav bebe koji se bori da shvati što je ispravno", kaže Embleton. “Vjerojatno je ova bolest koju vidimo neka vrsta pretjeranog upalnog stanja koje izaziva vrlo nezreo i naivan imunološki sustav crijeva.”

Liječenje stanja "je vrlo, vrlo grubo i osnovno", dodaje Embleton. Neke bebe s nekrotizirajućim enterokolitisom mogu se liječiti antibioticima i privremenim prijelazom na intravensko hranjenje kako bi se crijevima dalo vrijeme da zacijele. Teži slučajevi zahtijevaju operaciju za uklanjanje oštećenog dijela crijeva. Gubitak velikog dijela crijeva može dovesti do cjeloživotnih poteškoća s hranjenjem ili apsorpcijom hranjivih tvari. Otprilike jedna četvrtina beba koje razviju ovo stanje će umrijeti.

Ali sada, istraživači traže načine da zaustave ovo stanje u mikrobioti crijeva. Neki traže tragove koji bi mogli pomoći u predviđanju razvoja nekrotizirajućeg enterokolitisa, što bi omogućilo raniju liječničku intervenciju. Na primjer, prekomjerni rast bakterija iz tipa Proteobacteria može prethoditi stanju. Ali ovi se mikrobi nalaze i kod zdrave dojenčadi, tako da nije uvijek jasno kada treba oglasiti alarm. A takve promjene u sastavu mikrobiote možda nisu pravi uzrok bolesti.

Majčino mlijeko može sadržavati rješenje. Od 1990-ih, nekoliko studija pokazalo je da su dojene bebe manje osjetljive na nekrotizirajući enterokolitis nego one koje se hrane adaptiranim mlijekom. Naknadni nalet istraživanja odnosa između majčinog mlijeka i crijevnih mikroba otkrio je da majčino mlijeko sadrži sastojke koji potiču uspostavljanje zdrave crijevne mikrobiote.

Jedan primjer su kratki lanci molekula šećera poznatih kao oligosaharidi ljudskog mlijeka. "Oni su drugi po zastupljenosti izvor ugljikohidrata u ljudskom mlijeku nakon laktoze, ali nisu za prehranu beba", kaže Victoria Niklas, neonatologinja sa Sveučilišta California u Los Angelesu. Umjesto toga, ovi oligosaharidi daju hranu korisnim mikrobima kao što su Bifidobakterije. Oni također oblažu sluznicu crijeva i vežu se na patogene bakterije, što otežava invaziju mikroba koji uzrokuju bolesti.

Druga komponenta majčinog mlijeka, protein laktoferin, ima niz antimikrobnih svojstava. On potiskuje rast bakterija i čak može potaknuti smrt određenih štetnih mikroba vezanjem na upalne molekule zvane lipopolisaharidi.

Pružanje podrške majkama nedonoščadi koje žele dojiti može stoga pomoći u promicanju zdrave crijevne mikrobiote i sprječavanju nekrotizirajućeg enterokolitisa. Daljnja potencijalna strategija je nadopuniti prehranu ranih beba oligosaharidima iz ljudskog mlijeka ili laktoferinom. Dovršeno je nekoliko pokusa takvih dodataka, a još su u tijeku. Biotehnološke tvrtke također razvijaju suplemente koji sadrže ključne komponente majčinog mlijeka. (Niklas je glavni medicinski i znanstveni direktor jedne takve tvrtke, Prolacta Bioscience u Duarteu, Kalifornija.)

Drugi pristup u borbi protiv nekrotizirajućeg enterokolitisa je hranjenje nedonoščadi korisnim bakterijama ili probioticima. Cilj je “pokušati oponašati ono što se događa kod zdravih, donošenih, dojenih beba”, kaže neonatolog i istraživač Keith Barrington sa Sveučilišta Montreal u Kanadi.

Godine 2011., odjel intenzivne njege novorođenčadi u Sveučilišnom bolničkom centru Sainte-Justine, gdje Barrington radi, počeo je rutinski hraniti probiotike bebe rođene prije 32 tjedna trudnoće. Dojenčad su dobila koktel od četiri vrste Bifidobakterije i jedan od Lactobacillus, a incidencija nekrotizirajućeg enterokolitisa pala je za oko 50%. Više od polovice neonatalnih jedinica intenzivne njege u Kanadi slijedilo je primjer u pružanju probiotika, sa sličnim rezultatima. Međutim, to nije savršeno rješenje. Barringtonov tim je pokazao da su probiotički sojevi prisutni u stolici prijevremeno rođenih beba, što ukazuje na to da mikrobi mogu rasti u crijevima dojenčadi. Ali ove bebe još uvijek imaju manje korisnih bakterija i više patogenih bakterija u crijevima od zdravih, donošenih beba. Kombiniranje probiotika s molekulama kao što su oligosaharidi ljudskog mlijeka ili laktoferin može pomoći u poboljšanju slike, kaže Barrington. Planira usporediti učinke kombinacije probiotika i laktoferina na crijevnu mikrobiotu s onima samog liječenja probioticima.

Neonatološka zajednica podijeljena je oko uloge probiotika u prevenciji nekrotizirajućeg enterokolitisa. “Polovica nas misli da su to vjerojatno dobra ideja, a polovica misli da slučaj još nije dokazan”, kaže Embleton. "A čak i kada bismo koristili probiotike, stvarno ne znamo koje bismo trebali koristiti i koliko dajemo", kaže on.

Kako se rasprava nastavlja, istraživači istražuju može li imati ispravne crijevne mikrobe također ključno za omogućavanje zdrave dojenčadi da napreduje. Na primjer, djeca rođena carskim rezom imaju drugačiju crijevnu mikrobiotu od djece rođene vaginalno. Bebe koje su dojene i hranjene adaptiranim mlijekom također imaju različite mikrobiote u crijevima. Epidemiološke studije sugeriraju da su porođaj carskim rezom i hranjenje adaptiranim mlijekom povezani s povećanim rizikom od pretilosti i astme, kao i drugih stanja, a mnogi istraživači misle da bi te učinke mogla oblikovati crijevna mikrobiota. Može li stoga crijevna mikrobiota dojenčadi biti ključ za sprječavanje takvih stanja u kasnijem životu?

Veze nisu jednostavne. “Ovo su složeni problemi i mislim da je, da budem iskren, mikrobiota samo jedan njezin dio”, kaže Warner. Međutim, dodaje ona, mikrobiota je privlačna meta za intervenciju jer bi je moglo biti lakše izmijeniti od drugih čimbenika rizika za određena stanja.

Neki su liječnici zagovarali, na primjer, da se bebe rođene carskim rezom obrisu uzorkom vaginalne mikrobiote njihove majke. Ali ako ta mikrobiota pomaže u promicanju stanja kao što je pretilost, intervencija bi mogla imati lošu stranu. A ako majka ima bakterije koje uzrokuju bolesti, to bi moglo biti čak i opasno.

Nekoliko studija je uspjelo pokazati sposobnost probiotika da učine trajnu promjenu mikrobiote crijeva dojenčadi. “Izuzetno je teško izraditi mikrobne populacije koje će se zadržati i koristiti domaćinu”, kaže Tarr. Kada se prestanu uzimati probiotici, crijevna mikrobiota se obično vraća u prethodno stanje za nekoliko dana.

Više iz programa Nature Outlooks

Ali na tom planu bi moglo biti napretka. U studiji iz 2017. (S. A. Frese et al. mSphere 2, e00501-17 2017), istraživači sa Kalifornijskog sveučilišta, Davis, i biotehnološka tvrtka Evolve BioSystems iz Davisa, Kalifornija, izvijestili su da su dojena djeca koja su dobila soj EVC001 od Bifidobacterium longum infantis i dalje imali mikrobe u crijevima 30 dana nakon što je liječenje probiotikom prekinuto. Ovaj soj, koji je Evolve BioSystems razvio kao probiotički dodatak majčinom mlijeku za bebe, iznimno je učinkovit u konzumiranju oligosaharida iz ljudskog mlijeka, kaže neonatolog Mark Underwood, koji je vodio studiju. (Underwood nema financijski interes u tvrtki.)

“Mislili smo, možda možemo napraviti veliku razliku u ovoj [mikrobnoj] zajednici tako što ćemo – umjesto da ih zauvijek držimo na probioticima – kratko vrijeme liječiti probioticima, a zatim dajući tim korisnim bakterijama izvor hrane kakav jesu jedinstveno sposoban za konzumiranje”, kaže Underwood.

Bebe zasijane s B. infantis također su imale manje patogenih bakterija i više korisnih metabolita u crijevima nego dojene bebe koje nisu primale probiotik. To sugerira da je mikrobiota zdrave dojene dojenčadi, koja se koristi kao mjerilo za studije na prijevremeno rođenim bebama, također zrela za poboljšanje.

Koliko daleko bi takvo poboljšanje moglo ići, neizvjesno je. The B. infantis studija je samo prvi korak, a istraživači nisu sigurni kako bi izgledala idealna neonatalna crijevna mikrobiota. Ipak, rastuća važnost mikrobiote mijenja pristup liječnika koji brinu o najmlađim pacijentima. Među medicinskim specijalnostima, "neonatologija nikada nije bila na vrhu prehrambenog lanca", kaže Niklas. “Ali sada je postalo potpuno jasno da naše prakse i naše intervencije doista sadrže sjeme budućeg zdravlja.”

Priroda 555, S18-S19 (2018.)

Ovaj je članak dio Nature Outlook: Budućnost medicine, urednički neovisnog dodatka proizvedenog uz financijsku potporu trećih strana. O ovom sadržaju.


Rođenje hipoteze

Četiri godine nakon završetka diplomskog rada, Nagler je počela voditi laboratorij na Harvard Medical School. Tada je proučavala upalnu bolest crijeva, a ne alergije na hranu. No, kako su istraživanja 1990-ih pokazala da su upalne bolesti crijeva prvenstveno uzrokovane imunološkim reakcijama na crijevne bakterije, ona je svoju pozornost preusmjerila na mikrobiom.

Zatim je 2000. godine naišla na intrigantnu publikaciju. Opisao je mišji model za alergiju na kikiriki koji oponaša ključne simptome koje doživljavaju ljudi. Miševi nemilosrdno grebu. Oči i usta im napuhnu. Neki se bore s disanjem&mdasha po život opasan alergijski odgovor koji se zove anafilaksija.

Zasluge: Getty Images

Sve se to događa nakon što su istraživači nahranili miševe u prahu od kikirikija. &ldquoTo mi je zapelo za oko,&rdquo Nagler kaže. To je bilo u suprotnosti s njezinim ranijim nalazima s miševima s artritisom, gdje su hranili kolagen smirio imunološka reakcija. Zašto razlika?

Miševi s alergijom na kikiriki, pokazalo je drugo izvješće, imali su genetsku grešku koja oštećuje receptor nazvan TLR4 koji se nalazi u membranama imunoloških stanica i prepoznaje mikrobe. Izgledalo je kao da miševima s alergijom na kikiriki nedostaje normalan unakrsni razgovor koji se odvija između crijevnih mikroba i imunoloških stanica.

&ldquoTo je bio moj trenutak za žarulju,&rdquo Nagler kaže. Možda trilijuni mikroba koji žive u nama potiskuju imunološke odgovore na hranu stimulirajući TLR4 receptor. A možda poremećaji u tom prepunom mikrobiomu mijenjaju potiskivanje i uzrokuju porast alergija.

