Suoliston mikrobien palauttaminen voi parantaa antibioottien aiheuttamaa dysbioosia ja estää koliitin hiirillä

Tiedämme, että varhaisvaiheessa altistuvat mikrobit todella määräävät immuunijärjestelmän kehityksen. Immuunijärjestelmämme oppii tunnistamaan itsemme, ja biljoonat mikrobit suolistossamme - he ovat myös "meitä", joten immuunijärjestelmämme on opittava sietämään näitä organismeja, aivan kuten se sietää omia solujamme. Varhainen altistuminen antibiooteille voi hävittää joitakin organismeja, jotka ovat välttämättömiä immuunijärjestelmän kouluttamiseksi kehittämään immuunisietokykyä. "

Eugene Chang, MD, Vanhempi kirjailija, Martin Boyer, lääketieteen professori, UChicago

Koska tällaisten tutkimusten tekeminen ihmispotilailla on haasteellista, tutkijat päättivät käyttää yhteistä mallia paksusuolentulehduksen tutkimiseen:hiiriä, joilta puuttuu IL-10 (IL-10-/-). "Tämä hiirimalli on todettu geneettisesti alttiiksi IBD:lle, ja tiedämme, että suolen mikrobiomilla on ratkaiseva rooli paksusuolentulehduksen kehittymisessä tässä mallissa, "sanoi ensimmäinen kirjoittaja Jun Miyoshi, MD, PhD, apulaisprofessori Kyorinin yliopiston lääketieteen laitoksen gastroenterologian ja hepatologian laitoksella, ja entinen tutkijatohtori UChicagossa.

Vaikka näille hiirille kehittyy vain hyvin harvoin spontaania koliittia ilman väliintuloa puhtaassa ympäristössä, jos heidän äitinsä altistuvat antibiooteille raskauden ja imetyksen aikana, häiriintynyt mikrobiomi voi siirtyä pennuille varhaisessa iässä. Noin 30% pentuista, joilla on tämä pystysuunnassa levinnyt häiriintynyt mikrobiomi, kehittää edelleen koliittia.

Tutkijat käyttivät haulikon metagenomisella sekvensoinnilla tunnettua tekniikkaa seulomaan antibioottien aiheuttamaa dysbioosia sairastavien IL-10-/--hiirien ulosteiden mikrobiomit, käsittelemättömän kontrolliryhmän rinnalla, ja tunnistamaan tietyt mikrobilajit, jotka saattavat erottaa nämä kaksi ryhmää. Tämä johti heidät Bacteroides -bakteerikantaan.

Yksi vihje suvun tärkeydestä oli, että Bacteroides oli erittäin runsas käsittelemättömien hiirten mikrobiomeissa, mutta puuttuu kokonaan hiiriltä, ​​jotka olivat altistuneet antibiooteille. Lisäksi, tutkijat eivät koskaan nähneet Bacteroideja hoidetuissa hiirissä, jotka eivät jatkanut koliitin kehittymistä - mutta he löysivät usein Bacteroidesia hiirien suolistosta, joka päätyi sairauteen.

"Nämä bakteerit hävitettiin varhaisella altistumisella antibiooteille ja ne olivat välttämättömiä immuunijärjestelmän kouluttamiseksi immuunisietokyvyn kehittämisessä, "sanoi Chang." Kun nuo hiiret myöhemmin hankkivat bakteerit, heidän immuunijärjestelmänsä ei ollut koskaan nähnyt sitä. Sitä pidettiin vieraana, ei omana itsenään, ja heidän immuunijärjestelmänsä reagoivat siihen. "

Pyrkiessään selvittämään, voisiko tärkeiden Bacteroidesien palauttaminen takaisin mikrobiomiin korjata dysbioosin, tutkijat hioivat erityisen runsaan lajin, joka tunnetaan nimellä Bacteroides sp. CL1-UC (Bc). He yrittivät lisätä Bc:tä takaisin dysbioosia sairastavien hiirten mikrobiomeihin kahdessa ajankohdassa:noin lapsenkengissä (kolmen viikon iässä) ja aikuisuudessa (11 viikon iässä).

Siirretään Bc nuorempiin hiiriin, immuunijärjestelmän kriittisen kehitysikkunan aikana, korjasivat dysbioosin ja estivät koliitin, mutta Bc:n lisääminen takaisin aikuisille hiirille ei voinut korjata dysbioosia, ja jopa pahentaneet koliittia.

"Tämä osoittaa, että et voi palauttaa puuttuvia bakteereja milloin tahansa, sen on oltava tiettynä ajankohtana alkuvaiheessa, jotta sillä olisi myönteinen vaikutus, "sanoi Chang." Nuorilla eläimillä Tiedämme, että immuunijärjestelmä kehittyy, se on naiivia, se on opetettava, ja se opetetaan altistumalla tietyntyyppisille mikrobeille. Joillakin tavoilla se on samanlainen kuin maapähkinäallergia - varhainen altistuminen antigeenille voi sietää immuunijärjestelmää, jotta vältetään maapähkinäallergia, mutta sen on tapahduttava hyvin rajallisessa ikkunassa. "

Tutkijat olivat yllättyneitä siitä, että yhden mikrobin palauttaminen riitti korjaamaan elinikäisen dysbioosin, ja sanoi, että se korosti, kuinka suhteellisen pienillä muutoksilla voi olla dramaattinen vaikutus järjestelmään. "Se on kuin Amazonin sademetsän korkeat puut, "sanoi Chang." Tarvitset korkeita puita, koska jos sinulla ei ole niitä, alla oleva ekosysteemi ei voi kehittyä kunnolla. Mutta jos sinulla on ne puut paikallaan, muu ekosysteemi kukoistaa. "

Tulokset ovat myös vastoin suosittuja teorioita IBD:n alkuperästä. "On väärä käsitys, että paksusuolitulehdus johtuu klassisesta taudinaiheuttajasta, kuten salmonella, ja tutkijat ovat vuosia etsineet syyllistä, "sanoi Chang." Mutta tietomme viittaavat siihen, että nämä sairaudet ovat omien kommensalimikrojemme aiheuttamia. Ne ovat läsnä normaalisti, terve mikrobiomi, mutta kun otetaan huomioon oikeat olosuhteet ja mahdollisuudet, ne voivat muuttua sairauksia edistäviksi mikrobeiksi. "

Vaikka tämä varhainen tutkimus oli todiste konseptista, jos tulokset vaikuttavat ihmisiin, heijastusvaikutukset ovat todennäköisesti kauaskantoisia. "Tämä osoittaa, että meidän on luultavasti harkittava uudelleen lähestymistapamme tällaisiin monimutkaisiin immuunihäiriöihin, "sanoi Chang." Näemme, että riski kehittyy varhaisessa iässä-jopa kohdussa-ja tällä on vaikutuksia esimerkiksi C-leikkausten ja rehuseosten ruokintaan, joka voi vaikuttaa lapsen mikrobiin. Tämä kertoo minulle, että lääkäreinä, Meidän on siirrettävä ajattelumme siihen, mikä ei välittömästi edellytä näitä sairauksia, vaan siihen, mitä tapahtuu varhaisessa iässä. Siellä meidän on puututtava näihin potilaisiin. "

• Kansainväliset matkustajat voivat kerätä kohdekohtaisia ​​mikrobilääkeresistenssigeenejä,
• Redhill Biopharma ilmoitti saaneensa päätökseen ilmoittautumisen opaganibin vaiheen 2/3 COVID-19-tutkimukseen