Дослідження, проведене в Естонії та Фінляндії, показує, що залежно від домінуючих бактерій у кишечнику діти більш-менш чутливі до запалення
Дослідники з Фінляндії та США виявили, що в мікробіомі кишок естонських та фінських немовлят переважають бактерії "Bacteroides", на відміну від немовлят з Російської Республіки Карелія, де переважає "E. Coli '. Це змушує першого бути більш схильним до запальних подразників.
В останні десятиліття медичне співтовариство спостерігало інтригуюче явище: хвороби, пов'язані з імунною системою - діабет 1 типу та інші хвороби, такі як алергія тощо, знайшли свою нішу в країнах, що мають сучасну та енергійну економіку, хоча навряд чи впливають на країни, що розвиваються.
Однією з найбільш правдоподібних теорій, що пояснюють цю своєрідну модель охорони здоров’я, називають гігієнічною гіпотезою. Теорія базується на передумові, що вплив патогенних мікроорганізмів у перші роки життя насправді є корисним для формування та розвитку імунної системи людини.
"Вплив бактерій може відігравати фундаментальну роль в імунній системі, і ми могли б зрозуміти його роль, вивчаючи мікробіом людини", - говорить Олександр Костич, докторант лабораторії Рамніка Ксав'єра з Інституту технологій і технологій в Гарварді. (обидва із США).
Обидва університети провели спільну роботу з Університетом Аалто та Університетом Гельсінкі (Фінляндія), Інститутом біомедичних досліджень Novartis та іншими організаціями по всьому світу, що працюють у дослідницькій групі DiabImmune.
Розглядаючи мікробіом кишечника немовлят з трьох різних країн, команда виявила докази, які не лише підтверджують гігієнічну гіпотезу, але також вказують на взаємодію між видами бактерій, що може пояснити, принаймні частково, зростання порушень імунної системи, що спостерігаються у західних суспільствах.
Група DiabImmune набрала і почала збирати зразки калу у немовлят щомісяця з трьох країн: Фінляндії, Естонії та Росії (Республіка Карелія). Разом із зразками, в яких вони потім ідентифікували та кількісно визначали бактерії, що утворювали мікробіом кишечника немовлят, вони також збирали анкети та лабораторні тести на такі теми, як грудне вигодовування, дієта, алергія, інфекції та сімейна історія хвороби.
Як повідомляється в записці Університету Аалто, дослідники оцінили всі ці дані, зібрані від народження до трьох років із понад 200 немовлят, щоб перевірити, чи можуть бути зв’язки між частотою захворювань та мікробіомом.
Характеризуючи мікробний вміст зразків стільця, команда виявила чітку різницю між мікробіомом фінських та естонських немовлят та їх російськими аналогами: у мікробіомі кишечника перших домінували види Bacteroides, тоді як у росіян надмірна кількість Bifidobacterium, вже на початку, і більша глобальна мінливість їх мікробіома протягом трьох років, протягом яких були зібрані зразки.
"Ми можемо лише припускати, чому ця різниця існує в популяціях бактерій; те, що ми змогли показати, це наслідки цієї різниці", - говорить Томмі Ватанен, кандидат наук в Університеті Аалто та Інституті Броуда та співавтор дослідження ., опублікований у Cell.
Бактеріальний ліпополісахарид (LPS) добре відомий своєю здатністю активувати імунну систему, а LPS від бактерій E. coli зазвичай використовується для стимуляції імунних клітин у лабораторних експериментах. Але виявляється, що не всі LPS однакові.
Коли дослідники розглянули сигнали LPS в карельському мікробіомі, вони побачили звичну закономірність: LPS від кишкової палички працював за призначенням, викликаючи імунну відповідь. Однак у фінському та естонському мікробіомі вони виявили, що ЛПС з видів Bacteroides мають перевагу: вони не активували імунну систему і навіть пригнічували активацію кишкової палички та інших бактерій.
"Ми вважаємо, що кишкова паличка, яка живе в кишечнику немовлят у всіх трьох країнах, може бути однією з бактерій, що тренує імунну систему в перші роки життя. Однак ми виявили, що якщо Бактероїди змішувати з Е . coli, його імуноактивуючі властивості можуть бути загальмовані, і ми підозрюємо, що це може мати наслідки для розвитку імунної системи ", - пояснює Ватанен.
Безшумний мікробіом
"У немовлят з Фінляндії та Естонії, де домінують бактероїди, мікробіом кишечника імунологічно дуже тихий", - додає Костич. "Ми віримо, що згодом це робить їх більш схильними до сильних запальних подразників".
Дослідники підозрюють, що активація, спричинена кишковою паличкою у російських немовлят, є відображенням взаємозв'язку, який люди розвивали з мікробіотою протягом людської еволюції. Поширеність і домінування бактероїдів, навпаки, є недавнім явищем, яке якимось чином пов'язане з кращими санітарними умовами та рівнем життя.
Дослідники кажуть, що хотіли б дослідити, як і чому бактероїди стали панувати в кишечнику немовлят у цих західних країнах. Вони також планують розширити свої дослідження, включивши інші географічні регіони, і сподіваються відкрити додаткові механізми, які допоможуть пояснити зв'язок між мікробіомом та захворюваннями, пов'язаними з імунною системою.