Ideja se uklapa u povijesne trendove. Kako su se društva modernizirala, ljudi su se preselili u urbana područja, imali više beba carskim rezom, uzimali više antibiotika i jeli više prerađene hrane s niskim udjelom vlakana i što će uzdrmati mikrobiome. Vrijeme tih promjena u načinu života paralelno je s uočenim porastom količine hrane i drugih vrsta alergija, čiji strm porast tijekom jedne generacije ukazuje na neki ekološki uzrok.

Godine 2004. Nagler i njezini suradnici objavili su izvješće koje pokazuje da je kikiriki izazvao anafilaksiju samo kod miševa s mutiranim TLR4 receptorom, ne i u genetski srodnim sojevima s normalnim TLR4. Razlika je nestala kada su znanstvenici antibioticima zbrisali populacije crijevnih bakterija. Tada su čak i normalni miševi postali osjetljivi na alergije na hranu, što implicira da su bakterije u središtu zaštite.

Laboratorij Nagler&rsquos od tada radi na utvrđivanju koje su bakterije korisne i na razumijevanju kako reguliraju alergijske reakcije.


Reakcija crijeva: iznenađujuća moć mikroba

Stajao sam u liftu na Sveučilištu Washington u St Louisu, s profesorom Jeffom Gordonom i dvojicom njegovih studenata, od kojih je jedan držao metalni kanister.

"Samo neke fekalne kuglice u cijevima", rekla je.

“To su mikrobi zdrave djece, a također i neke pothranjene. Presadili smo ih u miševe”, objasnio je Gordon, kao da je to najnormalnija stvar na svijetu.

Vrata lifta su se otvorila, a ja sam slijedio Gordona, njegove studente i termosicu sa smrznutim peletima u veliku sobu. Bila je ispunjena redovima zatvorenih komora od prozirne plastike. Zavirujući u jednu od ovih odaja, susreo sam se s jednom od najčudnijih životinja na planeti. Izgledao je kao samo miš, i upravo je zato bio tako čudan. Bio je to samo miš, i ništa više.

Gotovo svaka druga životinja na Zemlji, bilo stonoga ili krokodil, pljosnati crv ili flamingo, nilski konj ili čovjek, gomila je bakterija i drugih mikroba. Svaka od ovih minijaturnih zajednica poznata je kao mikrobiom. Svaki čovjek ima mikrobiom koji se sastoji od oko 39 bilijuna mikroba, otprilike po jedan za svaku vlastitu stanicu. Svaki mrav u koloniji je sama kolonija. Svaki stanovnik zoološkog vrta je zoološki vrt za sebe. Čak i najjednostavnije životinje kao što su spužve, čija statična tijela nikad nisu deblja od nekoliko stanica, dom su uspješnih mikrobioma.

Ali ne i miševi u Gordonovom laboratoriju. Cijeli život provode odvojeni od vanjskog svijeta, i od mikroba. Njihovi izolatori sadrže sve što im je potrebno: vodu za piće, smeđe nuggets jela, komade slame za posteljinu i bijelu kućicu od stiropora za parenje u privatnosti. Gordonov tim zrači sve te predmete kako bi ih sterilizirao prije nego što ih gomila u cilindre za punjenje. Oni steriliziraju cilindre tako što ih pare na visokoj temperaturi i tlaku, prije nego što ih zakače na otvore na stražnjoj strani izolatora, koristeći spojne čahure koje također steriliziraju.

To je naporan posao, ali osigurava da se miševi rode u svijetu bez mikroba i da odrastu bez mikrobnog kontakta. Naziv za to je “gnotobiosis”, od grčkog za “poznati život”. Točno znamo što živi u tim životinjama - što je ništa. Za razliku od svih ostalih miševa na planeti, svaki od ovih glodavaca je miš i ništa više. Prazna posuda. Silueta, neispunjena. Ekosustav jednog.

Svaki izolator imao je par crnih gumenih rukavica pričvršćenih na dva otvora, kroz koje su istraživači mogli manipulirati onim što je unutra. Rukavice su bile debele. Kad sam zavukao ruke, brzo sam se počeo znojiti.

Nespretno sam podigao jednog od miševa. Lijepo mi je sjedio na dlanu, bijelog krzna i ružičastih očiju. Bio je to čudan osjećaj: držao sam ovu životinju, ali samo kroz dvije crne izbočine u njezin hermetički zatvoreni svijet. Sjedilo je na meni, a opet potpuno odvojeno od mene. Kad sam se ranije rukovao s Gordonom, razmijenili smo mikrobe. Kad sam pogladio ovog miša, ništa nismo razmijenili.

Činilo se da je miš normalan, ali nije. Odrastajući bez mikroba, njegova se crijeva nisu pravilno razvila – imala je manju površinu za apsorpciju hranjivih tvari, zidovi su mu bili propusniji, obnavljao se sporije, a krvne žile koje su ga opskrbljivale hranjivim tvarima bile su rijetke. Ostatak tijela nije prošao puno bolje. U usporedbi s normalnim mikrobima krcatim vršnjacima, njegove kosti su bile slabije, imunološki sustav je bio ugrožen, a vjerojatno se i ponašao drugačije. Bilo je to, kao što je mikrobiolog Theodor Rosebury jednom napisao, “jadno stvorenje, koje gotovo u svakom trenutku zahtijeva umjetnu zamjenu za klice koje [mu] nedostaju”.

Nevolje miša bez klica zorno pokazuju koliko je mikrobiom neprocjenjiv. Većina nas još uvijek vidi mikrobe kao klice: neželjene nositelje kuge koje moramo izbjegavati pod svaku cijenu. Ovaj stereotip je krajnje nepravedan. Većina mikroba nas ne čini bolesnima. U najgorem slučaju, oni su putnici ili autostoperi. U najboljem slučaju, oni su neprocjenjivi dijelovi našeg tijela: ne preuzimatelji života, već njegovi čuvari. Pomažu u probavi naše hrane, educiraju naš imunološki sustav, štite nas od bolesti, oblikuju naše organe, usmjeravaju naše ponašanje i održavaju naše zdravlje. Ovaj široki utjecaj objašnjava zašto je mikrobiom tijekom posljednjeg desetljeća postao jedno od najtoplijih područja biologije i zašto je Gordon – vjerojatno najutjecajniji znanstvenik u tom području – toliko fasciniran njime.

Proučavajući naše mikrobne suputnike, pokušava otkriti kako je mikrobiom točno povezan s pretilošću i njegovom polarnom suprotnošću – pothranjenošću. Proučava koje vrste mikroba utječu na ta stanja i kako na njih utječu naša prehrana, naš imunološki sustav i drugi aspekti našeg života. U konačnici, želi upotrijebiti to znanje za manipulaciju mikrobnim svjetovima u nama kako bismo poboljšali svoje zdravlje.

Jeff Gordon je možda jedan od najcjenjenijih proučavatelja ljudskog mikrobioma, ali je i jedan od najtežih za stupiti u kontakt. Trebalo mi je šest godina pisanja o njegovom radu da ga natjeram da odgovori na moje e-mailove, pa je posjet njegovom laboratoriju bio teško stečena privilegija. Stigao sam očekujući nekoga grubog i udaljenog. Umjesto toga, pronašao sam simpatičnog i ljubaznog muškarca naboranih očiju, ljubaznog osmijeha i ćudljivog ponašanja. Dok je hodao po laboratoriju, ljude je nazivao "profesorima" - uključujući i svoje studente. Njegova odbojnost prema medijima ne proizlazi iz povučenosti, već iz gađenja prema samopromociji. Čak se suzdržava od sudjelovanja na znanstvenim konferencijama, radije se drži izvan svjetla pozornosti i u svom laboratoriju.

Smješten tamo, Gordon je učinio više od većine kako bi riješio kako mikrobi utječu na naše zdravlje. Ali kad god sam pitao Gordona o njegovom utjecaju, on je bio sklon odbaciti priznanje studentima i suradnicima u prošlosti i sadašnjosti - popis koji uključuje mnoge od najvećih zvijezda polja. Njihov status svjedoči o Gordonovom - on nije samo kralj, već i tvorac kralja. A njegov status figura je tim izvanredniji jer je mnogo prije nego što mu je mikrobiom pao na pamet, on je već bio dobro afirmirani znanstvenik koji je objavio stotine studija o tome kako se crijeva razvijaju u rastućem ljudskom tijelu.

Profesor Jeff Gordon, jedan od vodećih svjetskih stručnjaka za ljudski mikrobiom, razgovara sa studentima na Sveučilištu Washington u St Louisu. Fotografija: Mark Katzman

Devedesetih je počeo sumnjati da bakterije utječu na ovaj proces, ali ga je također iznenadilo koliko bi tu ideju bilo teško testirati. U crijevima se nalaze tisuće vrsta mikroba. Gordon je imao za cilj izolirati dijelove ove zastrašujuće cjeline i ispitati je u kontroliranim uvjetima. Trebao mu je taj kritični resurs koji znanstvenici zahtijevaju, ali biologija uskraćuje: kontrolu. Ukratko, trebali su mu miševi bez klica – i to puno njih – pa ih je sam uzgajao. Mogao je napuniti te glodavce specifičnim mikrobima, hraniti ih unaprijed definiranom prehranom, i to uvijek iznova u kontroliranim i ponovljivim uvjetima. Mogao bi ih tretirati kao žive bioreaktore, u kojima je mogao razdvojiti zbunjujuću složenost mikrobioma na komponente kojima se može upravljati i koje je mogao sustavno proučavati.

Godine 2004., Fredrik Bäckhed, član Gordonova tima, koristio je sterilne glodavce za pokus koji bi cijeli laboratorij postavio na usmjerenu stazu – onaj posvećen razumijevanju veza između mikrobioma, prehrane i zdravlja. Inokulirali su miševe bez klica s mikrobima sakupljenim iz crijeva konvencionalno uzgojenih glodavaca. Normalno, sterilni glodavci mogu jesti koliko god žele, a da se ne debljaju, ali ta je sposobnost nestala nakon što su njihova crijeva kolonizirana. Nisu počeli jesti više hrane - ako ništa drugo, jeli su nešto manje - ali su više te hrane pretvorili u masnoću i tako nabacili više kilograma.

Biologija miša dovoljno je slična onoj kod ljudskih bića da ih znanstvenici koriste kao zamjenu u svemu, od testiranja lijekova do istraživanja mozga, isto vrijedi i za njihove mikrobe. Gordon je zaključio da, ako se ti rani rezultati odnose na ljude, naši mikrobi sigurno moraju utjecati na hranjive tvari koje izvlačimo iz hrane, a time i na našu tjelesnu težinu. Bio je to moćan uvid. O težini obično razmišljamo kao o jednostavnoj ravnoteži između kalorija koje unosimo hranom i onih koje sagorijevamo tjelesnom aktivnošću. Nasuprot tome, ideja da bi mnoštvo organizama u našim tijelima moglo utjecati na tu ravnotežu bila je čudna u to vrijeme. "Ljudi nisu pričali o tome", kaže Gordon.

