Hoe bacteriën zijn gekoppeld aan groeiachterstand bij ondervoede kinderenKinderen in het vluchtelingenkamp Kutupalong in Cox's Bazar, Bangladesh worden gescreend en behandeld voor ondervoeding. (Credit: Maggie Moore / USAID / Flickr)

Ondervoeding kan tot groeiachterstand leiden. Een nieuwe studie bij kinderen in Bangladesh impliceert 14 soorten bacteriën in de dunne darm.

Veel kinderen die in ontwikkelingslanden behandeld worden voor ondervoeding, herstellen nooit volledig. Ze kunnen ook een disfunctie van het immuunsysteem en een slechte cognitieve ontwikkeling ervaren, die typisch gezondheidsproblemen op de lange termijn tot volwassenheid veroorzaken.

De bacteriën in kwestie dragen bij aan ziekten in de bekleding van de dunne darm - een aandoening die enterische disfunctie in het milieu wordt genoemd - die de opname van voedingsstoffen uit voedsel belemmert en groeifactoren die nodig zijn voor een gezonde ontwikkeling onderdrukt.

Het onderzoek, gepubliceerd in The New England Journal of Medicine, kunnen wetenschappers helpen bij het ontwerpen van nieuwe therapieën ondervoede kinderen die onvolgroeid en ondergewicht blijven, zelfs na het ontvangen van therapeutisch voedsel, zeggen onderzoekers.


innerlijk abonneren grafisch


In een hoofdartikel dat het onderzoek vergezelt, Ramnick J. Xavier, van het Massachusetts General Hospital en het Broad Institute of MIT en Harvard, noemde het nieuwe onderzoek 'dat doet denken aan de identificatie van Helicobacter pylori als oorzaak van zweren. '

Volgens Xavier verbindt het werk een ziekte aan een groep bacteriën die een specifiek deel van de darm koloniseert en illustreert het de voordelen van het integreren van wereldwijde gezondheid met fundamentele mechanistische onderzoeken naar de oorzaken van ziekte.

De vitale rol van de dunne darm

Het darmmicrobioom heeft een symbiotische relatie met zijn menselijke gastheer. Er komen steeds meer aanwijzingen naar voren over de cruciale bijdragen tijdens de eerste levensjaren aan gezonde groei en ontwikkeling. Veel onderzoek met het darmmicrobioom is gericht op bacteriën gemeten in fecale monsters, die niet noodzakelijk representatief zijn voor de microbiële gemeenschappen die in verschillende regio's langs de lengte van de gastro-intestinale tractus.

Voor de nieuwe studie concentreerden onderzoekers zich op de bovenste dunne darm - het gebied van de darm onmiddellijk na de maag - omdat het grotendeels niet is onderzocht en omdat er aanwijzingen waren dat het een belangrijke rol zou kunnen spelen bij ondervoeding.

"Een groot deel van de opname van voedingsstoffen door het lichaam vindt plaats in de dunne darm", zegt senior auteur Jeffrey I. Gordon, professor en directeur van het Edison Family Center for Genome Sciences & Systems Biology aan de Washington University School of Medicine in St. Louis. “De dunne darm is bekleed met vingervormige uitsteeksels, villi genaamd, die het absorberende oppervlak van de darm vergroten.

“Bij darmstoornissen in het milieu zijn deze villi beschadigd en vallen ineen, waardoor ontstekingen in de darmwand ontstaan ​​en het vermogen om voedingsstoffen te absorberen wordt verminderd. Deze aandoening is zeer moeilijk te diagnosticeren en de oorzaak ervan is raadselachtig, evenals de relatie met de vele manifestaties van ondervoeding, waaronder een kleine gestalte (belemmeren).

“Onze studie was bedoeld om deze vragen te beantwoorden. De resultaten hebben ons geholpen ziektemechanismen te ontcijferen en bieden ook een grondslag voor het ontwikkelen van nieuwe therapieën die gericht zijn op het microbioom van de dunne darm.

Stunting en ondervoeding

Voor de nieuwe studie begonnen de onderzoekers met een voedingsinterventie voor 525 ondervoede kinderen, die gemiddeld 18 maanden oud waren en groeiachterstand hadden. Ze kregen een standaard voedingssupplement met melk, eieren, mineralen en vitamines.

