แบคทีเรียในลำไส้อาจส่งผลต่อการที่ทารกจะรอดจากการติดเชื้อในระบบย่อยอาหารหรือไม่ การวิจัยใหม่กับหนูแนะนำ

ทารกหลายแสนคนทั่วโลกเสียชีวิตทุกปีจากการติดเชื้อที่ทำลายระบบย่อยอาหารของพวกมัน รวมถึงเชื้อซัลโมเนลลาและ E. coli แบคทีเรีย. เด็กอีกหลายล้านคนป่วย

แบคทีเรีย clostridia ให้สัตว์มีการป้องกันการติดเชื้อที่สำคัญนอกเหนือจากการช่วยย่อยอาหาร แต่ข้อมูลแสดงว่าหนูแรกเกิดที่อายุน้อยที่สุดไม่มี clostridia ทว่าทำให้พวกมันอ่อนแอที่สุดต่อการบุกรุกของแบคทีเรียที่คล้ายกับที่ทำให้ทารกมนุษย์จำนวนมากป่วย

ผลการวิจัยที่ตีพิมพ์ใน วิทยาศาสตร์อาจชี้ให้เห็นแนวทางใหม่ในการปกป้องทารกมนุษย์

“ผู้ปกครองทุกคนรู้ว่าทารกแรกเกิดมีความอ่อนไหวต่อการติดเชื้อมากในปีแรกของชีวิต รวมถึงการติดเชื้อในลำไส้หรือลำไส้” กาเบรียล นูเนซ ผู้เขียนอาวุโสของการศึกษาวิจัยและศาสตราจารย์ด้านพยาธิวิทยาที่โรงเรียนแพทย์มหาวิทยาลัยมิชิแกน กล่าว "งานนี้ชี้ให้เห็นว่าการขาดแบคทีเรียป้องกันในจุลินทรีย์ในลำไส้เป็นกลไกของความอ่อนแอนั้น บางทีอาจจะมากกว่าอายุของระบบภูมิคุ้มกัน"

หนูปลอดเชื้อ

Nunez และเพื่อนร่วมงานของเขา ซึ่งรวมถึงผู้เขียนร่วมคนแรกและผู้ร่วมวิจัย Yun-Gi Kim และ Kei Sakamoto เริ่มต้นด้วยกระดานชนวนที่ว่างเปล่า: หนูที่เลี้ยงในสภาพแวดล้อมที่ปราศจากเชื้อโรค

เนื่องจากไม่มีแบคทีเรียในลำไส้ตามธรรมชาติ หนูจึงมีโอกาสพิเศษที่จะเห็นผลของจุลินทรีย์ที่ปลูกถ่ายจากหนูปกติในวัยต่างๆ และเพื่อทดสอบความเสี่ยงต่อการติดเชื้อ นักวิจัยยังใช้เทคนิคการวิเคราะห์ดีเอ็นเอขั้นสูงเพื่อตรวจหาชนิดและปริมาณแบคทีเรียในลำไส้ของหนู

บรรทัดล่าง: ที่ไหนสักแห่งในช่วงเวลาที่หนูหย่านมจากนมแม่เป็นอาหารแข็ง clostridia แบคทีเรียเริ่มเติบโตในลำไส้และทำงานเพื่อป้องกันการเติบโตของแบคทีเรียที่ก่อให้เกิดการเจ็บป่วยสองรูปแบบ

ทีมวิจัยได้ใช้ทั้งหนูแรกเกิดและหนูที่โตเต็มวัยและตัวอย่างจุลินทรีย์ในลำไส้ที่นำมาจากอุจจาระของหนูปกติอายุ 4 วัน, 12 วัน และ 16 วันสำหรับการทดลอง

พวกเขาพบว่าตัวอย่างจากหนูปกติที่มีอายุมากกว่ามีความหลากหลายของจุลินทรีย์ในลำไส้มากที่สุด รวมทั้ง clostridia และ Bacteroides แบคทีเรียที่ไม่พบในหนูที่อายุน้อยกว่าที่ยังคงได้รับสารอาหารจากนมแม่ทั้งหมด

ขั้นแรก นักวิจัยได้ให้หนูที่ปราศจากเชื้อโรคปลูกถ่ายแบคทีเรียจากหนูปกติอายุ 4 วันหรือ 16 วัน จากนั้นจึงสัมผัสกับเชื้อซัลโมเนลลาสายพันธุ์ที่สามารถแพร่เชื้อในลำไส้ได้ แต่ไม่แพร่กระจายไปทั่วร่างกาย หนูครึ่งหนึ่งที่ได้รับจุลินทรีย์อายุ 4 วันตาย แต่ไม่มีหนูตัวใดที่มีจุลินทรีย์อายุ 16 วันทำ

พวกเขาลองอีกครั้งกับ ซิโตรแบคเตอร์ โรเดนเทียม, สายพันธุ์ของแบคทีเรียที่คล้ายกับ E. coli สายพันธุ์ที่ทำให้มนุษย์ป่วย หนูที่ปราศจากเชื้อโรคที่ปลูกถ่ายจุลินทรีย์อายุสี่วันป่วยและหลายคนเสียชีวิต แต่เมื่อนักวิจัยเพิ่มแบคทีเรียจากหนูปกติอายุ 16 วัน ปริมาณ ค. หนู ในความกล้าของหนูที่รอดตายลงไป