Ipak, 2004. godine, članica tima Ruth Ley pronašla je još jednu vezu između mikroba i težine, kada je pokazala da pretili ljudi (i miševi) imaju različite zajednice mikroba u svojim crijevima. Najočitija razlika leži u omjeru dviju glavnih skupina crijevnih bakterija – firmicutes i bacteroidetes. Pretile osobe imale su više firmicutes i manje bakteroideta od njihovih mršavih kolega. To je postavilo očito pitanje: uzrokuje li višak tjelesnih masnoća relativno povećanje učvršćivanja – ili, što je još privlačnije, nagib čini pojedince debljima? Je li veza, kako to Gordon voli reći, uzročna ili slučajna? Tim nije mogao odgovoriti na to pitanje oslanjajući se na jednostavne usporedbe. Trebali su eksperimente.

Tu je ušao Peter Turnbaugh. Tada je kao diplomirani student u laboratoriju sakupio mikrobe od masnih i mršavih miševa, a zatim ih hranio glodavcima bez klica. Oni koji su dobili mikrobe od mršavih darivatelja imali su 27% više masti, dok su oni s pretilim darivateljima imali 47% više masti. Bio je to zapanjujući rezultat: Turnbaugh je učinkovito prenio pretilost s jedne životinje na drugu, jednostavnim premještanjem njihovih mikroba. "Bio je to trenutak 'O moj Bože'", rekao je Gordon. “Bili smo oduševljeni i inspirirani.”

Ovi rezultati su pokazali da crijeva pretilih osoba sadrže promijenjene mikrobiome koji doista mogu doprinijeti pretilosti, barem u nekim kontekstima. Mikrobi su možda skupljali više kalorija iz hrane glodavaca ili su utjecali na način na koji pohranjuju masnoće. Bilo kako bilo, bilo je jasno da mikrobi ponekad ne idu samo u vožnju, oni zgrabe volan.

Također ga mogu okretati u oba smjera. Dok je Turnbaugh pokazao da crijevni mikrobi mogu dovesti do debljanja, drugi su otkrili da mogu potaknuti gubitak težine. Akkermansia muciniphila, jedna od češćih vrsta crijevnih bakterija, preko 3000 puta je češća kod mršavih miševa nego kod onih genetski predisponiranih na pretilost. Ako ga jedu pretili miševi, gube na težini i pokazuju manje znakova dijabetesa tipa 2.

Crijevni mikrobi također dijelom objašnjavaju izuzetan uspjeh operacije želučane premosnice – radikalne operacije koja smanjuje želudac na vrećicu veličine jajeta i povezuje ga izravno s tankim crijevom. Nakon ovog postupka, ljudi imaju tendenciju da izgube desetke kilograma, što se obično odnosi na njihov skupljeni želudac. Ali kao nuspojava, operacija također restrukturira crijevni mikrobiom, povećavajući broj različitih vrsta, uključujući Akkermansia. A ako presadite ove restrukturirane zajednice u miševe bez klica, ti će glodavci također izgubiti na težini.

Eksperimenti na miševima koji koriste crijevne mikrobe mogli bi dovesti do boljeg razumijevanja uzroka pretilosti. Fotografija: Deco Images II/Alamy

Svjetski mediji ova su otkrića tretirali i kao spas i oprost za svakoga tko se bori sa svojom težinom. Zašto se truditi pridržavati se strogih smjernica o prehrani kada je brzo rješavanje mikroba naizgled iza ugla? "Mast? Okrivite bube u svojoj utrobi”, napisale su jedne novine. "Pretežak? Mikrobi su možda krivi”, ponovio je drugi. Ovi naslovi su pogrešni. Mikrobiom ne zamjenjuje niti proturječi drugim dugo shvaćenim uzrocima pretilosti, već je s njima temeljito zapetljan.

Još jedna Gordonova studentica, Vanessa Ridaura, pokazala je to 2013. koristeći miševe za insceniranje bitaka između crijevnih mikroba mršavih i pretilih ljudi. Prvo je ove ljudske mikrobne zajednice ubacila u dvije različite skupine glodavaca bez klica. Zatim je miševe smjestila u iste kaveze. Miševi spremno jedu jedni druge izmet i tako stalno pune crijeva mikrobima svojih susjeda. Kad se to dogodilo, Ridaura je vidio da su "mršavi" mikrobi napali crijeva koja su već kolonizirale "pretilne" zajednice i spriječile njihove nove domaćine da se debljaju. Suprotne invazije nikada nisu uspjele: pretile zajednice nikada se nisu mogle uspostaviti u crijevima kada su mršave već bile tamo.

Ne radi se o tome da su mršave zajednice inherentno bile superiornije u držanju u mišjim utrobama. Umjesto toga, Ridaura je preokrenula bitke u njihovu korist hranivši svoje miševe hranom bogatom biljkama. Biljke sadrže širok izbor složenih vlakana, a zajednice mikroba iz mršavih crijeva sadrže širi raspon vrsta koje uništavaju vlakna od onih iz pretilih crijeva. Dakle, kada su pretile zajednice kolonizirale mršava crijeva, otkrile su da se svaki zalogaj vlakana već proždire.

Nasuprot tome, kada su mršave zajednice ušle u pretila crijeva, otkrile su prezasićenost nepojedenim vlaknima - i procvjetale. Njihov je uspjeh nestao tek kada je Ridaura nahranio miševe masnom hranom s malo vlakana, dizajniranom da predstavlja najgore ekstreme zapadnjačke prehrane. Bez vlakana, mršave zajednice ne bi se mogle uspostaviti niti spriječiti miševe da se debljaju. Mogli su se infiltrirati samo u crijeva miševa koji su jeli zdravo. Stari savjeti o prehrani još uvijek stoje, dovraga s pretjerano oduševljenim naslovima.

Pojavila se važna lekcija: mikrobi su važni, ali i mi, njihovi domaćini. Naša crijeva, kao i svi ekosustavi, nisu definirana samo vrstama unutar njih već i hranjivim tvarima koje kroz njih teku.Prašuma nije samo prašuma zbog ptica, insekata, majmuna i biljaka u njoj, već i zbog toga što obilna kiša i sunčeva svjetlost padaju odozgo, a bogate hranjive tvari vrebaju u tlu. Kad biste stanovnike šume bacili u pustinju, loše bi prošli. Ridaurini eksperimenti su naglasili da, iako mikrobiom može pomoći da se objasni što nas čini debelim ili mršavim, on ne nudi jednostavna rješenja. A to je nešto što je tim naučio drugi put, proučavajući sasvim drugačije stanje, u sasvim drugom dijelu svijeta.

M alavi ima među najvišim stopama smrtnosti djece u svijetu, a polovica tih smrti je posljedica pothranjenosti. Jedan oblik pothranjenosti, poznat kao kwashiorkor, posebno je težak i teško ga je liječiti. Od najranije dobi, djetetova tekućina curi iz krvnih žila, što dovodi do natečenih udova, natečenih trbuha i oštećene kože.

Kwashiorkor je dugo bio obavijen velom misterije. Kažu da je uzrokovana dijetom siromašnom proteinima, ali kako to može biti kada djeca s kwashiorkorom često ne jedu ništa manje proteina od onih s marazmom, još jednim oblikom teške pothranjenosti? Što se toga tiče, zašto ta djeca često ne ozdrave unatoč tome što jedu hranu bogatu proteinima koju dostavljaju humanitarne organizacije? I zašto bi jedno dijete moglo dobiti kwashiorkor dok njihov identični blizanac, koji dijeli sve iste gene, živi u istom selu i jede istu hranu, umjesto toga dobije marazmus?

Gordon smatra da su uključeni crijevni mikrobi te bi mogli objasniti razlike u zdravlju djece koja na papiru izgledaju identično. Nakon što je njegov tim proveo svoje revolucionarne eksperimente s pretilošću, počeo se pitati: ako bakterije mogu utjecati na pretilost, mogu li biti uključene i u njezinu polarnu suprotnost - pothranjenost? Mnogi njegovi kolege mislili su da je to malo vjerojatno, ali Gordon je, neustrašiv, pokrenuo ambicioznu studiju. Njegov tim otišao je u Malavi i skupljao redovite uzorke stolice od dojenčadi do treće godine, neka su imala kwashiorkor, dok su druga bila zdrava.

Tim je otkrio da bebe s kwashiorkorom ne prolaze kroz istu progresiju crijevnih mikroba kao njihove zdrave kolege. Tipično, te se mikrobne zajednice mijenjaju u prvim godinama života, na dramatične, ali predvidljive načine. Baš kao što nove otoke prvo koloniziraju lišajevi, zatim grmlje, zatim drveće, tako je i crijeva dojenčadi kolonizirana valovima vrsta koje stižu u standardiziranim obrascima. Ali u kwashiorkor dojenčadi, mikrobiomi se ne uspijevaju diverzificirati i pravilno sazrijeti. Njihovi unutarnji ekosustavi stagniraju. Njihova mikrobiološka dob ubrzo zaostaje za njihovom biološkom dobi.

Kada je Gordonov tim presadio ove nezrele zajednice od djece s kwashiorkorom u miševe bez mikroba, glodavci su izgubili na težini - ali samo ako su jeli i jelu koja je odražavala malavijsku prehranu siromašnu hranjivim tvarima. Ako su miševi jeli standardnu ​​hranu za glodavce, nisu puno izgubili na težini, bez obzira čije bakterije su nosili. Važna je bila kombinacija loše hrane i pogrešnih mikroba. Činilo se da mikrobi kwashiorkor ometaju kemijske lančane reakcije koje pokreću naše stanice, što otežava djeci prikupljanje energije iz hrane – hrane koja za početak sadrži vrlo malo energije.

Standardni tretman za pothranjenost je energetski bogata, obogaćena mješavina paste od kikirikija, šećera, biljnog ulja i mlijeka. No, Gordonov tim otkrio je da pasta ima samo kratak učinak na bakterije djece s kwashiorkorom (što možda objašnjava zašto ne djeluje uvijek). Čim su se vratili svojoj normalnoj malavijskoj prehrani, njihovi mikrobi također su se bumerangom vratili u svoje ranije osiromašeno stanje. Zašto?

Svi ekosustavi imaju određenu otpornost na promjene, koja se mora prevladati kako bi se gurnuli u drugačije stanje. To vrijedi za koraljne grebene, prašume, travnjake - i dječja crijeva. Loša prehrana mogla bi promijeniti mikrobe u crijevima. Nedostaci u prehrani također mogu narušiti djetetov imunološki sustav, mijenjajući njegovu sposobnost kontrole crijevnog mikrobioma i otvarajući vrata štetnim infekcijama koje još više mijenjaju crijevnu zajednicu. Te bi zajednice mogle i same početi štetiti crijevima, sprječavajući ih da učinkovito apsorbiraju hranjive tvari i dovodeći do još gore pothranjenosti, ozbiljnijih imunoloških problema, više iskrivljenih mikrobioma i tako dalje.

To je ono što znanstvenici mikrobioma nazivaju disbiozom - stanje u kojem se cijela mikrobna zajednica prebacuje u štetnu konfiguraciju. Nitko od njegovih članova ne uzrokuje bolest sam po sebi, kriva je cijela zajednica. Nije točno zašto mikrobiomi pothranjene dojenčadi uopće zastoje u svom razvoju. Postoji mnogo mogućih razloga, uključujući izloženost antibioticima, bolesti crijeva i lošu prehranu, koji se razlikuju od osobe do osobe. Ono što je jasnije je da kada mikrobiomi završe u disbiotskom stanju, može ih biti teško povući natrag.

