Hur bakterier är knutna till bedövad tillväxt hos undernärda barn

Hur bakterier är knutna till bedövad tillväxt hos undernärda barnBarn i Kutupalong flyktingläger i Coxs Bazar, Bangladesh får screening och behandling för undernäring. (Kreditera: Maggie Moore / USAID / Flickr)

Underernäring kan leda till stuntad tillväxt. En ny studie av barn i Bangladesh innebär 14 typer av bakterier i tunntarmen.

Många barn som får behandling för undernäring i utvecklingsländerna återhämtar sig aldrig helt. De kan också uppleva dysfunktion i immunsystemet och dålig kognitiv utveckling som vanligtvis orsakar långvariga hälsoproblem i vuxen ålder.

Bakterierna i fråga bidrar till sjukdomar i fodret i tunntarmen - ett tillstånd som kallas enterisk dysfunktion i miljön - vilket försämrar absorptionen av näringsämnen från mat och dämpar tillväxtfaktorer som är nödvändiga för en sund utveckling.

Forskningen, publicerad i The New England Journal of Medicine, kan hjälpa forskare att utforma nya terapier för underernärda barn som förblir bedövade och underviktiga även efter att ha fått terapeutiska livsmedel, säger forskare.

I ett redaktionella som åtföljer studien, Ramnick J. Xavier, Massachusetts General Hospital och Broad Institute of MIT och Harvard, kallade den nya forskningen "som påminner om identifieringen av Helicobacter pylori som orsak till sår. ”

Enligt Xavier binder arbetet en sjukdom till en grupp bakterier som koloniserar en specifik region i tarmen och illustrerar fördelarna med att integrera global hälsa med grundläggande mekanistiska studier av sjukdomens orsaker.

Tunntarms vitala roll

Tarmens mikrobiom har ett symbiotiskt förhållande till dess mänskliga värd. Det visar sig att det finns kritiska bidrag under de första åren av livet till en sund tillväxt och utveckling. Mycket forskning som involverar tarmmikrobiomet har fokuserat på bakterier uppmätta i fekala prover, som inte nödvändigtvis är representativa för de mikrobiella samhällena som lever i olika regioner längs mag-tarmkanalen.


Få det senaste från InnerSelf


För den nya studien fokuserade forskare på den övre tunntarmen - regionen i tarmen omedelbart efter magen - för att den till stor del är obelastad och eftersom det fanns antydningar om att det skulle kunna spela en viktig roll i undernäring.

"Mycket av kroppens näringsabsorption sker i tunntarmen," säger seniorförfattaren Jeffrey I. Gordon, professor och chef för Edison Family Center for Genome Sciences & Systems Biology vid Washington University School of Medicine i St. Louis. ”Tunntarmen är fodrad med fingerliknande utsprång som kallas villi, vilket ökar tarmens absorptiva ytarea.

”Vid enterisk dysfunktion i miljön skadas dessa villier och kollapsar, vilket orsakar inflammation i tarmsväggen och minskar dess förmåga att ta upp näringsämnen. Denna störning har varit mycket svår att diagnostisera, och dess orsak är gåtfull, liksom dess förhållande till de många manifestationerna av undernäring, inklusive kort statur (dvärgväxt).

”Vår studie var utformad för att ta itu med dessa frågor. Resultaten har hjälpt oss att dechiffrera sjukdomsmekanismer och ger också en grund för att utveckla nya terapier som riktar sig mot tunntarmsmikrobiomet. ”

Stunting och undernäring

För den nya studien började forskare med en näringsmässig ingripande för 525 undernärda barn, som var i genomsnitt 18 månaders ålder och hade stunted tillväxt. De fick ett vanligt kosttillskott som inkluderade mjölk, ägg, mineraler och vitaminer.

Utredarna fick tillstånd från föräldrarna till vart och ett av de 110 barnen som inte visade förbättring med denna behandling för att utföra en endoskopi på sitt barn. Förfarandet gjorde det möjligt för forskarna att få vävnadsbiopsier och samla mikrobiella prover från barnens övre tunntarmen.

"Tidigare hoppades man att tillhandahålla mer näringsrik mat och förbättrad sanitet skulle vara tillräckligt för att övervinna stunting," säger första författaren Robert Y. Chen, doktorand i Gordons labb. ”Men den metoden har inte fungerat för många barn.

"I den här studien kunde vi titta närmare på molekyler och mikrober i tunntarmen för att förstå mer detaljerat vad som händer hos dessa barn som gör deras tillstånd så motståndskraftigt mot näringsinsatser."

