Deze darmmicroben kunnen baby's beschermen tegen infecties

Deze darmmicroben kunnen baby's beschermen tegen infecties

Darmbacteriën kunnen beïnvloeden of baby's infecties van het spijsverteringsstelsel overleven of niet, suggereert nieuw onderzoek met muizen.

Honderdduizenden baby's over de hele wereld sterven elk jaar aan infecties die hun spijsverteringsstelsel verwoesten, inclusief die veroorzaakt door salmonella en E. coli bacteriën. Miljoenen meer kinderen worden ziek.

De bacteriën Clostridia bieden dieren belangrijke bescherming tegen infecties, naast het helpen verteren van voedsel. Maar de gegevens tonen aan dat de jongste pasgeboren muizen geen muizen hebben Clostridia en toch zijn ze het meest kwetsbaar voor binnendringende bacteriën, vergelijkbaar met diegenen die zoveel menselijke baby's ziek maken.

De bevindingen, gepubliceerd in Wetenschap, zou kunnen wijzen op nieuwe benaderingen om menselijke baby's te beschermen.

"Elke ouder weet dat pasgeborenen in het eerste levensjaar erg vatbaar zijn voor infecties, inclusief darm- of darminfecties", zegt Gabriel Nunez, senior auteur van het onderzoek en hoogleraar pathologie aan de Medical School van de Universiteit van Michigan. "Dit werk suggereert dat het gebrek aan beschermende bacteriën in de darmmicrobiota een mechanisme is voor die gevoeligheid, misschien meer dan de leeftijd van het immuunsysteem."

Kiemvrije muizen

Nunez en zijn collega's, waaronder co-eerste auteurs en onderzoeksgenoten Yun-Gi Kim en Kei Sakamoto, begonnen met een schone lei: muizen gefokt in een kiemvrije omgeving.

Omdat er geen natuurlijke darmbacteriën waren, boden de muizen een unieke kans om de effecten van getransplanteerde microben van normale muizen van verschillende leeftijden te zien en om de kwetsbaarheid voor infecties te testen. De onderzoekers gebruikten ook geavanceerde DNA-analysetechnieken om de soorten en hoeveelheden bacteriën in de ingewanden van muizen te detecteren.

De bottom line: ergens in de periode rond het spenen van muizen van moedermelk naar vast voedsel, Clostridia bacteriën beginnen te groeien in de darm en werken om de groei van twee vormen van ziekteverwekkende bacteriën te voorkomen.


Haal het laatste uit InnerSelf


Het onderzoeksteam gebruikte zowel pasgeboren als volwassen kiemvrije muizen en monsters van darmmicroben uit de ontlasting van 4-dag-oude, 12-dag-oude, en 16-dag-oude normale muizen voor de experimenten.

Ze vonden dat de monsters van de oudere normale muizen de meest uiteenlopende darmmicroben hadden, waaronder Clostridia en Bacteroides bacteriën die niet worden gezien bij de jongere muizen die hun voeding nog steeds volledig uit moedermelk haalden.

Ten eerste, de onderzoekers gaven de kiemvrije muizen een transplantatie van bacteriën van 4-dag-oude of 16-dag-oude normale muizen en stelden hen vervolgens bloot aan een stam van salmonella die de darm kan infecteren maar niet over het hele lichaam kan verspreiden. De helft van de muizen die de 4-dag-oude microben kregen, stierf, maar geen van de muizen met 16-dag-oude microben deed dat.

Ze probeerden het opnieuw met Citrobacter rodentium, een bacteriestam vergelijkbaar met de E. coli spanningen die mensen ziek maken. Kiemvrije muizen met getransplanteerde vier dagen oude microben werden ziek en velen stierven. Maar toen de onderzoekers bacteriën van 16-dag-oude normale muizen toevoegden, was de hoeveelheid C. rodentium in het lef van overlevende muizen ging naar beneden.

Vervolgens keken de onderzoekers naar wat er gebeurde met kiemvrije muizen die de microben van een pasgeboren muis hadden gekregen, maar met extra doses van beide Clostridia or Bacteroides bacteriën toegevoegd. Ze hebben groepen van deze muizen aan blootgesteld C. rodentium en ontdekte dat alleen de muizen werden gegeven Clostridia waren in staat om de infecties te weerstaan. Na een week 90 procent van de muizen die extra kregen Clostridia, dan salmonella, leefden nog, vergeleken met 50 procent van degenen die het niet hadden gekregen.

Omdat E. coli en salmonella hebben ook invloed op volwassenen, de onderzoekers testten wat er gebeurde toen normale volwassen muizen vancomycine kregen, een antibioticum dat selectief bacteriën doodt Clostridia en Bacteroides. Beide C. rodentium en salmonella bloeide in deze omgevingen.

Toegevoegd verdediging

Om te zien welke rol het immuunsysteem van het lichaam speelde in het bestrijden van infecties in vergelijking met darmmicroben, bestudeerde het team ook twee stammen van muizen met een verminderd immuunsysteem. Opgegroeid in een kiemvrije omgeving en vervolgens een transplantatie van darmmicroben van een vier dagen oude normale muis toegediend, waren deze muizen nog steeds in staat om salmonella-infectie te weerstaan ​​zonder enige hulp van hun immuunsysteem - maar alleen als ze een dosis hadden gekregen van toegevoegd Clostridia eerste.

Ten slotte keken de onderzoekers naar de impact van het toevoegen van succinaat - een zout dat zuurstofminnende bacteriën in het darmkanaal produceren als bijproduct - in het drinkwater van kiemvrije muizen met vier dagen oude microben die extra hadden gekregen Clostridia.

Deze muizen bestreden salmonella-infectie nog beter, wat suggereert dat het anaërobe Clostridia voer de afvalproducten af ​​van de aerobe bacteriën die gedijen in het lef van pasgeborenen.

Nunez en zijn collega's werken aan verder onderzoek naar de rol van Clostridia in het verdedigen van darminfecties. Ze willen bepalen welke stammen van Clostridia- en er zijn veel - hebben het grootste effect.

Ze kijken ook naar de rol van moedermelk bij het opzetten van het microbioom van een pasgeborene en het overbrengen van bescherming tegen infectie, evenals de overgang naar vast voedsel dat microben in de darm van een pasgeborene kan vervoeren van de buitenwereld. En ze willen testen of andere componenten van het microbioom beschermen tegen andere pathogenen.

"Normaal gesproken verwerven we Clostridia spanningen in ons lef wanneer we vaste stoffen beginnen te eten, maar dit werk suggereert een venster van kwetsbaarheid voor enterische pathogenen in de vroege stadia van het leven, "zegt Nunez.

Hij zegt dat als de beschermende rol van toegevoegd Clostridia voor pasgeborenen wordt aangetoond in verdere dierstudies, zou het mogelijk kunnen zijn om een ​​klinische proef bij de mens voor te stellen om een ​​combinatie van stammen te testen.

Nunez, Kim, Sakamoto en hun collega's van de Universiteit van Michigan, de Universiteit van Chicago en universiteiten in Japan en Korea voerden het werk uit met financiering van de National Institutes of Health.

Bron: Universiteit van Michigan

Verwante Boeken

{amazonWS: searchindex = Boeken; trefwoorden = goede microben; maxresults = 3}

enafarzh-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

volg InnerSelf op

facebook-icontwitter-iconrss-icoon

Ontvang de nieuwste via e-mail

{Emailcloak = off}