Ali Gordon se trudi. Njegova studentica Laura Blanton, ista žena koju sam upoznao noseći onu termosicu s mišjim izmetom u liftu, nedavno je miševima ugradila mikrobe bilo zdrave dojenčadi ili one s nedostatkom tjelesne težine. Zatim je smjestila glodavce iz obje skupine u iste kaveze, dopuštajući im da zamjene svoje mikrobiome. Kada su to učinili, normalne zajednice zdravih dojenčadi napale su i raselile nezrele zajednice iz onih pothranjenih.

Blanton je otkrio da je pet vrsta bakterija iz zdravih mikrobioma posebno dobro koloniziralo one nezrele. Kada je ovim petorkom hranila miševe koji su nosili mikrobiome pothranjene djece, glodavci su se udebljali na normalan, zdrav način. Umjesto da razgrađuju aminokiseline u svojoj prehrani za energiju, umjesto toga pretvaraju te hranjive tvari u meso i mišiće.

Ovaj obećavajući eksperiment sugerira da bi tim mogao stvoriti probiotski koktel od posebno odabranih bakterija koji mogu pretvoriti disbiotička crijeva u zdrava. Ali postoji razlog za oprez. Unatoč buci koja ih okružuje, trenutni probiotici – proizvodi koji sadrže navodno korisne mikrobe – donose nekoliko velikih zdravstvenih prednosti, jer sadrže male količine bakterija i sastoje se od sojeva koji se loše zadržavaju u crijevima. Gordon zna da, ako želi smišljati bolje proizvode, mora pronaći načine da dolaznim mikrobima pruži konkurentsku prednost u njihovim novim domovima. Možda to znači spajanje probiotika s hranom koja će ih hraniti. Možda to znači liječiti ljudske domaćine, kao i mikrobe koje nose, ili trenirati njihov imunološki sustav da prihvate pridošlice.

Gordon je optimističan, ali oprezan. Kako on to vidi, proučavanje mikrobioma u konačnici će nam pomoći da bolje liječimo stanja koja su još uvijek tajanstvena i često nerješiva. Ali kao što mi je rekao više od jedne prilike, oprezan je zbog intenzivne pompe koja zamagljuje svijet mikrobioma. “Govorim o važnosti trijeznosti i poniznosti”, kaže on. “Postoji puno nade i očekivanja oko ovog transcendentnog pogleda na nas same.” Ali on i drugi istraživači mikrobioma još uvijek trebaju pokazati da njihova otkrića mogu pomoći ljudima.

Bifidobakterije se koriste kao probiotik za promicanje dobre probave, jačanje imunološke funkcije i povećanje otpornosti na infekcije. Fotografija: Phototake/Alamy

Otkrića Gordona i drugih stvorila su percepciju da je mikrobiom odgovor na sve. Povezano je s apsurdno dugačkim popisom stanja koji uključuje Crohnovu bolest, ulcerozni kolitis, sindrom iritabilnog crijeva, rak debelog crijeva, dijabetes tipa 1, dijabetes tipa 2, celijakiju, alergije, aterosklerozu, autizam, astmu, Alzheimerovu bolest, Parkinsonovu bolest , multipla skleroza, depresija, anksioznost, reumatoidni artritis, moždani udar i još mnogo toga.

Mnoge od ovih predloženih poveznica samo su korelacije. Istraživači često uspoređuju ljude s određenim poremećajem sa zdravim dobrovoljcima, pronalaze mikrobne razlike i prestaju. Te razlike upućuju na odnos, ali ne otkrivaju njegovu prirodu ili smjer. Studije Gordona i drugih idu korak dalje. Pokazujući da transplantirani mikrobi mogu reproducirati zdravstvene probleme kod miševa bez klica, oni snažno upućuju na uzročni učinak.

Ipak, daju više pitanja nego odgovora. Jesu li mikrobi pokrenuli simptome ili su samo pogoršali lošu situaciju? Je li odgovorna jedna vrsta ili skupina njih? Je li važna prisutnost određenih mikroba, ili odsutnost drugih, ili oboje? Čak i ako eksperimenti pokažu da mikrobi mogu uzrokovati bolesti kod miševa i drugih životinja, još uvijek ne znamo čine li to zapravo kod ljudi. Osim kontroliranih postavki laboratorija i atipičnih tijela laboratorijskih glodavaca, utječu li mikrobne promjene doista na naše svakodnevno zdravlje? Kada uđete u neuredan, višestruki svijet disbioze, linije uzroka i posljedice postaju mnogo teže razmrsiti.

Još uvijek ima puno toga o mikrobiomu što ne razumijemo, a nešto od onoga što mislimo da znamo gotovo je sigurno pogrešno.

Sjećate se kako pretili ljudi i miševi imaju više čvrstih i manje bakteroideta u crijevima od svojih mršavih kolega? Ovo poznato otkriće ušlo je u mainstream tisak i znanstvenu literaturu - i to je fatamorgana. U 2014., dva pokušaja ponovne analize prošlih studija pokazala su da omjer F/B nije dosljedno povezan s pretilošću kod ljudi. To ne opovrgava vezu između mikrobioma i pretilosti. Još uvijek možete ugojiti miševe bez klica tako što ćete ih napuniti mikrobima pretilog miša (ili osobe). Nešto u vezi s tim zajednicama utječe na tjelesnu težinu, samo nije omjer F/B, ili barem ne dosljedno.

Ponizno je da, unatoč desetljeću rada, znanstvenici jedva da su bliže identificiranju mikroba koji su jasno povezani s pretilošću, što je od strane istraživača mikrobioma privuklo više pažnje nego bilo koji drugi. “Mislim da svi shvaćaju da, nažalost, stvarno uvjerljiv jednostavan biomarker, kao što je postotak određenog mikroba, neće biti dovoljan da objasni nešto tako komplicirano kao što je pretilost”, rekla je Katherine Pollard, koja je vodila jednu ponovnih analiza.

Ovi proturječni rezultati prirodno nastaju u prvim danima polja zbog malih proračuna i neprecizne tehnologije. Istraživači provode male, istraživačke studije uspoređujući šačice ljudi ili životinja na stotine ili tisuće načina. "Problem je u tome što su na kraju poput Tarota", rekao je Rob Knight, još jedan vodeći znanstvenik za mikrobiome. "Možete ispričati dobru priču bilo kojom proizvoljnom kombinacijom."

Ljudski genetičari suočili su se s istim problemom. Početkom 21. stoljeća, kada tehnologija nije sasvim sustigla ambicije, identificirali su mnoge genetske varijante koje su bile povezane s bolestima, fizičkim osobinama i ponašanjem. Ali kada je tehnologija sekvenciranja postala dovoljno jeftina i moćna da analizira milijune uzoraka, a ne desetke ili stotine, mnogi od tih ranih rezultata su se pokazali lažno pozitivnima. Polje ljudskog mikrobioma prolazi kroz iste probleme s izrastanjem zubića.

Ne pomaže to što je mikrobiom toliko promjenjiv da se zajednice kod laboratorijskih miševa mogu razlikovati ako pripadaju različitim sojevima, dolaze od različitih dobavljača, rođeni su od različitih majki ili su uzgajani u različitim kavezima. Ove varijacije mogle bi objasniti fantomske obrasce ili nedosljednosti između studija. Postoje i problemi s kontaminacijom. Mikrobi su posvuda. Oni ulaze u sve, uključujući i kemijske reagense koje znanstvenici koriste u svojim eksperimentima. Ali ti se problemi sada glačaju. Istraživači mikrobioma postaju sve pametniji u eksperimentalnim smutnjama koje pristrane njihove rezultate i postavljaju standarde koji će podržati kvalitetu budućih studija. Pozivaju na eksperimente koji će pokazati uzročnost i reći nam kako promjene u mikrobiomu dovode do bolesti. Oni mikrobiom promatraju još detaljnije, krećući se prema tehnikama koje mogu identificirati sojeve unutar zajednice, a ne samo vrste.

Postavljaju i duže studije. Umjesto da snime jednu sliku mikrobioma, pokušavaju pogledati cijeli film. Kako se te zajednice mijenjaju s vremenom? Što ih čini otpornim ili nestabilnim? I predviđa li njihov stupanj otpornosti rizik od bolesti? Jedan tim regrutira skupinu od 100 volontera koji će prikupljati tjedne uzorke stolice i urina tijekom devet mjeseci, dok jedu određene dijete ili uzimaju antibiotike u određeno vrijeme. Drugi vode slične projekte s trudnicama (kako bi vidjeli doprinose li mikrobi prijevremenim porodima) i osobama s rizikom od razvoja dijabetesa tipa 2 (kako bi vidjeli utječu li mikrobi na njihovu progresiju do potpune bolesti).

I Gordonova grupa je bilježila normalan razvoj mikroba kod zdravih beba u razvoju i kako se to zaustavlja kod djece s kwashiorkorom. Koristeći uzorke stolice prikupljene od djece iz Bangladeša i Malavija tijekom njihove prve dvije godine, tim je napravio rezultat koji mjeri zrelost njihovih crijevnih zajednica i nadamo se da će predvidjeti jesu li dojenčad bez simptoma u opasnosti od razvoja kwashiorkora. Konačni cilj svih ovih projekata je uočiti znakove bolesti što je prije moguće, prije nego što se tijelo pretvori u ekvivalent grebenu algi ili ugaru: degradirani ekosustav koji je vrlo teško popraviti.

Djeca čekaju vodu u bušotini u blizini glavnog grada Malavija Lilongwea. Fotografija: Mike Hutchings/Reuters

“Profesore Planer!” rekao je Jeff Gordon. "Kako si?" Mislio je na Joea Planera, jednog od njegovih učenika, koji je stajao ispred standardne laboratorijske klupe, zajedno s pipetama, epruvetama i Petrijevim zdjelicama, koje su sve bile zatvorene u prozirni plastični šator. Izgledao je kao jedan od izolatora iz postrojenja bez bakterija, ali njegova je svrha bila isključiti kisik, a ne mikrobe. To je timu omogućilo uzgoj mnogih crijevnih bakterija koje su izrazito netolerantne na plin. "Ako napišete riječ kisik na komad papira i pokažete je ovim bubama, umrijet će", rekao je Gordon.

Počevši s uzorkom stolice malavijskog djeteta s kwashiorkorom, Planer je koristio anaerobnu komoru za uzgoj što većeg broja mikroba u njoj. Zatim je odabrao pojedinačne sojeve iz ovih kolekcija i uzgojio svaki u svom odjeljku. Učinkovito je pretvorio kaotični ekosustav unutar dječjih crijeva u urednu knjižnicu, dijeleći prepune mase mikroba u uredne redove i stupce. "Znamo identitet bakterija u svakoj jažici", rekao je. "Sada ćemo reći robotu koje bakterije uzeti i kombinirati u bazenu."

Pokazao je na stroj unutar plastike, nered crnih kocki i čeličnih šipki. Planer ga može programirati da usisava bakterije iz određenih jažica i miješa ih u koktel. Zgrabi sve Enterobacteriaceae, mogao bi reći, ili sve klostridija. Zatim može presaditi te frakcije natrag u miševe bez klica kako bi vidio mogu li oni sami prenijeti simptome kwashiorkora. Je li važna cijela zajednica? Hoće li uzgojene vrste uspjeti? Sama obitelj? Jedan soj? Pristup je redukcionistički i holistički. Oni razgrađuju mikrobiom, ali ga zatim rekombiniraju. "Pokušavamo utvrditi koji su glumci odgovorni", rekao je Gordon.

