Tidlig eksponering for antibiotika kan endre hjernens utvikling

Antibiotisk eksponering tidlig i livet kan endre menneskelig hjerneutvikling i områder som er ansvarlige for kognitive og emosjonelle funksjoner, ifølge en Rutgers -forsker.

Laboratoriestudien, publisert i tidsskriftet iScience , antyder at penicillin endrer mikrobiomet - billioner av fordelaktige mikroorganismer som lever i og på kroppene våre - samt genuttrykk, som lar celler reagere på sitt endrede miljø, i sentrale områder i hjernen som utvikler seg. Funnene antyder å redusere utbredt antibiotikabruk eller bruke alternativer når det er mulig for å forhindre nevroutviklingsproblemer.

Penicillin og beslektede medisiner (som ampicillin og amoksicillin) er det mest brukte antibiotikaet hos barn over hele verden. I USA, gjennomsnittlig barn får nesten tre antibiotikakurer før de er 2 år. Lignende eller større eksponeringshastigheter forekommer i mange andre land. "Vårt tidligere arbeid har vist at utsetting av unge dyr for antibiotika endrer stoffskiftet og immuniteten. Den tredje viktige utviklingen i tidlig liv involverer hjernen. Denne studien er foreløpig, men viser en sammenheng mellom endring av mikrobiomet og endringer i hjernen som bør være videre utforsket, "sa hovedforfatter Martin Blaser, direktør for Center for Advanced Biotechnology and Medicine at Rutgers.

Studien sammenlignet mus som ble utsatt for lavdose penicillin i livmoren eller umiddelbart etter fødselen, med de som ikke ble eksponert. De fant at mus som fikk penicillin opplevde betydelige endringer i tarmmikrobiota og hadde endret genuttrykk i frontal cortex og amygdala, to sentrale områder i hjernen som er ansvarlig for utvikling av minne, samt frykt og stressresponser.

Et voksende bevismateriale forbinder fenomener i tarmkanalen med signalering til hjernen, et fagområde kjent som "tarm-hjerne-aksen." Hvis denne veien er forstyrret, det kan føre til permanent endring av hjernens struktur og funksjon og muligens føre til nevropsykiatriske eller nevrodegenerative lidelser i senere barndom eller voksen alder.

Tidlig liv er en kritisk periode for nevroutvikling. De siste tiårene har det har vært en økning i forekomsten av nevroutviklingsforstyrrelser i barndommen, inkludert autismespekterforstyrrelse, oppmerksomhetsunderskudd/hyperaktivitetsforstyrrelse og lærevansker. Selv om økt bevissthet og diagnose sannsynligvis er medvirkende faktorer, forstyrrelser i cerebral genuttrykk tidlig i utviklingen kan også være ansvarlige. "

Martin Blaser, Direktør for Center for Advanced Biotechnology and Medicine at Rutgers

Fremtidige studier er nødvendig for å avgjøre om antibiotika direkte påvirker hjernens utvikling eller om molekyler fra mikrobiomet som reiser til hjernen forstyrrer genaktiviteten og forårsaker kognitive underskudd.

Studien ble utført sammen med Zhan Gao ved Rutgers og Blasers tidligere doktorgradsstudent Anjelique Schulfer, så vel som Angelina Volkova, Kelly Ruggles og Stephen Ginsberg ved New York University, som alle spilte viktige roller i dette felles Rutgers - New York University -prosjektet.

• Sopp som lever i tarmen kan være like viktig for helse og sykdom
• Sopp og bakterier i tarmen kan også påvirke menneskers helse og alvorlighetsgraden av sykdommen