De onderzoekers kregen toestemming van de ouders van elk van de 110 kinderen die bij deze behandeling geen verbetering lieten zien om een ​​endoscopie bij hun kind uit te voeren. De procedure stelde de onderzoekers in staat weefselbiopten te verkrijgen en microbiële monsters te verzamelen uit de bovenste dunne darm van de kinderen.

"In het verleden hoopte men dat het verstrekken van voedzamer voedsel en verbeterde sanitaire voorzieningen voldoende zou zijn om stunting te overwinnen", zegt eerste auteur Robert Y. Chen, een doctoraatsstudent in het laboratorium van Gordon. 'Maar die aanpak werkte niet voor veel kinderen.

"In deze studie konden we moleculen en microben in de dunne darm van dichterbij bekijken om meer in detail te begrijpen wat er bij deze kinderen gebeurt, waardoor hun toestand zo resistent is tegen voedingsinterventies."

De onderzoekers concentreerden zich op 80 van de 110 kinderen bij wie ze ook bloedmonsters hadden en bij wie ze via darmbiopten aanwijzingen hadden gevonden voor omgevingsstoornissen in de omgeving. Ze maten de hoeveelheden van duizenden eiwitten in bloedmonsters en in de dunne darmbiopsiemonsters.

De resultaten onthulden lagere dan normale niveaus van eiwitten die betrokken zijn bij verschillende aspecten van groei, hogere niveaus van eiwitten als gevolg van afbraak van de darmwand en hyperactivering van het immuunsysteem van de darm. Monsters van de microbiële inhoud van hetzelfde gebied van de dunne darm onthulden een groep van 14 soorten bacteriën; hoe hoger de niveaus van deze organismen, hoe ernstiger de belemmering. De onderzoekers koppelden ook de niveaus van deze organismen aan de niveaus van intestinale eiwitten die betrokken zijn bij ontstekingen, die de darm kunnen beschadigen.

"Deze kerngroep van 14 bacteriën was aanwezig bij 80% van de ondervoede onvolgroeide kinderen", zegt Chen. “Opvallend is dat deze bacteriën sterk gecorreleerd waren met eiwitten die een pro-inflammatoire toestand veroorzaken en met stunts. De ontstekingsmarkers kunnen ook in bloed worden gemeten, wat ons kan helpen deze problemen bij kinderen te identificeren zonder een endoscopie te doen. ”

Een 'grotendeels onontdekte wildernis'

De onderzoekers ontdekten dat ze deze 14 bacteriestammen konden detecteren in fecale monsters van deze kinderen en dat hun niveaus verschilden van die in de fecale monsters van gezonde kinderen.

De onderzoekers merkten ook op dat geen van de 14 stammen doorgaans wordt beschouwd als ziekteverwekkende pathogenen. Gordon en zijn collega's konden de bacteriële monsters uit de bovenste dunne darm van de ondervoede kinderen niet rechtstreeks vergelijken met die van gezonde kinderen in Bangladesh, omdat het niet ethisch zou zijn geweest om endoscopieën uit te voeren bij gezonde kinderen.

Om vast te stellen of de 14 bacteriestammen in de bovenste dunne darm een ​​oorzakelijke rol spelen bij omgevingsstoornissen in het milieu - en bijvoorbeeld geen effect zijn van ondervoeding - bestudeerden de onderzoekers kiemvrije muizen die een dieet kregen dat representatief was voor de voeding van de Bengaalse kinderen in de studie.

De kiemvrije muizen, geboren en opgegroeid onder steriele omstandigheden zonder eigen microbiomen, kregen een verzameling microben van de ondervoede kinderen - inclusief de stammen die verband houden met groeiachterstand. Ze voedden ook controlemuizen met normale muizenmaag-microben hetzelfde dieet. Degenen die de darmmicroben uit de bovenste dunne darm van de ondervoede kinderen ontvingen, ontwikkelden verstoring van de bekleding van de dunne darm en ontstekingsveranderingen die kenmerkend zijn voor enterische disfunctie in de omgeving.