Nekoliko mjeseci nakon što sam vidio Planera kako radi s robotom, tim je suzio zajednicu kwashiorkora na samo 11 mikroba koji repliciraju mnoge simptome bolesti kod miševa. Ništa od toga nije bilo štetno samo po sebi. Problem su stvarali samo kada su djelovali zajedno - pa čak i tada, samo kada su miševi bili gladni hranjivih tvari. Tim je također stvorio zbirke kultura od zdravih blizanaca koji nisu razvili kwashiorkor i identificirali dvije bakterije koje suzbijaju štetu koju je nanijelo smrtonosnih 11. Prva je Akkermansia, koji se proučava kao način smanjenja tjelesne težine, ali naizgled štiti i od pothranjenosti. Drugi je Clostridium scindens, koji suzbija upalu stimulirajući određene grane imunološkog sustava.

Nasuprot klupe sa šatorima, nalazio se blender koji je mogao uzimati hranu reprezentativnu za različite vrste prehrane i usitniti je u jelu prilagođenu glodavcima. (Na komadu ljepljive trake, pričvršćenom na blender, netko je napisao "Chowbacca".) Gordonov laboratorij sada je mogao istražiti ponašanje Akkermansia i C scindens, bilo u epruvetama ili u gnotobiotičkim miševima, i utvrditi koje hranjive tvari trebaju mikrobi. To je omogućilo timu da usporedi učinke istih mikroba kada su ih hranili malavijskom ili američkom prehranom, ili na šećere iz majčinog mlijeka koji su se posebno razvili za ishranu korisnih mikroba. Koja od ovih namirnica najbolje djeluje? I koje gene mikrobi uključuju? Tim može uzeti bilo koji mikrob i stvoriti biblioteku od tisuća mutanata, od kojih svaki sadrži pokvarenu kopiju jednog gena. Oni mogu staviti te mutante u miša kako bi vidjeli koji su geni važni za preživljavanje u crijevima, povezivanje s drugim mikrobima, i oboje uzrokuju ili štite od kwashiorkora.

Ono što je Gordon izgradio je kauzalitet – skup alata i tehnika koje će nam, kako se nada, uvjerljivije reći kako naši mikrobi utječu na naše zdravlje i odvesti nas od nagađanja i nagađanja do stvarnih odgovora. Kwashiorkor je samo početak. Iste tehnike mogu djelovati za bilo koju bolest s mikrobnim utjecajem.

Pravo je vrijeme za obavljanje ovog posla. Naš planet je ušao u antropocen – novu geološku epohu kada utjecaj čovječanstva uzrokuje globalne klimatske promjene, gubitak divljih prostora i drastičan pad bogatstva života. Mikrobi nisu izuzeti. Bilo na koraljnim grebenima ili ljudskim crijevima, narušavamo odnose između mikroba i njihovih domaćina, često razdvojimo vrste koje su zajedno milijunima godina. Gordon naporno radi na razumijevanju ovih partnerstava kako bi bolje spriječio njihov nepravovremeni kraj. On nije samo poznavalac mikrobioma, on je jedan od njegovih upravitelja.

Glavna fotografija fekalnih bakterija: Science Photo Library

Ovo je uređeni izvadak iz Sadržim Mnoštvo, objavio Bodley Head

Pratite Long Read na Twitteru na @gdnlongread ili se ovdje prijavite na dugo čitanu tjednu e-poštu.


Zdrave bakterije napreduju u crijevima prije rođenja

Raznolikost mikrobioma okoliša. Zasluge: Gene Drendel

Australski istraživači otkrili su da je crijevni mikrobiom – složeni ekosustav mikroorganizama koji se sastoji od bakterija, virusa, gljivica i drugih oblika života – odabran i počinje se razvijati već nakon pet mjeseci u maternici.

Mikrobiom crijeva ključan je za preživljavanje i povezan je s probavom, zdravljem mozga i srca, kontrolom tjelesne težine i smanjenim šećerom u krvi.

Također se smatra da na nekoliko bolesti i autoimunih poremećaja utječu procesi u crijevnom mikrobiomu, uključujući rak, multiplu sklerozu i poremećaj autističnog spektra.

Ovo otkriće, predvođeno znanstvenicima sa Sveučilišta La Trobe, baca novo svjetlo na razvoj fetalnog imunološkog sustava, crijeva i mozga.

Koristeći iznimno rigorozne kontrole kontaminacije, znanstvenici su ispitali razvoj mikrobioma duž gastrointestinalnog sustava u teladi prije rođenja. Inovativna studija, objavljena u Znanstvena izvješća, otkriva da se mikrobiom razlikuje duž različitih komponenti fetalnog gastrointestinalnog trakta.

To je prva studija koja je u potpunosti eliminirala mogućnost mikrobne kontaminacije, stavljajući na kraj dugotrajnu teoriju da se razvoj fetusa događa u sterilnoj maternici.

Profesorica Ashley Franks sa Sveučilišta La Trobe rekla je da istraživanje okreće ovo područje znanosti naopačke.

"Mikrobiom crijeva igra glavnu ulogu u ljudskom zdravlju", rekao je profesor Franks.

"Znamo da od djetinjstva do odrasle dobi, trilijuni mikrobnih stanica čine bitan dio naše biologije i fizioloških funkcija. One održavaju integritet naše crijevne sluznice i čak nas štite od bolesti i bolesti. Do sada, prvi bebin mikrobiom crijeva smatralo se da se prikuplja iz majčine vagine ili iz okoline u kojoj je rođena. Naši nalazi potvrđuju, bez sumnje, da se bakterije koloniziraju u crijevima prije rođenja, mijenjajući budućnost istraživanja fetusa i naše razumijevanje kako mikrobiom utječe na naš imunološki sustav u razvoju sustav, crijeva i mozak."

Istraživači su identificirali 559 bakterijskih i 1736 diskretnih arheoloških svojti kroz sekvencioniranje sljedeće generacije pet komponenti fetalnog gastrointestinalnog trakta - ruminalne tekućine, tkiva rumena, tekućine slepog crijeva, tkiva cekula i mekonija - i u amnionskoj tekućini.

Koautorica dr. Jennifer Wood, iz La Trobe's Primijenjena mikrobiologija okoliša Lab je rekao da je studija pokazala da distribucija ovih mikroorganizama u gastrointestinalnom traktu nije slučajna, što ukazuje da se odabir našeg optimalnog mikrobioma događa u maternici.

"Otkrili smo da se strogo kontrolirana mikrobna selekcija događa duž gastrointestinalnog trakta i da je ta selekcija bila ista u svakom teletu koje smo pregledali. Vjerujemo da pouzdanost s kojom smo promatrali razvoj mikrobioma pokazuje da je mikrobiota crijeva ključna za razvoj fetusa", dr. rekao je Wood.

Nalazi su od velikog značaja za ljude zbog važnosti osi crijeva-mozak, odnosno signala crijevne mikrobiote mozgu, u razvoju.

"Ova otkrića predstavljaju naše tekuće istraživanje s dr. Elisom Hill sa Sveučilišta RMIT. Zajedno proučavamo vezu između živčanog sustava i mikroba u neurorazvojnim poremećajima kao što je autizam. Razvoj crijeva u vrlo ranom životu i uloga prenatalni crijevni mikrobiom mogao bi imati dalekosežne posljedice po ljudsko zdravlje", rekao je dr. Wood.


Mogu li se prve bebine bakterije ukorijeniti prije rođenja?

Cassandra Willyard je slobodna novinarka sa sjedištem u Madisonu, Wisconsin.

Također možete tražiti ovog autora u PubMed Google Scholaru

Većina dojenčadi prvi put dolazi u kontakt s mikrobima tijekom rođenja - ili barem tako pretpostavljaju istraživači. Zasluge: Edgard Garrido/Reuters

Ubrzo nakon začeća, ljudski embrij počinje sastavljati izvanredan organ ključan za njegov opstanak. Posteljica je i spas i čuvar: prenosi kisik, hranjive tvari i imunološke molekule iz majčinog krvotoka do fetusa u razvoju, ali također služi kao barijera protiv infekcija. Više od stoljeća liječnici su pretpostavljali da je ova efemerna struktura - poput fetusa i same maternice - sterilna, osim ako nešto ne krene po zlu.

Počevši od 2011., Indira Mysorekar počela je preispitivati ​​ovu ideju. Ona i njezini kolege izrezali su i obojali uzorke iz gotovo 200 posteljica prikupljenih od žena koje su rodile u bolnici u St Louisu, Missouri. Kada su istraživači ispitali uzorke pod mikroskopom, pronašli su bakterije u gotovo jednoj trećini njih 1 . "Tamo su zapravo bili unutar stanica", kaže Mysorekar, mikrobiolog sa Sveučilišta Washington u St Louisu.

Poslušajte misli Kjersti Aagaarda i Marcusa de Goffaua o mogućem mikrobiomu bebe.

Bakterije često signaliziraju infekciju, a infekcije su čest uzrok prijevremenog poroda. Ali čini se da mikrobi koje je Mysorekar primijetio nisu patogeni. Nije vidjela nikakve imunološke stanice u njihovoj blizini niti je vidjela znakove upale. A bakterije nisu bile prisutne samo u posteljici žena koje su rodile rano Mysorekar ih je također pronašao u uzorcima žena koje su imale normalne, zdrave trudnoće. "To je bio naš prvi nagovještaj da bi ovo mogao biti kao normalan mikrobiom", kaže ona.

Studije koje žele razumjeti kako mikrobi pomažu u oblikovanju ljudskog zdravlja i razvoja postale su iznimno popularne tijekom posljednjih nekoliko desetljeća, ali neki istraživači su zabrinuti da ključno pitanje - kada bakterije prvi put koloniziraju tijelo - još nije odgovoreno. Liječnici su pretpostavili da se prvi kontakt s kolonizirajućim bakterijama događa u porođajnom kanalu. Kliničari čak traže da li bi bebama rođenim carskim rezom mogao koristiti bris majčinih vaginalnih mikroba. Ali Mysorekar i drugi znanstvenici pronašli su dokaze o bakterijama u posteljici, amnionskoj tekućini i mekoniju - prvoj stolici nalik katranu koja se formira u fetusu u maternici. To je navelo neke istraživače da pretpostave da bi mikrobiom mogao biti zasijan prije rođenja.

Ako je to točno i ako su bakterije normalan - možda čak i ključan - dio trudnoće, mogle bi imati važnu ulogu u oblikovanju imunološkog sustava u razvoju. Znanstvenici bi mogli pronaći načine za promjenu mikrobnog sastava u maternici i eventualno odbijanje alergija, astme i drugih stanja. Također bi mogli otkriti mikrobne profile povezane s prijevremenim porodom ili drugim komplikacijama tijekom trudnoće, što bi moglo pomoći u rasvjetljavanju zašto se pojavljuju.

Bakterijska kultura iz pupka: postoji rasprava o tome kako se mikrobi prvo zasijavaju u različitim dijelovima tijela. Zasluge: Steve Gschmeissner/SPL

Znanstvenici u središtu ovih otkrića tvrde da je dogma o sterilnoj maternici na izlasku. Možda ljudi, poput vrsta kao što su školjke, muhe cece i kornjače, mogu naslijediti majčine mikrobe prije nego što se uopće rode 2 . “Ako nemamo mikrobe u materniciMislim da bismo mi bili jedina ispitivana vrsta koja to ne čini”, kaže Susan Lynch, mikrobiologinja sa Sveučilišta California u San Franciscu.

