Tarmmikrobiom är också en verklighet i fosterlivet

En studie publicerad i Journal of Clinical Investigation visar att både möss och människor, fostrets tarm har sitt eget mikrobiom, som förmodligen härrör direkt från moderorganismen.

Kallar detta slutet på "en decennier lång kontrovers", forskarna föreslår att detta kan möjliggöra stimulering av fostrets mikrobiom vid förväntad för tidig förlossning kan hjälpa till att uppnå en högre tillväxthastighet samt förhindra flera infektionsrelaterade komplikationer av för tidig förlossning. Detta kan göras enkelt och snabbt genom att modulera moderns tarmmikrobiom, säger forskarna.

Tarmmikrobiomet

Mikrober är närvarande och blomstrar på alla ytor i kroppen, både inne och ute. Dessa kan hittas på huden, slemhinnan i näsan, tarmens slemhinna, och inuti örat.

Tarmmikrobiomet avser hela samlingen av levande varelser i tarmlumen, om bakterier, svampar eller virus. Dessa spelar ett antal väsentliga eller åtminstone viktiga roller i olika fysiologiska processer, och hälsan hos tarmfodercellerna som är ansvariga för matsmältning och absorption av olika näringsämnen. Det finns många tiotals biljoner enskilda bakterieorganismer i tarmmikrobiomet, och bakterier överstiger mänskliga celler i kroppen minst 10 till 1. Vissa typer av förändringar i tarmmikrobiomet medför en risk för olika tillstånd som fetma, allergiska tillstånd, astma och diabetes, och autoimmun sjukdom. Flera cancerformer har också spårats till specifika förändringar i tarmmikrobiomegenskaperna.

Enterobacteriaceae, gramnegativa stavformade bakterier, del av tarmmikrobiom och orsakande medel för olika infektioner, 3D illustration. - Illustrationskredit:Kateryna Kon / Shutterstock

Studien - finns det ett fetalt mikrobiom?

Tidigare tänkte man att fostret i livmodern befinner sig i en steril miljö, och den första introduktionen till bakteriellt och annat mikrobiellt liv kommer från kontakt med moderns födelsekanal under förlossningen, amning, och andra kontakter efter födseln. Den första bevislinjen för att detta inte är så kom från resultaten av nästa generations DNA-sekvensering som visade närvaron av genetiskt material från en rad bakterier som är kända för att kolonisera människor, i prover från moderkakan, Amnionvätska, och mekonium eller foster avföring. Detta verkade bevisa att mikrober finns i fostermiljön redan före födseln. Typen och tidpunkten för sådan exponering är fortfarande inte klar, och forskare vet fortfarande inte om samma bakterier finns i spädbarnsmikrobiomet.

Föreliggande studie tittade på par mödrar och avkommor hos både människor och möss för att försöka lösa frågan. Finns bakterierna i fosterlivet verkligen från den livstiden, eller är de föroreningar från modern och andra miljöer?

För att svara på detta, forskarna undersökte typer och antal bakterier i moderns vagina, placenta och avföring, med de i barnets mun och mekonium. 10 mor-spädbarnpar hos människor (5 prematura och 5 fulltidiga) studerades vid kejsarsnitt vid en steril operationssal. Mikrobiomet i fosterlivet studerades med flera metoder, nämligen, sekvensering av bakteriellt DNA, fluorescens in situ hybridisering (FISH), och bakteriekultur.

Resultaten

Studien visade att mikroberna isolerade från livmodern och moderkakan skilde sig från de som erhållits från fostermembranet och från moderns avföringsorganismer. Dock, de liknade de som odlades från slidan, spädbarnets mun och spädbarnets mekonium. Fostervätskekulturerna liknade mer de som erhölls från moderns plasma.

Vid analys av en källspårningsprogramvara, placentamikroberna förutses vara den gemensamma källan för mikrobioten i spädbarnets mun och mekonium.

När experimentet upprepades hos gravida möss som levererades vid olika graviditetsperioder genom operativ leverans, de övergripande trenderna i mitten av sen till sen graviditet visade att källan till mikrobiota i fostrets tarm kom främst från moderkakan och sedan från fostermembranet. I början av graviditeten, resultaten var mer förvirrade. Dock, forskarna drar slutsatsen att fostrets tarmmikrobiom förändras i sammansättning och ursprungskälla under graviditeten. Bakterier som kan växa och föröka sig i fostervävnader i mitten av graviditeten kan inte induceras att växa i kultur när de testas vid senare perioder av graviditeten. Detta kan bero på förändringar i immunbarriären vid korsningen mellan moderns och fostrets vävnad under senare graviditet.

Bakteriekulturer erhölls också från gravida möss och foster, när prover togs från fostrets tarm och livmoder, placenta och fostermembranplatser, liksom från moderns vagina och avföring. Bakterier som koloniserar den gravida modern i början av graviditeten kan också detekteras i och odlas från prover av fostervävnad såväl som från moderns tarm, livmoder och blod, men inte från slidan. Denna effekt ses inte vid senare graviditet.

Konsekvenser av ett fetalt mikrobiom

Det faktum att fostret visade sig ha en tarmmikrobiom fick forskarna att överväga möjligheten att detta ger en kontrollerad exponering av fosterorganismen för mikrober. Detta kan vara till stor hjälp för att hjälpa det omogna och outvecklade immunsystemet att svara på olika typer av antigena utmaningar på ett hälsosamt och användbart sätt. Det tränar också fostrets metaboliska processer att fortsätta enligt behoven hos den snabbt växande organismen.

Forskaren Patrick Seed säger, "Till skillnad från andra studier som endast bygger på nästa generations DNA -sekvensering, vi validerade våra sekvenseringsresultat med mikroskopi och odlingstekniker. Nu kan vi fortsätta sätt att öka utvecklingen av fostrets immunsystem och metabolism genom att stimulera mammas mikrobiom. Våra resultat pekar på många lovande möjligheter för mycket tidigare ingripanden för att förhindra framtida sjukdomar. ”

Dock, detta är bara utgångspunkten, och forskarna påpekar att mycket mer arbete kommer att behövas för att upptäcka hur exakt fostrets mikrobiom interagerar med och modulerar fostrets tillväxt och utveckling. När denna kunskapsgrupp växer, det kommer förhoppningsvis att hjälpa dem att ”ingripa för att förbättra barns hälsa i början av livet och därefter”.

• Ultraviolett B -ljus är bra för tarmmikrobiomet
• Osundig tarmmikrobiom minskar hjärnsynaptisk beskärning,