Forskarna fokuserade på 80 av de 110 barnen för vilka de också hade blodprover och i vilka de hade funnit bevis på miljömässig enterisk dysfunktion via tarmbiopsier. De mätte överflödet av tusentals proteiner i blodprover och i tunntarmsbiopsiproven.

Resultaten avslöjade lägre än normala nivåer av proteiner involverade i olika aspekter av tillväxt, högre nivåer av proteiner till följd av nedbrytning av slemhinnan i tarmen och hyperaktivering av tarmsimmunsystemet. Prover av mikrobiellt innehåll i samma region i tunntarmen avslöjade en grupp av 14 typer av bakterier; ju högre nivåer av dessa organismer, desto svårare är stuntingen. Forskarna kopplade också nivåerna av dessa organismer till nivåerna av tarmproteiner som är involverade i inflammation, vilket kan skada tarmen.

"Denna kärngrupp på 14 bakterier var närvarande i 80% av de undernärda bedövade barnen," säger Chen. ”Det som är ganska slående är att dessa bakterier var mycket korrelerade med proteiner som orsakar ett pro-inflammatoriskt tillstånd och med stunting. De inflammatoriska markörerna kan också mätas i blod, vilket kan hjälpa oss att identifiera dessa problem hos barn utan att göra en endoskopi. ”

En "i stort sett outforskad vildmark"

Forskarna fann att de kunde upptäcka dessa 14 bakteriestammar i fekala prover från dessa barn och att deras nivåer skilde sig från dem i fekala prover från friska barn.

Forskarna noterade också att ingen av de 14 stammarna vanligtvis ses som sjukdomsproducerande patogener. Gordon och hans kollegor kunde inte direkt jämföra bakterieproven från de övre tunntarmen hos de undernärda barnen med de hos friska barn i Bangladesh eftersom det inte hade varit etiskt att utföra endoskopier på friska barn.

För att fastställa om de 14 bakteriestammarna i den övre tunntarmen spelar en orsaklig roll i miljöens enteriska dysfunktion - och inte är en effekt av undernäring, till exempel - studerade forskarna kimfria möss som matade en diet som representerar dieterna hos de bangladeshiska barnen. i studien.

De groddfria möss, födda och uppfödda under sterila förhållanden utan några egna mikrobiom, fick en samling mikrober från de undernärda barnen - inklusive stammarna kopplade till avskräckt tillväxt. De matade också kontrollmöss med normala mus-tarmmikrober samma diet. De som fick tarmen mikrober från de övre tunntarmen hos de undernärda barnen utvecklade störningar i tunntarmsens foder och inflammatoriska förändringar som är karakteristiska för enterisk dysfunktion i miljön.

"Vår studie ger starka bevis på att det finns mer att bedöva än de konventionella synderna som vi traditionellt skyller på problemet - matbrist, dålig sanitet eller till exempel en förorenad vattenförsörjning", säger medförfattare Michael J. Barratt, verkställande direktör för Washington Universitys Center for Gut Microbiome and Nutrition Research.

Tillägger Gordon, ”Den lilla tarmsmikrobiota har varit en i stort sett outforskad vildmark” - en ”terra incognita.” Dessa nya fynd ger bevis för viktiga bidrag från tunntarms mikrobiella samhälle till en hälsosam tillväxt av barn, och hur störningar i dess sammansättning och funktion kan leda till undernäring.

”Mycket mer måste göras, men vårt teams resultat, inklusive skapandet av en djurmodell som beskriver viktiga funktioner i miljö-enterisk dysfunktion hos barn, banar vägen för nya metoder för att diagnostisera denna sjukdom och nya behandlingar som reparerar tarmens mikrobiella samhälle . Dessa behandlingar, antingen terapeutiska livsmedel eller probiotika, skulle försöka minska nivåerna och effekten av dessa skadliga bakterier i tunntarmen hos undernärda barn. ”

Tahmeed Ahmed från International Center for Diarrheal Disease Research i Dhaka, Bangladesh, samarbetade om studien. Bill & Melinda Gates Foundation finansierade arbetet.