Ali čak i kako raste broj radova koji podupiru ovu ideju, neki znanstvenici odustaju. "Jednostavno ne mislim da ti mikrobiomi postoje", kaže Jens Walter, mikrobiolog sa Sveučilišta Alberta u Edmontonu u Kanadi. Tamo gdje jedni vide intrigantan novi put istraživanja, drugi vide biološku nevjerojatnost, nemarnu znanost i bauk koji dugo proganja istraživanje mikrobioma - kontaminaciju. Sada su u tijeku studije koje bi mogle odgovoriti na to pitanje jednom zauvijek.

Jedan pedijatar kontroverzu oko mikrobioma placente uspoređuje sa znanstvenom "borbom nožem". Ali ako fetalni mikrobiomi postoje, to bi moglo imati dalekosežne posljedice ne samo za medicinu, već i za osnovnu biologiju. "Ako o posteljici počnemo razmišljati kao o kanalu ili pokretaču komunikacije između majke i fetusa, a ne kao o barijeri, onda mislim da se otvaramo vrlo zanimljivim perspektivama o tome kako smo danas interpretirali mnogo razvojne biologije", kaže Kjersti Aagaard, opstetričar na Baylor College of Medicine u Houstonu u Teksasu.

Dogma o sterilnoj maternici seže do francuskog pedijatra Henryja Tissiera, koji je istraživao izvor prve bebine bakterije na prijelazu u dvadeseto stoljeće. Istraživači su počeli pronalaziti dijelove dokaza protiv steriliteta prije više od tri desetljeća, ali ideja da bi posteljica mogla sadržavati potpuno razvijen mikrobiom nije privukla veliku pozornost sve do 2014., kada je tim istraživača predvođen Aagaardom identificirao bakterijsku DNK u tkivu posteljice. 3 .

Bakterije pronađene u zdravim posteljicama

Aagaard, koji je radio na projektu ljudskog mikrobioma, primijetio je nešto čudno. Bebe su bakterije koje će postati njihov mikrobiom trebale dobiti u porođajnom kanalu, no vidjela je nesklad između bakterija prisutnih u vaginama trudnica i onih prisutnih u dojenčadi u prvom tjednu života. To bi moglo imati smisla, pomislila je, ako se mikrobiom zasije prije rođenja.

Aagaard je zaključio da ako majke prenose bakterije svojim bebama u maternici, može postojati dokaz tog prijenosa u placentu, organ koji to dvoje povezuje. Kako bi istražili, ona i njezin tim uzeli su sitne komadiće tkiva u sterilnim uvjetima iz posteljice 320 žena, uključujući neke koje su rodile rano i neke koje su imale infekcije tijekom trudnoće. Bakterije je teško uzgajati. Dakle, da bi identificirali što je tamo, upotrijebili su sekvenciranje gena. Uzeli su biopsije posteljice u sterilnoj prostoriji unutar sat vremena nakon poroda, odrezali površine kako bi se izbjegla kontaminacija i te uzorke stavili u bočice. Također su analizirali sadržaj praznih bočica kako bi se isključila kontaminacija iz okoliša ili reagensa za ekstrakciju DNA.

Nije svaka posteljica sadržavala bakterijsku DNK koja se može otkriti, ali mnoge jesu 3 . Kako bi dobili dublju sliku sposobnosti ovih mikroba, istraživači su izvršili sekvenciranje cijelog genoma na podskupu uzoraka. U većini su pronašli zajednice kojima dominiraju Escherichia coli i nekoliko drugih grupa. A kada su usporedili bakterijski DNK iz placente s onom iz bakterija koje se obično nalaze u drugim dijelovima tijela, rezultati su najbolje odgovarali vrstama mikroba koji se nalaze u ustima. Nije jasno kako bi oralne bakterije došle do posteljice, ali jedna je mogućnost da su putovale kroz krvotok. Čak i rutinsko pranje zuba može omogućiti bakterijama pristup krvi. Štoviše, činilo se da se mikrobni potpis razlikuje kod žena koje su doživjele prijevremeni porod ili raniju infekciju. Liječnici su pretpostavili da samo postojanje bakterija u posteljici signalizira infekciju, ali Aagaardu se činilo jasnim da je mnogo važnije koje su bakterije prisutne od toga jesu li uopće tamo.

List je odjeknuo u popularnom tisku, ali kritičari su tvrdili da je Aagaard pretjerao. "DNK nije bakterija", kaže Mathias Hornef, voditelj Instituta za medicinsku mikrobiologiju pri Sveučilišnoj bolnici RWTH Aachen u Njemačkoj. DNK se može koristiti za karakterizaciju mikrobioma, kaže, ali ne i za utvrđivanje njegovog postojanja.

Čovjek koji može mapirati kemikalije po cijelom tijelu

Međutim, Aagaardovi nalazi nisu bili izolirani događaj. Nekoliko drugih skupina pronašlo je bakterijsku DNK i više u posteljici. Mysorekar je, na primjer, vidio mnoštvo bakterijskih struktura unutar stanica uzetih iz posteljice 1 . A 2016. godine, finska skupina uspjela je uzgajati bakterije iz tkiva posteljice uzetih od žena koje su imale zdravu trudnoću 4 .

Istraživači su također pronašli bakterije u amnionskoj tekućini 4, 5, što ih je navelo da se zapitaju može li fetus povremeno progutati mikrobe kada proguta dio te tekućine. Neki istraživači, uključujući Josefa Neua, neonatologa sa Sveučilišta Florida u Gainesvilleu, identificirali su bakterijsku DNK u mekoniju 6, nalaz koji sugerira da sama crijeva fetusa mogu sadržavati bakterije prije rođenja. Dio DNK potječe iz istih rodova koji se nalaze u amnionskoj tekućini. A rezultati su pokazali da se mikrobi u stolici nedonoščadi razlikuju od onih u beba rođenih u terminu.

Neu je pretpostavio da bi neki sojevi bakterija mogli potaknuti fetalni gastrointestinalni trakt na proizvodnju upalnih proteina koji bi potaknuli rani porod. I doista, neke studije 7 pokazale su da amnionska tekućina prijevremeno rođenih beba sadrži više ovih proteina. Ta asocijacija ne dokazuje ništa, ali pruža "neke zanimljive dijelove slagalice", kaže. “Mikrobiom fetusa i majke mogao bi biti barem djelomično objašnjenje za neke od ovih slučajeva prijevremenog poroda.”

Lynchova skupina jedna je od nekoliko koje su uspjele uzgajati bakterije iz mekonija. Ali još nije jasno prolaze li te bakterije samo kroz fetus ili zapravo rastu, dijele se i naseljavaju se u crijevima fetusa, kaže ona. Lynch sada gleda ljudsko fetalno tkivo da vidi mogu li ona i njezini kolege pronaći dokaze o bakterijama u crijevnoj sluznici.

Nekoliko studija na životinjama sugerira da je ovakav prijenos bakterija s majke na fetus moguć. Sredinom 2000-ih, tim istraživača na čelu s mikrobiologom Juanom Miguelom Rodríguezom sa Sveučilišta Complutense u Madridu inokulirao je trudne miševe obilježenim bakterijama i rodila mladunčad carskim rezom. Pronašli su obilježene bakterije u amnionskoj tekućini 8 i mekoniju mladunaca 9 .

“Ono što vidimo na ovim životinjskim modelima i ono što vidimo kod ljudi čini se da zaista podržava ovaj fetalno-majčin mikrobiom”, kaže Neu. "Nisam 100% uvjeren, ali mislim da podaci postaju vrlo jaki."

Pitanja o kontaminaciji

Brojni su istraživači, međutim, i dalje duboko skeptični. Tragovi placentnih mikroba, tvrde, su "kitome" - onečišćenja iz kompleta za ekstrakciju DNK korištenih u istraživanju. Postoje neki dokazi koji to potvrđuju. Samuel Parry, perinatolog na Medicinskom fakultetu Perelman Sveučilišta u Pennsylvaniji u Philadelphiji, u početku je bio zaintrigiran Aagaardovim podacima. Stoga je planirao studiju koja će ispitati razlike između placentnih mikrobioma nedonoščadi i beba rođenih u terminu. Kao prvi korak, njegov tim je tražio tragove DNK pronađenih na sterilnim brisevima, reagensima, kompletima za pročišćavanje DNK i drugoj opremi koju bi rutinski koristili. Bakterijska DNK koju su u konačnici izvukli iz šest uzoraka posteljice nije se razlikovala od one pronađene na setovima za ekstrakciju 10 . Od tada su testirali nekoliko desetaka posteljica, kaže Parry. "Jednostavno ne možemo pronaći mikrobiom." Marcus de Goffau, istraživač mikrobioma na Wellcome Sanger institutu u Hinxtonu u Velikoj Britaniji, kaže da on i njegovi kolege imaju slične neobjavljeni rezultati iz "stotina" placente.

Jedan od problema je, kaže, taj što bi svaki bakterijski signal u posteljici bio slab. U fecesu ili slini postoji toliko mnogo bakterija da je lako razlikovati mikrobiom od pozadinske kontaminacije. Ali kada su mikrobi oskudni, pravi signal je mnogo teže uhvatiti. Problem ide mnogo dalje od studija na ljudskim fetusima, dodaje: "Cijelo polje sekvenciranja prepuno je besmislica."

Aagaard ostaje pri svojim rezultatima. “Vrlo smo oprezni”, kaže ona. “Možda pogrešno tumačimo stvari? Naravno. Ali stavili smo negativnu i pozitivnu kontrolu na svako mjesto na kojem smo mogli.” I ističe da je nekoliko drugih skupina pronašlo dokaze bakterijske DNK u posteljici.

Parry i opstetričar Roberto Romero s Nacionalnog instituta za dječje zdravlje i ljudski razvoj u Detroitu, Michigan, planiraju multicentrično istraživanje kako bi ispitali ovo pitanje na još više posteljice. Nadaju se da će u sljedećih nekoliko mjeseci održati sastanak kako bi osmislili protokol. Ako sve bude u redu, mogli bi dobiti odgovor već sljedeće godine, kaže Romero. Pozvali su Aagaarda da sudjeluje, a ona kaže da je voljna. "Kjersti Aagaard je izvanredan istražitelj i iznijela je ideju koja je zanimljiva, važna i zaslužuje da bude testirana", kaže Romero. “Ova kontroverza se može riješiti.”

Nisu oni jedini koji traže odgovore. de Goffau je dio tima koji je dobio potporu od 1,6 milijuna funti (2 milijuna američkih dolara) od Vijeća za medicinska istraživanja Ujedinjenog Kraljevstva za ispitivanje placentnog tkiva i krvi na infektivne agense koji bi mogli biti povezani s komplikacijama trudnoće. A prošle godine, američki nacionalni institut za zdravlje najavio je da će ponuditi sredstva za istraživanje ranog razvoja imunološkog sustava. U najavi se posebno spominju studije koje ispituju kako se mikrobiom fetusa zasijava i razvija te kako bi to moglo utjecati na mozak.

