Bacteriile intestinale pot influența dacă bebelușii supraviețuiesc sau nu infecțiilor sistemului digestiv, sugerează noi cercetări efectuate cu șoareci.

Sute de mii de copii din întreaga lume mor în fiecare an din cauza infecțiilor care le distrug sistemul digestiv, inclusiv cele cauzate de salmonella și E. coli bacterii. Încă milioane de copii se îmbolnăvesc.

Bacteriile clostridia oferă animalelor protecție esențială împotriva infecțiilor, pe lângă faptul că ajută la digestia alimentelor. Dar datele arată că cei mai tineri șoareci nou-născuți nu au clostridia totuși, făcându-i cei mai vulnerabili la invadarea bacteriilor similare cu cele care îmbolnăvesc atât de mulți copii umani.

Rezultatele, publicate în Ştiinţă, ar putea indica noi abordări pentru protejarea bebelușilor umani.

„Orice părinte știe că nou-născuții sunt foarte susceptibili la infecții în primul an de viață, inclusiv infecții enterice sau intestinale”, spune Gabriel Nunez, autorul principal al studiului și profesor de patologie la Universitatea din Michigan Medical School. Aceasta lucrare sugereaza ca lipsa bacteriilor de protectie in microbiota intestinala este un mecanism pentru aceasta susceptibilitate, poate mai mult decat varsta sistemului imunitar.

Șoareci fără germeni

Nunez și colegii săi, inclusiv co-primii autori și cercetători Yun-Gi Kim și Kei Sakamoto, au început cu o ardezie goală: șoareci crescuți într-un mediu fără germeni.

Fără bacterii intestinale proprii, șoarecii au oferit o șansă unică de a vedea efectele microbilor transplantați de la șoareci normali de vârste diferite și de a testa vulnerabilitatea la infecție. Cercetătorii au folosit, de asemenea, tehnici avansate de analiză a ADN-ului pentru a detecta tipurile și cantitățile de bacterii din intestine de șoarece.

Concluzia: undeva în perioada în jurul șoarecilor de înțărcare din laptele matern pe alimente solide, clostridia bacteriile încep să crească în intestin și acționează pentru a preveni dezvoltarea a două forme de bacterii cauzatoare de boli.

Echipa de cercetare a folosit atât șoareci fără germeni, cât și nou-născuți, precum și probe de microbi intestinali prelevate din fecalele șoarecilor normali de 4 zile, de 12 zile și de 16 zile, pentru experimente.

Au descoperit că probele de la șoareci normali mai în vârstă au cea mai mare diversitate de microbi intestinali, inclusiv clostridia și Bacteroides bacterii nevăzute la șoareci mai tineri care încă își alimentau în întregime din laptele matern.

În primul rând, cercetătorii au dat șoarecilor fără germeni un transplant de bacterii de la șoareci normali de 4 zile sau de 16 zile și apoi i-au expus la o tulpină de salmonella care poate infecta intestinul, dar nu se poate răspândi pe tot corpul. Jumătate din șoarecii care au primit microbi de 4 zile au murit, dar niciunul dintre cei cu microbi de 16 zile nu a murit.

Au încercat din nou cu Citrobacter rodentium, o tulpină de bacterii similară cu E. coli tulpini care îi îmbolnăvesc pe oameni. Șoareci fără germeni cu microbi transplantați de patru zile s-au îmbolnăvit și mulți au murit. Dar când cercetătorii au adăugat bacterii de la șoareci normali de 16 zile, cantitatea de C. rozătoare în curajul șoarecilor supraviețuitori au căzut.

Apoi, cercetătorii au analizat ce s-a întâmplat cu șoarecii fără germeni cărora li s-au administrat microbii unui șoarece nou-născut, dar cu doze suplimentare de oricare clostridia or Bacteroides au adăugat bacterii. Au expus grupuri ale acestor șoareci la C. rozătoare și a constatat că doar șoarecii dați clostridia au fost capabili să reziste infecțiilor. După o săptămână, 90 la sută din șoarecii care au primit în plus clostridia, apoi salmonella, erau încă în viață, comparativ cu 50% dintre cei care nu au primit-o.

pentru că E. coli și salmonella afectează și adulții, cercetătorii au testat ce s-a întâmplat atunci când șoarecii adulți normali au primit vancomicină, un antibiotic care ucide selectiv bacterii precum clostridia și Bacteroides. Amândoi C. rozătoare iar salmonela a înflorit în aceste medii.

S-a adăugat apărare

Pentru a vedea ce rol a jucat propriul sistem imunitar al organismului în combaterea infecțiilor în comparație cu microbii intestinali, echipa a studiat, de asemenea, două tulpini de șoareci care au un sistem imunitar afectat. Crescați într-un mediu fără germeni și apoi li s-a făcut un transplant de microbi intestinali de la un șoarece normal de patru zile, acești șoareci au fost în continuare capabili să reziste infecției cu salmonella fără niciun ajutor din partea sistemului lor imunitar - dar numai atunci când primiseră o doză de adăugat clostridia mai întâi.

În cele din urmă, cercetătorii au analizat impactul adăugării de succinat - o sare pe care o produc bacteriile iubitoare de oxigen din intestin ca produs secundar - în apa de băut a șoarecilor fără germeni, cu microbi de patru zile, care primiseră suplimentar clostridia.

Acești șoareci au luptat și mai bine împotriva infecției cu salmonella, sugerând că anaerobul clostridia hrăniți produsele reziduale ale bacteriilor aerobe care înfloresc în intestinele nou-născuților.

Nunez și colegii săi lucrează la cercetări suplimentare cu privire la rolul clostridia în apărarea împotriva infecțiilor intestinale. Vor să determine ce tulpini de clostridia- și sunt multe - au cel mai mare efect.

Se uită, de asemenea, la rolul laptelui matern în stabilirea microbiomului intestinal al nou-născutului și transmiterea protecției împotriva infecției, precum și tranziția către alimentele solide care pot transporta microbii în intestinul nou-născutului din lumea exterioară. Și vor să testeze dacă alte componente ale microbiomului protejează împotriva altor agenți patogeni.

„În mod normal, dobândim clostridia tulpini în curajul nostru când începem să mâncăm solide, dar această lucrare sugerează o fereastră de vulnerabilitate față de agenții patogeni enterici în primele etape ale vieții ”, spune Nunez.

El spune că dacă rolul protector al adăugat clostridia pentru nou-născuții care se desfășoară în alte studii pe animale, ar putea fi posibil să se propună un studiu clinic la om pentru a testa o combinație de tulpini.

Nunez, Kim, Sakamoto și colegii lor de la Universitatea din Michigan, Universitatea din Chicago și universitățile din Japonia și Coreea au efectuat lucrările folosind finanțarea de la Institutele Naționale de Sănătate.

Sursa: Universitatea din Michigan

Cărți conexe

at InnerSelf Market și Amazon