ursprungliga studien

relaterade böcker

Den mänskliga svärmen: Hur våra samhällen uppstår, trivs och faller

av Mark W. Moffett
0465055680Om en chimpanser vågar in i en annan grupps territorium kommer det nästan säkert att dödas. Men en New Yorker kan flyga till Los Angeles - eller Borneo - med mycket lite rädsla. Psykologer har gjort lite för att förklara detta: i åratal har de hävdat att vår biologi sätter en hård övre gräns - om 150-folk - på storleken på våra sociala grupper. Men mänskliga samhällen är faktiskt väldigt större. Hur hanterar vi - i stort sett - att komma överens med varandra? I denna paradigmförstörande bok bygger biolog Mark W. Moffett på fynd i psykologi, sociologi och antropologi för att förklara de sociala anpassningar som binder samhällen. Han utforskar hur spänningen mellan identitet och anonymitet definierar hur samhällen utvecklas, fungerar och misslyckas. träffar Pistoler, bakterier och stål och sapiens, Den mänskliga svärmen avslöjar hur mänskligheten skapade sprawling civilisationer av oöverträffad komplexitet - och vad det kommer att ta för att upprätthålla dem. Finns på Amazon

Miljö: Vetenskapen bakom berättelserna

av Jay H. Withgott, Matthew Laposata
0134204883Miljö: Vetenskapen bakom berättelserna är en bästsäljare för den introducerande miljövetenskapliga kurser som är känd för sin studentvänliga berättande stil, dess integration av verkliga historier och fallstudier och dess presentation av den senaste vetenskapen och forskningen. De 6th Edition har nya möjligheter att hjälpa studenter att se kopplingar mellan integrerade fallstudier och vetenskapen i varje kapitel och ge dem möjligheter att tillämpa den vetenskapliga processen på miljöhänsyn. Finns på Amazon

Genomförbar planet: en guide till ett mer hållbart liv

av Ken Kroes
0995847045Är du bekymrad över vår planet och hoppas att regeringar och företag kommer att hitta ett hållbart sätt för oss att leva? Om du inte tänker på det för hårt, kan det fungera, men kommer det? Vänster på egen hand, med förare av popularitet och vinst, är jag inte övertygad om att det kommer att. Den saknade delen av denna ekvation är du och jag. Individer som tror att företag och regeringar kan göra bättre. Personer som tror att genom åtgärd kan vi köpa lite mer tid att utveckla och genomföra lösningar på våra kritiska problem. Finns på Amazon

Från Utgivaren:
Inköp på Amazon går för att täcka kostnaden för att få dig InnerSelf.com, MightyNatural.com, och ClimateImpactNews.com utan kostnad och utan annonsörer som spåra dina surfvanor. Även om du klickar på en länk men inte köper dessa valda produkter, betalar allt annat du köper i samma besök på Amazon oss en liten provision. Det finns ingen extra kostnad för dig, så var vänlig bidra till insatsen. Du kan också använd denna länk att använda till Amazon när som helst så att du kan hjälpa till att stödja våra ansträngningar.

al
enafarzh-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

följ InnerSelf på

facebook-icontwitter-iconrss-icon

Få det senaste via e-post

{Emailcloak = off}

FRÅN REDAKTORERNA

InnerSelf Nyhetsbrev: September 20, 2020
by InnerSelf Staff
Temat för nyhetsbrevet den här veckan kan sammanfattas som "du kan göra det" eller mer specifikt "vi kan göra det!". Detta är ett annat sätt att säga "du / vi har makten att göra en förändring". Bilden av ...
Vad som fungerar för mig: "Jag kan göra det!"
by Marie T. Russell, InnerSelf
Anledningen till att jag delar "vad som fungerar för mig" är att det också kan fungera för dig. Om inte precis som jag gör det, eftersom vi alla är unika, kan viss variation i attityd eller metod mycket väl vara något ...
InnerSelf Nyhetsbrev: September 6, 2020
by InnerSelf Staff
Vi ser livet genom linserna i vår uppfattning. Stephen R. Covey skrev: "Vi ser världen, inte som den är, utan som vi är - eller, som vi är villkorade att se den." Så den här veckan tittar vi på några ...
InnerSelf-nyhetsbrev: augusti 30, 2020
by InnerSelf Staff
Vägarna vi reser idag är lika gamla som tiden men ändå nya för oss. De erfarenheter vi har är lika gamla som tiden, men de är också nya för oss. Detsamma gäller för ...
När sanningen är så hemskt gör det ont, vidta åtgärder
by Marie T. Russell, InnerSelf.com
Mitt i alla fasor som äger rum i dessa dagar, är jag inspirerad av hoppstrålarna som lyser igenom. Vanliga människor står upp för det som är rätt (och mot det som är fel). Basebollspelare, ...