Ako istraživanje ne uspije otkriti mikrobiom u maternici, to ne eliminira mogućnost da bi fetus tamo mogao susresti mikrobe. "Vrlo je malo u ljudskom tijelu i na njemu što bi se moglo smatrati sterilnim", kaže Juliette Madan, neonatologinja iz medicinskog centra Dartmouth-Hitchcock u Libanonu, New Hampshire. Ali šačica mikroba ne znači nužno da postoji složen, uspješan mikrobiom. Madan ne očekuje da će istraživači pronaći bilo kakvu smislenu dijeljenje bakterija između majke i fetusa.

Ali de Goffau, jedan od najžešćih kritičara radova o posteljici, nije tako siguran. I sam je uspio otkriti bakterije u mekoniju. “Nije potpuno sterilno. To je prilično jasno - kaže. Iako dokazi nisu potpuni, dodaje, fetalni mikrobiom je barem moguć.

Maria Dominguez-Bello, mikrobna ekologinja na Sveučilištu New York, vodi studiju koja se bavi razvojem mikrobioma dojenčadi i potencijalnim prednostima stavljanja beba u kontakt s vaginalnim mikrobima njihovih majki nakon carskog reza. Međutim, ona ne smatra da su izvješća o bakterijama u mekoniju baš toliko uvjerljiva. Ona tvrdi da je sterilitet prekinut kada se amnionska vrećica razbije, što ostavlja dovoljno vremena za bakterije da uđu u crijeva djeteta. "Porod traje satima, tijekom kojih beba guta i trlja se o zidove porođajnog kanala", dodaje ona. Čak i ako je beba rođena carskim rezom, može proći sati ili čak dani da dojenče prođe svoju prvu stolicu – prozor tijekom kojeg može dobiti bakterije izvan maternice.

Najuvjerljiviji dokaz da fetalni mikrobiom ne postoji, kažu Dominguez-Bello i drugi, je postojanje laboratorijskih miševa bez bakterija.Kako bi se stvorili ti glodavci bez klica, mladunčad se kirurški isporučuje od majki s normalnim mikrobiomima, a zatim se odgajaju u sterilnim uvjetima. "Radili smo te eksperimente i radili smo ih 70 godina", kaže Walter. Kada bi samo jedna bakterija bila prisutna unutar šteneta, brzo bi se kolonizirala, a protokol bi propao. Bilo bi nemoguće dovršiti takve eksperimente.

"Tvrdim da ako razgovarate s pravim mikrobiolozima, oni to ne bi smatrali kontroverznim", kaže Walter. Na pitanje je, dodaje, već odgovoreno.

Mysorekar, koji je mikrobiolog, ne slaže se s tim. Neki ljudi su zapeli na ideji da je mikrobiom placente "lažna vijest", kaže ona. To je, tvrdi ona, šteta. "Postoje neka vrlo uzbudljiva pitanja za rješavanje." Ljudi počinju razvijati repertoar imunoloških stanica još u maternici, kaže Mysorekar, što ukazuje na neku vrstu izloženosti mikrobima. Pita se odakle ti mikrobi dolaze i kako dolazi do izlaganja. "Ima toliko toga za naučiti", kaže ona. Ali nije iznenađena skepticizmom. U svakom novom polju, kaže ona, naći ćete "neke zamjerke, neke prljave podatke, ali i puno uvjerljivih novih zapažanja koja zajedno guraju polje naprijed".


Kopanje u pelenama za povijest crijevnih bakterija

Ljudska crijeva vrvi od bakterija. U tijelu postoji 10 mikroba za svaku ljudsku stanicu zahvaljujući obilju kolonija u crijevima. Ipak, bebe se rađaju bez ikakvih takvih populacija klica, nego ih razvijaju u napadima i počecima s vremenom. Sada su istraživači po prvi put mapirali ovaj razvoj kod 14 beba u Kaliforniji, uključujući skup bratskih blizanaca.

Istraživači su prikupili u prosjeku 26 uzoraka stolice od svake bebe od prvog pražnjenja crijeva do sljedećih, uključujući one nakon velikih događaja poput putovanja, bolesti ili liječenja antibiotikom. Genetičarka Chana Palmer, sada direktorica programa u Canary Foundation u San Joseu, Kalifornija, koja se usredotočuje na rano otkrivanje raka, i kolege sa Sveučilišta Stanford zatim su testirali svaki uzorak kako bi otkrili koji se mikrobi kriju u njemu. Palmer je upotrijebio novi alat & mdasha microarray dizajniran za otkrivanje razlika u ribosomskoj RNA različitih mikroba & mdash kako bi procijenio cijeli niz mikroskopskih stvorenja koja nastanjuju crijeva beba.

"Crijeva dojenčadi su uzbudljivo mjesto koje se brzo razvija", kaže Palmer. "Populacije su prilično nestabilne tijekom prvih nekoliko mjeseci, ali do godine dana nalikuju jedna drugoj i također nalikuju crijevima odraslih." Među mikrobima koji na kraju dominiraju: Bacteroides, Eubacteriales, Clostridium, Ruminokok i Faecalibacterium, kao i male količine gljiva i arheja.

Ali ti mikrobi nisu počeli na vrhu dna. Zapravo, dojenčad se rađaju bez bakterijskih kolonija, ali kasnije razvijaju široku raznolikost u svojim crijevima i koliko dugo taj proces traje. "Neki su bili za 24 sata", primjećuje Palmer. "Blizanci su bili najnoviji," trebao je cijeli tjedan da razviju usporediv broj bakterija.

Ona nagađa da je jedan skup bratskih blizanaca u studiji mogao sporo razvijati kolonije jer su oni bili jedine osobe koje su rađale planiranim carskim rezom, što znači da nije bilo kontakta s mikrobnom zajednicom njihove majke. No, blizanci su također pokazali da genetika igra ulogu u određivanju mikrobnog sastava crijeva, njihova crijevna flora je bila sličnija jedna drugoj nego flori bilo koje druge bebe, čak i više nego crijevima roditelja ili braće i sestara i srodna dojenčad, kaže Palmer.

Rezultati istraživanja, objavljeni ovog tjedna u PLoS biologija, pokazuju da se čini da sve bebe s vremenom dobivaju isti skup bakterija, iako počinju na radikalno različitim mjestima i doživljavaju dramatično različite promjene u populaciji tijekom prve godine. Budući eksperimenti s mikromrežom ribosomske RNA uspoređivat će zdravu i bolesnu dojenčad i učinke antibiotika na odraslu populaciju crijeva. Inicijativa za mikrobiom ljudskog crijeva nastoji sekvencirati sav ovaj genetski materijal. Ipak, ostaje nejasno koji su mikrobi najbolji za vaše&mdashor&mdashgut vaše bebe. "Stvarno nemamo pojma" Palmer priznaje, "što je idealno."


Kako mogu poboljšati mikrobiom svoje bebe?

1. Jedite puno hrane bogate vlaknima tijekom trudnoće i dojenja –

Prehrana bogata vlaknima povećava raznolikost naših crijevnih buba i pomiče skup vrsta bliže onima koje se nalaze u tradicionalnim društvima lovaca-sakupljača.

Kao nusprodukt svog metabolizma, bube koje vole vlakna proizvode acetat i butirat, dva spoja koji pomažu u održavanju crijevne barijere i stoga mogu smanjiti rizik od autoimunih bolesti.

Ovdje se ne radi samo o tome kako hraniti svoju bebu kada počne uzimati krutu hranu oko četiri do šest mjeseci starosti. Povećanjem unosa vlakana tijekom trudnoće i dojenja možete prenijeti ove zdrave crijevne bube koje vole vlakna svojoj bebi tijekom poroda i kroz majčino mlijeko.

2. Prije poroda poduzmite korake da smanjite rizik od carskog reza –

Počnimo s priznanjem da carski rezovi mogu spasiti živote. Da budem jasan, nevjerojatno sam zahvalan što su carski rezovi sigurni i široko dostupni. Neki od mojih najbližih prijatelja su još uvijek s nama, zbog carskih rezova.

No, kao što svi znamo, nisu svi carski rezovi koji se danas izvode potrebni. Stopa carskog reza popela se s manje od 20% u 1970-ima na 32% danas. Iako je teško odrediti pravu stopu, gotovo svi se slažu da je 32% previsoka. Većina stručnjaka vjeruje da je postotak porođaja kojima je potreban carski rez bliži 15-20%.

Carski rezovi podrazumijevaju ne samo dulje vrijeme oporavka i veće šanse za komplikacije, osobito kod ponovljenih carskih rezova, već mogu poremetiti crijevni mikrobiom vaše bebe mjesecima, ako ne i godinama.

Vaginalno rođene bebe stižu u pljusku prepunom bakterijama, obložene od glave do pete u majčinim bakterijama, dok bebe rođene carskim rezom ulaze u svijet pod sterilnim kirurškim uvjetima kroz donji dio trbuha svoje majke. Ova razlika ima dubok utjecaj na kolonizaciju crijeva.

Carski rez može poremetiti crijevni mikrobiom vaše bebe mjesecima, ako ne i godinama.

Istraživači sada vjeruju da ove promjene u kolonizaciji crijeva mogu objasniti zašto su bebe rođene carskim rezom izložene većem riziku od pretilosti, alergija i dijabetesa tipa 1.

Očito je porođaj nepredvidiv i nisu svi carski rezovi izbjeći. Najbolji način da smanjite šanse za nepotrebne carske rezove mogao bi biti da pažljivo odaberete bolnicu. U SAD-u stopa carskog reza varira čak 10 puta između bolnica, od 7% do 70%. Provjerite ovu web stranicu koja navodi bolničke stope po državama.

3. Brisanje-

Brisanje se odnosi na polivanje (ili brisanje) bebe carskim rezom svim lijepim tjelesnim tekućinama koje je propustio zaobilazeći vaš rodni kanal.

Dok se uzimanje brisa sve više širi među nekim roditeljima, u medicinskoj struci i dalje ostaje kontroverzno.

Kritičari ove prakse strahuju da bi uzimanje brisa moglo izložiti vašu bebu gadnim bakterijama i virusima poput HIV-a, herpesa, klamidije i streptokokne infekcije grupe B.

Druga velika kritika je da ne znamo koristi li bris zaista dugoročnom zdravlju. Zagovornici pretpostavljaju da će uzimanje brisa imati zdravstvene prednosti. Ali oni prave iskorak od logike. Da, carski rezovi su povezani s većom stopom pretilosti, astme, alergija i autoimunih bolesti. Međutim, ne znamo sa sigurnošću je li to zbog promjena u mikrobiomu.

Carski rezovi su također češći u visokorizičnim trudnoćama, poput onih zahvaćenih gestacijskim dijabetesom, preeklampsijom i fetalnim distresom. Možda problemi tijekom trudnoće i porođaja, a ne nedostatak mikroba, povećavaju rizik od metaboličkih i imunoloških poremećaja.

Bebe rođene carskim rezom također propuštaju više od mikroba, često propuštaju i hormonske učinke porođaja.

Budući brisevi također se suočavaju s praktičnim problemom, nitko nije odredio "pravi način" brisa. U studiji iz 2016., istraživači su natopili gazu u vagine trudnica. Ubrzo nakon rođenja, trljali su gazu preko novorođenčeta lica, usta i dna.

Novorođenčad rođena carskim rezom, ali uzeta brisom, imala su oralnu i kožnu mikrobnu zajednicu koja je više nalikovala onima novorođenčadi rođene vaginalno, ali to je bilo manje točno kada je u pitanju njihova crijevna mikrobna zajednica. Možda zato što, kao što svi znamo, ali o tome ne volimo govoriti, novorođenčad je tijekom poroda izložena – hm – više od samo vaginalnog sekreta.