"Onze studie toont sterk aan dat stunting meer is dan de conventionele boosdoeners die we traditioneel de schuld geven van het probleem - bijvoorbeeld voedselschaarste, slechte sanitaire voorzieningen of een vervuilde watervoorziening", zegt co-auteur Michael J. Barratt, uitvoerend directeur van Washington University's Center for Gut Microbiome and Nutrition Research.

Gordon voegt eraan toe: 'De microbiota van de dunne darm is een grotendeels onontdekte wildernis' - een 'terra incognita'. Deze nieuwe bevindingen bewijzen de belangrijke bijdrage van de microbiële gemeenschap van de dunne darm aan de gezonde groei van kinderen en hoe verstoringen in de samenstelling en functie ervan kunnen leiden tot ondervoeding.

'Er moet nog veel meer worden gedaan, maar de bevindingen van ons team, waaronder de creatie van een diermodel dat belangrijke kenmerken van omgevingsstoornissen in het milieu bij kinderen weergeeft, effenen de weg voor nieuwe methoden om deze ziekte te diagnosticeren en nieuwe behandelingen die de darmmicrobiële gemeenschap herstellen . Deze behandelingen - of het nu therapeutisch voedsel is of probiotica bijvoorbeeld - zouden de niveaus en de impact van deze schadelijke bacteriën in de dunne darm van ondervoede kinderen proberen te verminderen. '

Tahmeed Ahmed van het International Center for Diarrheal Disease Research in Dhaka, Bangladesh, werkte mee aan het onderzoek. De Bill & Melinda Gates Foundation financierde het werk.

Original Study

Boeken over het milieu uit de bestsellerlijst van Amazon

"Stille lente"

door Rachel Carson

Dit klassieke boek is een mijlpaal in de geschiedenis van de milieubeweging en vestigt de aandacht op de schadelijke effecten van pesticiden en hun impact op de natuurlijke wereld. Carsons werk hielp de moderne milieubeweging te inspireren en blijft vandaag de dag relevant, terwijl we blijven worstelen met de uitdagingen van de gezondheid van het milieu.

Klik voor meer info of om te bestellen

"De onbewoonbare aarde: leven na opwarming"

door David Wallace-Wells

In dit boek biedt David Wallace-Wells een krachtige waarschuwing voor de verwoestende effecten van klimaatverandering en de dringende noodzaak om deze wereldwijde crisis aan te pakken. Het boek is gebaseerd op wetenschappelijk onderzoek en praktijkvoorbeelden om een ​​ontnuchterende kijk te geven op de toekomst die we tegemoet gaan als we geen actie ondernemen.

Klik voor meer info of om te bestellen

"Het verborgen leven van bomen: wat ze voelen, hoe ze communiceren? Ontdekkingen uit een geheime wereld"

van Peter Wohlleben

In dit boek verkent Peter Wohlleben de fascinerende wereld van bomen en hun rol in het ecosysteem. Het boek is gebaseerd op wetenschappelijk onderzoek en Wohlleben's eigen ervaringen als boswachter om inzicht te bieden in de complexe manieren waarop bomen met elkaar en de natuurlijke wereld omgaan.

Klik voor meer info of om te bestellen

"Ons huis staat in brand: scènes van een gezin en een planeet in crisis"

door Greta Thunberg, Svante Thunberg en Malena Ernman

In dit boek geven klimaatactiviste Greta Thunberg en haar familie een persoonlijk verslag van hun reis om het bewustzijn te vergroten over de dringende noodzaak om klimaatverandering aan te pakken. Het boek geeft een krachtig en ontroerend verslag van de uitdagingen waarmee we worden geconfronteerd en de behoefte aan actie.

Klik voor meer info of om te bestellen

"The Sixth Extinction: een onnatuurlijke geschiedenis"

door Elizabeth Kolbert

In dit boek onderzoekt Elizabeth Kolbert het voortdurende massale uitsterven van soorten als gevolg van menselijke activiteiten, waarbij ze gebruik maakt van wetenschappelijk onderzoek en voorbeelden uit de praktijk om een ​​ontnuchterende kijk te geven op de impact van menselijke activiteit op de natuurlijke wereld. Het boek biedt een dwingende oproep tot actie om de diversiteit van het leven op aarde te beschermen.

Klik voor meer info of om te bestellen

al