Бактерії кишечника можуть впливати на те, чи переживають немовляти інфекції травної системи, свідчать нові дослідження на мишах.

Сотні тисяч немовлят у всьому світі щороку помирають від інфекцій, які руйнують їх травну систему, включаючи сальмонели та E. палички бактерії. Ще мільйони дітей хворіють.

Бактерії Клостридії забезпечують тваринам ключовий захист від інфекцій, на додаток до допомоги перетравленню їжі. Але дані показують, що у наймолодших новонароджених мишей немає Клостридії проте, роблячи їх найбільш вразливими до вторгнення бактерій, подібних до тих, що хворіють так багато людських немовлят.

Висновки, опубліковані в наука, може вказати на нові підходи до захисту людських немовлят.

"Будь -який батько знає, що новонароджені дуже схильні до інфекцій на першому році життя, включаючи кишкові або кишкові інфекції", - говорить Габріель Нуньєс, старший автор дослідження і професор патології в Медичній школі Університету Мічигану. "Ця робота свідчить про те, що відсутність захисних бактерій у мікрофлорі кишечника є механізмом цієї сприйнятливості, можливо, більше, ніж вік імунної системи".

Миші без мікробів

Нуньєс та його колеги, у тому числі перші автори та наукові співробітники Юнь-Гі Кім та Кей Сакамото, почали з чистого аркуша: мишей, розведених у середовищі без мікробів.

Не маючи власних природних кишкових бактерій, миші запропонували унікальний шанс побачити наслідки пересаджених мікробів від нормальних мишей різного віку та перевірити вразливість до інфекції. Дослідники також використали передові методи аналізу ДНК, щоб виявити типи та кількість бактерій у мишачих кишках.

Підсумок: десь у період відлучення мишей від материнського молока на тверду їжу, Клостридії бактерії починають рости в кишечнику і запобігають зростанню двох форм хвороботворних бактерій.

Дослідницька група використовувала для експериментів як новонароджених, так і дорослих мишей без мікробів і зразки кишкових мікробів, взяті з фекаліями 4-денної, 12-денної та 16-денної нормальних мишей.

Вони виявили, що зразки старших нормальних мишей мали найбільшу різноманітність кишкових мікробів, у тому числі Клостридії та Бактеріоід бактерій, які не зустрічаються у молодих мишей, які все ще отримували своє харчування виключно з молока матері.

Спочатку дослідники дали мишам, що не мають мікробів, трансплантацію бактерій від 4-денних чи 16-денних нормальних мишей, а потім піддали їх впливу штаму сальмонели, який може заразити кишечник, але не поширитися по всьому тілу. Половина мишей, які отримали 4-денні мікроби, загинула, але жодна з тих, у кого 16-денні мікроби, не померла.

Вони спробували ще раз з Citrobacter rodentium, штам бактерій, подібний до E. палички штами, від яких хворіють люди. Миші без мікробів з пересадженими чотириденними мікробами захворіли, і багато померло. Але коли дослідники додали бактерії від 16-денних нормальних мишей, кількість C. rodentium в кишки вижили миші спустилися.

Далі дослідники подивились, що трапилося з мишами без мікробів, яким дали мікроби новонародженої миші, але з додатковими дозами Клостридії or Бактеріоід додали бактерії. Вони піддали дії груп цих мишей C. rodentium і виявили, що давали тільки мишам Клостридії змогли протистояти інфекціям. Через тиждень 90 відсотків мишей, які отримали зайву Клостридії, тоді сальмонели, були ще живі, порівняно з 50 відсотками тих, хто її не отримував.

Тому що E. палички і сальмонели також впливають на дорослих, дослідники перевірили те, що сталося, коли нормальним дорослим мишам давали ванкоміцин, антибіотик, який вибірково вбиває такі бактерії, як Клостридії та Бактеріоід. Обидва C. rodentium і в цих середовищах процвітала сальмонела.

Додано захист

Щоб побачити, яку роль відіграла власна імунна система організму у боротьбі з інфекцією порівняно з кишковими мікробами, команда також вивчила два штами мишей, у яких порушена імунна система. Вирощені в середовищі, що не містить мікробів, а потім отримали трансплантацію кишкових мікробів від чотириденної нормальної миші, ці миші все ще могли протистояти зараженню сальмонелою без будь-якої допомоги з боку імунної системи-але тільки тоді, коли вони отримали дозу з доданих Клостридії перший.

Нарешті, дослідники подивилися на вплив додавання сукцинату-солі, яку кисневолюбні бактерії в кишечнику виробляють як побічний продукт,-у питну воду мишей без мікробів з чотириденними мікробами, які отримали додаткову кількість Клостридії.

Ці миші ще краще боролися з сальмонельозною інфекцією, припускаючи, що вони анаеробні Клостридії живляться відходами аеробних бактерій, які процвітають у кишках новонароджених.

Нуньєс та його колеги працюють над подальшими дослідженнями ролі Клостридії для захисту від кишкових інфекцій. Вони хочуть визначити, які штами Клостридії—І їх багато — мають найбільший ефект.

Вони також розглядають роль материнського молока у створенні мікробіому кишечника новонародженого та передачі захисту від інфекцій, а також переході на тверду їжу, яка може переносити мікроби в кишечник новонародженого із зовнішнього світу. І вони хочуть перевірити, чи захищають інші компоненти мікробіому від інших патогенів.

«Зазвичай ми набуваємо Клостридії Штам у кишківнику, коли ми починаємо їсти тверді речовини, але ця робота передбачає вікно вразливості до кишкових патогенів на ранніх етапах життя ", - каже Нуньєс.

Він каже, що якщо захисна роль додається Клостридії що стосується новонароджених, виявляється у подальших дослідженнях на тваринах, можливо, буде запропоновано клінічне випробування на людях для тестування комбінації штамів.

Нуньєс, Кім, Сакамото та їх колеги з Університету Мічигану, Університету Чикаго та університетів Японії та Кореї виконали цю роботу за рахунок фінансування Національних інститутів охорони здоров’я.

джерело: Мічиганський університет

Суміжні книги

at InnerSelf Market і Amazon