Kontroverza oko uzimanja brisa u svojoj srži ima pitanje o tome kakav je status quo. Brisom oponaša ono što se prirodno događa u vaginalnom porodu. Ipak, čim nešto oduzmete, mijenjate njegov referentni okvir i ono što se percipira kao status quo.

Za bebe carskim rezom, to čini porođaj u sterilnom kirurškom okruženju novom normalnom.

U jednom smislu, znanost još nije sređena. U drugom smislu, u usporedbi s drugim izborima koje možda donosite, ovo je vrlo prirodan izbor. Da svoju bebu niste rodili carskim rezom, ne biste mogli pobjeći da svoju bebu obložite ovim bakterijama.” – Rob Knight, mikrobiolog sa Sveučilišta Kalifornija, San Diego.

4. Pričekajte prvo kupanje-

nema potrebe zatapati svoje novorođenče u kadu, a mnoge su bolnice sada ažurirale svoje postupke tako da se prvo kupanje odgađa najmanje 24 sata, kao što preporučuje Svjetska zdravstvena organizacija. Rano kupanje ne samo da može povećati rizik od niskog šećera u krvi kod novorođenčadi, već bi moglo ometati ranu kolonizaciju bakterija majčinih bakterija.

Zdravstvene dobrobiti na stranu, tko želi isprati taj divan, nejasno miris novorođenčeta nalik vaniliji. Uživajte!

5. Probiotici-

Ah, dodatak du jour. "Žive kulture" koje se reklamiraju na vašoj boci kefira. Sluzava sluz na dnu vaše kombuche boce. Po definiciji, svi mikroorganizmi koji mogu preživjeti mučno putovanje od vašeg visoko kiselog želuca do manje kiselih crijeva.

Dakle, na stranu marketing, koristi li upijanje "zdravih crijevnih buba" vašoj bebi?

Začudo, čini se da je odgovor, barem u nekim slučajevima,…DA.

Za nedonoščad, probiotici smanjuju rizik od nekrotizirajućeg enterokolitisa–a teškog i često smrtonosnog stanja uobičajenog u nedonoščadi– upola. Oni također smanjuju izglede za sepsu, tešku i potencijalno smrtonosnu infekciju krvi, za 12%. Za prevenciju ovih ozbiljnih komplikacija nedonoščadi, probiotički "kokteli" koji sadrže više bakterijskih sojeva, obično mješavinu Lactobacillus i Bifidobakterije , čini se najučinkovitijim .

Za sve bebe, probiotici također smanjuju rizik od dječjeg ekcema, ali ne i rizik od dječjih alergija ili astme. Opet, probiotički kokteli se čine najučinkovitijim. Probiotici također mogu smanjiti kolike u novorođenčadi, prema meta-analizi pet randomiziranih studija.

Za nedonoščad, probiotici smanjuju rizik od nekrotizirajućeg enterokolitisa na pola.

Za stariju djecu koja primaju tečaj antibiotika, probiotici smanjuju rizik od proljeva povezane s antibioticima upola, pri čemu su visoke doze probiotika (>5 milijardi CFU/dan) najučinkovitije.


Želite se boriti protiv alergija? Nabavite prljavog psa

Pas u kući više je od dobrog društva. Sve je više dokaza da izlaganje psima i stoci u ranoj dobi može smanjiti šanse da dojenčad kasnije razviju alergije i astmu. Sada su istraživači pratili ovaj povoljan učinak na zdravlje mikroba koji živi u crijevima. Njihova studija, na miševima, sugerira da bi dopuna ishrane dojenčadi s pravom mješavinom bakterija mogla pomoći u prevenciji alergija - čak i bez kućnog ljubimca.

"Ovaj rad elegantno ilustrira kako izloženost okolišu štiti od alergijske reakcije posredovanjem crijeva [bakterija]", kaže John Penders, molekularni epidemiolog s Medicinskog centra Sveučilišta Maastricht u Nizozemskoj, koji nije bio uključen u rad. “Ovakva istraživanja pružaju nove tragove” o tome kako se može manipulirati mikrobima u crijevima kako bi se spriječile ili liječile alergije.

Prije više od deset godina, američki istraživači koji su pregledavali zdravstvene kartone djece s kućnim ljubimcima - psima i, u manjoj mjeri, mačkama - otkrili su da je kod djece manja vjerojatnost da će razviti alergije i astmu od druge djece. Druge epidemiološke studije u Europi podržale su ovu povezanost, ne samo s kućnim ljubimcima, već i sa stokom. Godine 2010., Susan Lynch, mikrobiologinja sa Sveučilišta u Kaliforniji u San Franciscu, pokazala je da su psi koji djelomično žive na otvorenom dovozili mikrobe iz okoliša u kuću, od kojih su neki pronađeni i u ljudskom crijevu. Ona i drugi već su otkrili da crijevni mikrobi utječu na imunološki odgovor, pa se zapitala je li se zaštita od alergija koju osiguravaju kučići događa putem crijevnih bakterija.

Lynch i njezini kolege skupljali su prašinu s kuće u kojoj nije bilo životinja i iz kuće s psom u zatvorenom/na otvorenom. Nahranili su mlade miševe tom prašinom pomiješanom s vodom i potom izazvali imunološki sustav životinja dajući im mljevene žohare ili protein iz jaja, dvije tvari za koje se zna da izazivaju alergijske reakcije i kod glodavaca i kod ljudi.

Miševi koji su primali prašinu iz pseće kuće izdržali su izazov bez ili bez alergijske reakcije, ali su ostali miševi razvili mišji ekvivalent curenja iz nosa i pojačali imunološku aktivnost u svojim dišnim putovima, izvještavaju istraživači danas na internetu u Zbornik Nacionalne akademije znanosti. Kod miševa izloženih prašini pasa bilo je manje imunoloških stanica povezanih s alergijom, a one koje su bile prisutne su proizvele manje molekula imunološkog sustava koje imaju tendenciju dovesti do jake reakcije.

Lynchov tim istraživao je vrste bakterija u crijevima miša prije i nakon izlaganja prašini. Miševi s psećom prašinom - i manje alergenim imunološkim sustavom - imali su neobično veliku količinu mikroba tzv. Lactobacillus johnsonii, javlja ekipa. Kad je tom bakterijom dao miševe, ti su miševi imali prigušenu alergijsku reakciju, čak i bez izlaganja psećoj prašini. Ti su miševi također manje oboljevali kada su bili zaraženi virusom koji kod ljudi može uzrokovati da dojenčad kasnije postanu astmatičari. "Naše studije sugeriraju da je [ova bakterija] kritičan posrednik u zaštiti dišnih putova od uvreda iz okoliša", kaže Lynch.

Novi rad dodaje još jedan dokaz hipotezi o higijeni o kojoj se dugo raspravljalo, a koja tvrdi da nas moderan, čišći način života može učiniti osjetljivijim na alergije, astmu i autoimune poremećaje. "Postoji mnogo studija koje pokazuju da izloženost kućnim ljubimcima i/ili stoci smanjuje učestalost alergijskih poremećaja, tako da je ovo uzbudljiv i provokativan korak u razumijevanju mehanizma iza toga", kaže Suzanne Havstad, biostatičar iz bolnice Henry Ford u Detroitu. , Michigan, koji nije bio uključen u posao.

Iako je moguće, prašina iz psećeg kućanstva izravno prenosi višak L. johnsonii u crijeva osobe, Lynch sumnja da se druge bakterije iz okoliša prenose u kuću na psima, prenose se zrakom i gutaju. Nakon što uđu u crijeva, prisiljavaju promjenu u toj mikrobnoj zajednici koja pogoduje povećanju L. johnsonii već prisutan.

Prije nego što netko počne razmišljati o dodatku prehrani s bakterijama za svoju djecu ili udomljavanju psa samo da bi se borio protiv alergija, trebalo bi učiniti mnogo više posla, uključujući kliničke studije, napominje Lynch. "Treba biti vrlo oprezan u prijenosu rezultata s mišjih modela na ljude", dodaje Markus Ege, epidemiolog sa Sveučilišta u Münchenu u Njemačkoj. "Pokusno okruženje na miševima vrlo je umjetno."

Ipak, Penders kaže, “[t]potencijal Lactobacillus johnsonii kao probiotika u prevenciji alergijskih bolesti definitivno je nešto što bi trebalo dodatno istražiti.”


Dopuna kvalitetnim sinbioticima kao opcija liječenja

Sada imamo neke dokaze da doista postoji veza između zdravlja naših crijevnih bakterija i našeg mentalnog zdravlja. Može li suplementacija kvalitetnim probioticima ponuditi pomoćnu opciju liječenja za osobe koje se bore s anksioznošću i depresijom?

Istraživači su promatrali probiotike kao moguću opciju liječenja za osobe s velikim depresivnim poremećajem. Istraživači su sugerirali da stres može smanjiti broj korisnih bakterija.

Bakterije u GI traktu mogu komunicirati sa središnjim živčanim sustavom, čak i u nedostatku imunološkog odgovora. Probiotici imaju potencijal sniziti sistemske upalne citokine, smanjiti oksidativni stres, poboljšati nutritivni status i ispraviti SIBO. Učinak probiotika na sistemske upalne citokine i oksidativni stres može u konačnici dovesti do povećanja neurotrofnog faktora iz mozga (BDNF). Naša je tvrdnja da bi probiotici mogli biti dodatak standardnoj njezi u MDD. 7

U nedavnoj studiji sa Sveučilišta Oxford, 8 dobrovoljaca primalo je ili dva prebiotika (fruktooligosaharidi, FOS, ili bimuno-galaktooligosaharidi, B-GOS) ili placebo (maltodekstrin) dnevno tijekom 3 tjedna. Kortizol nakon buđenja bio je značajno niži u onih koji su uzimali prebiotske dodatke. Istraživači su zaključili da prebiotičke bakterije mogu imati učinak protiv anksioznosti na ljude.

Mnogi probiotički dodatci sadrže samo probiotike. Prebiotici djeluju kao hrana za dobre bakterije. Uz sinbiotik, kombinacija prebiotika i probiotika može biti korisna u smanjenju stresa i tjeskobe, kao i nekih simptoma depresije.

Zaključno, dokazi pokazuju da postoji definitivna veza između crijevnih bakterija i mentalnog zdravlja. Koji su neki načini na koje možemo poboljšati zdrave bakterije u našim crijevima? Prvo, možemo biti svjesniji prakse rađanja i dojenja, jer sada znamo da postoji utjecaj na zdravlje bebe. U prehranu možemo uključiti i fermentiranu hranu, kao što je sirovi kiseli kupus, fermentirana cikla, fermentirana mrkva i fermentirani čajevi, jer fermentirana hrana sadrži neke korisne bakterije. Konačno, uključivanje kvalitetnih probiotika dnevno, kako bi se ponovno uspostavile zdrave crijevne bakterije, također može biti korisno.


Gledaj video: Znaci koje vam stopala mogu reći o vašoj jetri Dr#28 (Srpanj 2022).


Komentari:

  1. Voistitoevitz

    Žao mi je, ali po mom mišljenju, griješite. Moramo razgovarati. Napiši mi u pm, govori.

  2. Nadal

    Nada add another item

  3. Hobart

    Agree, this funny message



Napišite poruku