ต่อไป นักวิจัยได้ศึกษาสิ่งที่เกิดขึ้นกับหนูที่ปราศจากเชื้อโรคที่ได้รับจุลินทรีย์ของหนูแรกเกิด แต่มีปริมาณเพิ่มขึ้นอย่างใดอย่างหนึ่ง clostridia or Bacteroides แบคทีเรียที่เพิ่มเข้ามา พวกเขาได้เปิดเผยกลุ่มของหนูเหล่านี้ถึง ค. หนู และพบว่ามีเพียงหนูที่ได้รับ clostridia สามารถต้านทานการติดเชื้อได้ หลังจากผ่านไปหนึ่งสัปดาห์ 90 เปอร์เซ็นต์ของหนูที่ได้รับพิเศษ clostridiaจากนั้นเชื้อซัลโมเนลลาก็ยังมีชีวิตอยู่ เทียบกับร้อยละ 50 ที่ไม่ได้รับเชื้อ

เพราะ E. coli และเชื้อซัลโมเนลลาก็ส่งผลกระทบต่อผู้ใหญ่ด้วย นักวิจัยได้ทดสอบว่าเกิดอะไรขึ้นเมื่อหนูโตเต็มวัยปกติได้รับ vancomycin ซึ่งเป็นยาปฏิชีวนะที่คัดเลือกฆ่าเชื้อแบคทีเรียเช่น clostridia และ Bacteroides. ทั้งสอง ค. หนู และเชื้อซัลโมเนลลาก็เจริญงอกงามในสภาพแวดล้อมเหล่านี้

เพิ่มการป้องกัน

เพื่อดูว่าระบบภูมิคุ้มกันของร่างกายมีบทบาทอย่างไรในการต่อสู้กับการติดเชื้อเมื่อเทียบกับจุลินทรีย์ในลำไส้ ทีมงานยังได้ศึกษาหนู XNUMX สายพันธุ์ที่มีระบบภูมิคุ้มกันบกพร่อง เติบโตในสภาพแวดล้อมที่ปราศจากเชื้อโรคและได้รับการปลูกถ่ายจุลินทรีย์ในลำไส้จากหนูปกติอายุ XNUMX วัน หนูเหล่านี้ยังคงสามารถต้านทานการติดเชื้อซัลโมเนลลาได้โดยไม่ได้รับความช่วยเหลือจากระบบภูมิคุ้มกันของพวกมัน แต่เมื่อได้รับยา ของเพิ่ม clostridia ก่อน

ในที่สุด นักวิจัยได้พิจารณาผลกระทบของการเพิ่มซัคซิเนต ซึ่งเป็นเกลือที่แบคทีเรียที่รักออกซิเจนในลำไส้ผลิตเป็นผลพลอยได้ ลงในน้ำดื่มของหนูที่ปราศจากเชื้อโรคซึ่งมีจุลินทรีย์อายุสี่วันที่ได้รับพิเศษ clostridia.

หนูเหล่านี้ต่อสู้กับการติดเชื้อซัลโมเนลลาได้ดียิ่งขึ้น โดยบอกว่าเชื้อที่ไม่ใช้ออกซิเจน clostridia กินของเสียของแบคทีเรียแอโรบิกที่งอกงามในลำไส้ของทารกแรกเกิด

Nunez และเพื่อนร่วมงานของเขากำลังทำงานวิจัยเพิ่มเติมเกี่ยวกับบทบาทของ clostridia ในการป้องกันการติดเชื้อในลำไส้ พวกเขาต้องการตรวจสอบว่า . สายพันธุ์ใด clostridia—และมีมากมาย—มีผลมากที่สุด

พวกเขายังดูบทบาทของนมแม่ในการสร้างไมโครไบโอมในลำไส้ของทารกแรกเกิดและถ่ายทอดการป้องกันจากการติดเชื้อ รวมถึงการเปลี่ยนไปเป็นอาหารแข็งที่สามารถนำจุลินทรีย์เข้าสู่ลำไส้ของทารกแรกเกิดจากโลกภายนอก และต้องการทดสอบว่าส่วนประกอบอื่นๆ ของไมโครไบโอมสามารถป้องกันเชื้อโรคอื่นๆ ได้หรือไม่

“โดยปกติ เราได้รับ clostridia ความเครียดในลำไส้ของเราเมื่อเราเริ่มกินของแข็ง แต่งานนี้แสดงให้เห็นหน้าต่างของความเสี่ยงต่อเชื้อโรคในลำไส้ในระยะแรกของชีวิต "Nunez กล่าว

เขาบอกว่าถ้าป้องกันบทบาทเสริม clostridia สำหรับทารกแรกเกิดที่มีการศึกษาในสัตว์ทดลองต่อไป อาจเป็นไปได้ที่จะเสนอการทดลองทางคลินิกในมนุษย์เพื่อทดสอบการผสมผสานของสายพันธุ์

Nunez, Kim, Sakamoto และเพื่อนร่วมงานจาก University of Michigan, University of Chicago และมหาวิทยาลัยในญี่ปุ่นและเกาหลีดำเนินการโดยใช้เงินทุนจากสถาบันสุขภาพแห่งชาติ

ที่มา: มหาวิทยาลัยมิชิแกน

หนังสือที่เกี่ยวข้อง

at ตลาดภายในและอเมซอน