Dessa Gut Microbes kan skydda barn från infektioner

Dessa Gut Microbes kan skydda barn från infektioner

Gut bakterier kan påverka huruvida barn överlever infektioner i matsmältningssystemet, föreslår ny forskning med möss.

Hundratusentals barn världen över dör varje år från infektioner som ökar deras matsmältningssystem, inklusive de som orsakas av salmonella och E. E. coli bakterie. Millioner fler barn blir sjuka.

Bakterierna Clostridia ge djur nyckelskydd mot infektion, förutom att hjälpa dig att smälta mat. Men de data som visar de yngsta nyfödda mössen har inte Clostridia men gör dem de mest utsatta för invaderande bakterier som liknar dem som sicken så många mänskliga barn.

Resultaten, som publiceras i Vetenskap, kan peka på nya metoder för att skydda mänskliga barn.

"Alla föräldrar vet att nyfödda är mycket mottagliga för infektioner under det första året av livet, inklusive enteriska eller tarmar, infektioner", säger Gabriel Nunez, studieens seniorförfattare och en patologiprofessor vid University of Michigan Medical School. "Detta arbete tyder på att bristen på skyddande bakterier i tarmmikrobiotan är en mekanism för den mottagligheten, kanske mer än immunsystemet."

Germfria möss

Nunez och hans kollegor, inklusive författare och forskningskamrater Yun-Gi Kim och Kei Sakamoto, började med en tom skiffer: Mössen odlade i en bakteriefri miljö.

Inga egna naturliga tarmbakterier gav musen en unik chans att se effekterna av transplanterade mikrober från normala möss av olika åldrar och för att testa sårbarhet mot infektion. Forskarna använde också avancerade DNA-analystekniker för att upptäcka typer och mängder bakterier i muskler.

Bottenlinjen: Någonstans i perioden kring avvänjning av möss från modermjölk till fast mat, Clostridia bakterier börjar växa i tarmen och arbetar för att förhindra tillväxten av två former av sjukdomsframkallande bakterier.


Få det senaste från InnerSelf


Forskargruppen använde både nyfödda och vuxna bakteriefria möss och prover av tarmmikroppar som tagits från avföring från 4-daggamna, 12-dag gamla och 16-dag gamla normala möss för experimenten.

De fann att proverna från de äldre normala mössen hade den mest mångfalden av tarmmikrober, inklusive Clostridia och Bacteroides bakterier som inte ses hos de yngre mössen som fortfarande fick sin näring helt från modermjölk.

Först gav forskarna de bakteriefria mössen en transplantation av bakterier från 4-dag-gamla eller 16-daggamla normala möss och utsatte dem sedan för en stam av salmonella som kan infektera tarmarna men inte spridas över hela kroppen. Halva musen som fick 4-daggamla mikrober dog, men ingen av dem med 16-daggamla mikrober gjorde.

De försökte det igen med Citrobacter rodentium, en stam av bakterier som liknar E. E. coli stammar som gör människor sjuka. Germfria möss med transplanterade fyra dagar gamla mikrober blev sjuka och många dog. Men när forskarna lade bakterier från 16-daggamla normala möss, mängden av C. rodentium i magen av överlevande möss gick ner.

Därefter tittade forskarna på vad som hände med bakteriefria möss som hade fått en nyfödd muss mikrober, men med extra doser av antingen Clostridia or Bacteroides bakterier tillsatta i. De exponerade grupper av dessa möss till C. rodentium och fann att endast de givna mössen Clostridia kunde motstå infektionerna. Efter en vecka, 90 procent av mössen som fick extra Clostridia, sedan salmonella, levde fortfarande, jämfört med 50 procent av dem som inte hade fått det.

Därför att E. E. coli och salmonella påverkar också vuxna, testade forskarna vad som hände när vanliga vuxna möss fick vankomycin, ett antibiotikum som selektivt dödar bakterier som Clostridia och Bacteroides. Båda C. rodentium och salmonella blomstrade i dessa miljöer.

Tillagt försvar

För att se vilken roll kroppens egna immunförsvar spelade för att bekämpa infektion jämfört med tarmmikroppar, studerade laget också två stammar av möss som har nedsatt immunförsvar. Höjdes i en bakteriefri miljö och gav sedan en transplantation av tarmmikrober från en fyra dagars normal mus, kunde dessa möss fortfarande motstå salmonellainfektion utan hjälp från immunsystemet - men endast när de hade fått en dos av tillsatt Clostridia först.

Slutligen såg forskarna på effekterna av att tillsätta succinat-ett salt som syreberoende bakterier i tarmen producerar som biprodukt i dricksvattnet från bakteriefria möss med fyra dagar gamla mikrober som hade fått extra Clostridia.

Dessa möss slogs av salmonellainfektion ännu bättre, vilket antyder att den anaeroba Clostridia mata av avfallsprodukterna från de aeroba bakterierna som blomstra i nyfödda tarmar.

Nunez och hans kollegor jobbar med ytterligare forskning om rollen som Clostridia i försvar mot tarminfektioner. De vill bestämma vilka stammar av Clostridia-Och det finns många-har den största effekten.

De ser också på rollen som modermjölk för att etablera en nyfödd tarmmikrobiom och överföra skydd mot infektion, liksom övergången till fasta matar som kan bära mikrober i en nyfödd tarm från omvärlden. Och de vill testa om andra komponenter i mikrobiomen skyddar mot andra patogener.

"Normalt förvärvar vi Clostridia stammar i vår tarm när vi börjar äta fasta ämnen, men det här arbetet föreslår ett fönster av sårbarhet mot enteriska patogener i de tidiga stadierna av livet ", säger Nunez.

Han säger att om den skyddande roll som läggs till Clostridia för nyfödda björnar ut i ytterligare djurstudier kan det vara möjligt att föreslå en klinisk prövning hos människor för att testa en kombination av stammar.

Nunez, Kim, Sakamoto och deras kollegor från University of Michigan, University of Chicago och universitet i Japan och Korea utförde arbetet med hjälp av finansiering från National Institutes of Health.

källa: University of Michigan

relaterade böcker

{amazonWS: searchindex = Böcker; nyckelord = bra mikrober; maxresultat = 3}

enafarzh-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

följ InnerSelf på

facebook-icontwitter-iconrss-icon

Få det senaste via e-post

{Emailcloak = off}