Bakterie jelitowe mogą chronić niemowlęta przed nieżytem żołądkowo-jelitowym
2017-10-05 | Aktualności
Bakterie jelitowe mogą chronić niemowlęta przed nieżytem żołądkowo-jelitowym

Zakażenie układu pokarmowego jest jedną z głównych przyczyn śmierci u dzieci poniżej 5 roku życia, co powoduje 2,5 miliona zgonów rocznie. Niemowlęta są najbardziej narażone na ryzyko. Nowe badania na myszach wykazały obiecujące dowody na to, że typ bakterii jelitowych może zapewnić ochronę przed niekorzystnym wpływem zakażeń żołądkowo-jelitowych u niemowląt.

 

Uważa się, że bakterie takie jak Salmonella i Escherichia coli są odpowiedzialne za 10 do 20 procent przypadków nieżytu żołądkowo-jelitowego u dzieci.

 

Większość przypadków infekcji Salmonella i E. coli poprawia się bez leczenia w ciągu 4-10 dni. Jednakże u małych dzieci z osłabionym układem odpornościowym istnieje większe ryzyko komplikacji, z których najniebezpieczniejsze obejmują odwodnienie, niewydolność nerek, a nawet śmierć.

 

Uniwersytet Medyczny w Michigan zbadał myszy w różnym wieku, aby ocenić, czy bakterie jelitowe Clostridia mogą odgrywać rolę w ochronie przed zagrażającymi życiu konsekwencjami zakażeń Salmonellą i E. coli. Odkrycia mogłyby doprowadzić do nowych sposobów ochrony niemowląt przed infekcjami żołądkowo-jelitowymi. Wyniki badań zostały opublikowane w „Science”.

 

Gabriel Nunez, autor badań i profesor patologii Uniwersytetu w Michigan zauważa, iż noworodki są bardzo podatne na zakażenia w pierwszym roku życia. Praca jego zespołu sugeruje, że brak bakterii ochronnych w mikrobocie jelit jest przyczyną tej wrażliwości, być może w większym stopniu niż niedojrzałość układu immunologicznego.

 

Clostridia to grupa ponad 100 gatunków nieszkodliwych bakterii, które bytują w jelitach. Badania wskazują, że Clostridia nie występują u noworodków, ale zaczynają się rozwijać już kilka dni później. Brak Clostridia sprawia, że młode myszy są podatne na zakażenia bakteriami podobnymi do patogenów zagrażającym niemowlętom.

 

Dzięki wiedzy, że nowonarodzone myszy nie mają naturalnych bakterii jelitowych, naukowcy mogli zaobserwować, jak drobnoustroje mikroflory bakteryjnej jelit z myszy w różnym wieku wpływałyby po ich przeniesieniu na podatność nowonarodzonych myszy na zakażenie. Wykorzystano zaawansowane techniki analizy DNA w celu wykrycia typów i pomiaru ilości bakterii w jelitach myszy.

 

Clostridia zmniejszając szkodliwe bakterie, zmniejszyło ryzyko zgonu

 

Nunez wraz z współpracownikami wykorzystywali nowonarodzone, wyjałowione myszy oraz starsze osobniki, aby przeprowadzić serię eksperymentów. Pobierano z kału próbki mikroflory jelita u 4-dniowych, 12-dniowych i 16-dniowych gryzoni

 

Zespół odkrył, że 16-dniowe myszy miały najbardziej zróżnicowany zakres mikrobów jelitowych. Stwierdzili między innymi obecność bakterii Clostridia i Bacteroides, których nie obserwowano u młodszych osobników, mimo karmienia mlekiem matki.

 

Następnie zespół przeszczepił nowonarodzonym, wyjałowionym myszom bakterie pochodzące z mikroflory jelitowej 4-dniowych lub 16-dniowych osobników a następnie poddał ekspozycji na zakażenie szczepem Salmonella.

 

Spośród myszy, które otrzymały 4-dniowe mikroby, połowa zmarła. Zgonu nie stwierdzono u żadnej myszy spośród tych, którym przeniesiono 16-dniową mikroflorę jelitową.

 

Następnie badacze próbowali tego samego eksperymentu przy użyciu Citrobacter rodentium - szczepu bakterii podobnych do szczepów E. coli, które zagrażają ludziom.

 

Wiele myszy, które otrzymały 4-dniową mikroflorę, zmarło. Przeżyły te, którym przeniesiono 16-dniową mikrobiotę, obserwując jednocześnie szybkie zmniejszenie ilości C. rodentium w jelitach tych gryzoni.

 

Naukowcy chcieli następnie dowiedzieć się, co się stanie, jeśli myszy pozbawione flory baketyjnej otrzymały mikroby od noworodka, ale zawierały dodatkowe dawki zarówno bakterii Clostridia, jak i Bacteroides. Gdy myszy były narażone na C. rodentium, tylko gryzonie, które otrzymały Clostridia, były w stanie oprzeć się infekcji.

 

Podobnie, 90 procent myszy, które otrzymały Clostridia, nadal żyło tydzień po ekspozycji na Salmonellę, w porównaniu z osobnikami, którym nie przeniesiono tego szczepu.

 

Salmonella i E. coli mają również wpływ na dorosłych, chociaż w znacznie mniejszym stopniu. Naukowcy postanowili więc ocenić konsekwencje podawania wankomycyny - antybiotyku, który niszczy Clostridia i Bacteroides – u dorosłych myszy. Salmonella i C. rodentium wzrosły w tej osłabionej mikroflorze jelitowej.

 

Ochrona przed infekcją znacząco wzrosła przez dodanie bursztynianu

 

Nunez i współpracownicy porównali również rolę układu odpornościowego organizmu i bakterii jelitowych w zwalczaniu zakażeń układu pokarmowego. Myszom podano 4-dniowe mikroby i wystawiono na działanie Salmonella. Gryzoniom udało
się zwalczyć infekcję mimo osłabionego układu immunologicznego tylko wtedy, gdy otrzymały dodatkową dawkę Clostridia.

 

Finalne doświadczenie oceniało wpływ dodania bursztynianu do wody na myszy, które otrzymały 4-dniową mikroflorę jelitową z dodatkiem Clostridia.
Kwas bursztynowy to związek organiczny wytworzony przez bakterie tlenowe jako produkt uboczny.

 

Dodanie bursztynianu do mieszanki zapewniało myszom jeszcze lepszą ochronę przed zakażeniem Salmonellą, co sugeruje, iż bakterie beztlenowe Clostridia posilają się produktami ubocznymi bakterii tlenowych rozwijających się w jelitach nowonarodzonych myszy.

 

Clostridia zaczyna rosnąć w jelitach i zapobiega rozwojowi zakażeń szczepami Salmonella i C. rodentium w czasie odstawienia od piersi matki i przechodzenia na pokarmy stałe.

 

Zespół zaczyna analizować jaką rolę odgrywa mleko matki w tworzeniu mikroflory jelitowej noworodka oraz w jaki sposób po odstawieniu od piersi i przejściu na posiłki stałe następuje kolonizacja jelit przez bakterie.

 

Przyszłe prace Uniwersytetu Medycznego w Michigan będą skupiać się wokół testowania najskuteczniejszych szczepów Clostridia. Gabriel Nunez podsumowując odkrycia swojego zespołu, przyznaje, iż jeśli w dalszych badaniach potwierdzona zostanie rola ochronna dodatkowej szczepionki u niemowląt zawierających szczepy Clostridia, być może następnym etapem będą
testy kliniczne na ludziach.

 

 

 

Źródło: Medical News Today

Wyświetleń: 182