Diese Darm-Mikroben können Babys vor Infektionen schützen

Diese Darm-Mikroben können Babys vor Infektionen schützen

Darmbakterien könnten Einfluss darauf nehmen, ob Babys Infektionen des Verdauungssystems überleben oder nicht, vermuten neue Forschungen mit Mäusen.

Weltweit sterben jedes Jahr Hunderttausende von Babys an Infektionen, die ihr Verdauungssystem befallen, einschließlich der durch Salmonellen und Salmonellen verursachten Krankheiten E. coli Bakterien. Millionen Kinder werden krank.

Die Bakterien Clostridien bieten den Tieren einen Schlüsselschutz gegen Infektionen, zusätzlich zur Verdauung von Lebensmitteln. Aber die Daten zeigen die jüngsten neugeborenen Mäuse nicht Clostridien Dennoch sind sie am anfälligsten für eindringende Bakterien, ähnlich denen, die so viele menschliche Babys krank machen.

Die Ergebnisse, veröffentlicht in Science

, könnte auf neue Ansätze hinweisen, um menschliche Babys zu schützen.

"Jeder Elternteil weiß, dass Neugeborene im ersten Lebensjahr sehr anfällig für Infektionen sind, einschließlich Darm- oder Darminfektionen", sagt Gabriel Nunez, Seniorautor der Studie und Pathologieprofessor an der medizinischen Fakultät der University of Michigan. "Diese Arbeit legt nahe, dass der Mangel an schützenden Bakterien in der Darm-Mikrobiota ein Mechanismus für diese Anfälligkeit ist, vielleicht mehr als das Alter des Immunsystems."

Keimfreie Mäuse

Nunez und seine Kollegen, einschließlich der Mitautoren und Forschungsstipendiaten Yun-Gi Kim und Kei Sakamoto, begannen mit einem leeren Brief: Mäuse, die in einer keimfreien Umgebung gezüchtet wurden.

Ohne eigene natürliche Darmbakterien boten die Mäuse eine einzigartige Chance, die Auswirkungen von transplantierten Mikroben von normalen Mäusen unterschiedlichen Alters zu sehen und die Anfälligkeit für Infektionen zu testen. Die Forscher verwendeten auch fortschrittliche DNA-Analysetechniken, um die Arten und Mengen von Bakterien in den Eingeweiden der Maus zu erkennen.

Die Quintessenz: Irgendwann in der Zeit um Mäuse aus der Muttermilch auf festes Essen zu entwöhnen, Clostridien Bakterien beginnen im Darm zu wachsen und wirken gegen das Wachstum von zwei Formen von krankheitserregenden Bakterien.


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Das Forscherteam verwendete sowohl keimfreie Mäuse für Neugeborene als auch Erwachsene und Proben von Darmmikroben, die aus den Exkrementen von 4-Tage alten, 12-Tage alten und 16-Tage alten normalen Mäusen entnommen wurden, für die Experimente.

Sie fanden heraus, dass die Proben der älteren normalen Mäuse die größte Vielfalt an Darmmikroben aufwiesen Clostridien und Bacteroides Bakterien, die bei den jüngeren Mäusen, die ihre Ernährung noch vollständig aus der Muttermilch erhielten, nicht zu sehen waren.

Zuerst gaben die Forscher den keimfreien Mäusen ein Transplantat von Bakterien aus 4-alten oder 16-Tage alten Mäusen und setzten sie dann einem Salmonellenstamm aus, der den Darm infizieren kann, sich aber nicht im gesamten Körper ausbreitet. Die Hälfte der Mäuse, die die 4-Tage alten Mikroben bekamen, starben, aber keine von denen mit 16-Tage alten Mikroben.

Sie haben es wieder mit Citrobacter Rodentium, ein Bakterienstamm ähnlich dem E. coli Stämme, die Menschen krank machen. Keimfreie Mäuse mit transplantierten viertägigen Mikroben erkrankten und viele starben. Aber als die Forscher Bakterien aus 16-Tage alten normalen Mäusen hinzugefügt, die Menge an C. Rodentium In den Eingeweiden überlebender Mäuse ging es unter.

Als nächstes untersuchten die Forscher, was mit keimfreien Mäusen passiert ist, denen die Mikroben einer neugeborenen Maus gegeben wurden, aber mit zusätzlichen Dosen von beiden Clostridien or Bacteroides Bakterien hinzugefügt. Sie ausgesetzt Gruppen von diesen Mäusen C. Rodentium und festgestellt, dass nur die Mäuse gegeben Clostridien konnten den Infektionen widerstehen. Nach einer Woche, 90 Prozent der Mäuse, die extra bekommen Clostridien, dann Salmonellen, lebten noch, verglichen mit 50 Prozent von denen, die es nicht erhalten hatten.

entwickeln - E. coli Englisch: bio-pro.de/en/region/stern/magazin/...3/index.html Auch Salmonellen befallen Erwachsene, und die Forscher testeten, was passiert ist, wenn normale erwachsene Mäuse Vancomycin erhielten, ein Antibiotikum, das Bakterien wie z Clostridien und Bacteroides. Beide C. Rodentium und Salmonellen blühten in diesen Umgebungen auf.

Zusätzliche Verteidigung

Um zu sehen, welche Rolle das körpereigene Immunsystem bei der Bekämpfung von Infektionen im Vergleich zu Darmmikroben spielt, untersuchte das Team auch zwei Stämme von Mäusen, die ein geschwächtes Immunsystem haben. In einer keimfreien Umgebung aufgezogen und dann von einer vier Tage alten normalen Maus mit Darmmikroben transplantiert, konnten diese Mäuse noch ohne eine Hilfe ihres Immunsystems einer Salmonelleninfektion widerstehen - allerdings nur, wenn sie eine Dosis erhalten hatten von hinzugefügt Clostridien zuerst.

Schließlich untersuchten die Forscher den Einfluss der Zugabe von Succinat - einem Salz, das sauerstoffliebende Bakterien im Darm als Nebenprodukt produzieren - ins Trinkwasser keimfreier Mäuse mit vier Tage alten Mikroben, die extra erhalten hatten Clostridien.

Diese Mäuse bekämpften die Salmonellen-Infektion noch besser, was darauf hindeutet, dass die anaerobe Clostridien füttern die Abfälle der aeroben Bakterien, die in den Eingeweiden von Neugeborenen gedeihen.

Nunez und seine Kollegen arbeiten an weiteren Forschungen über die Rolle von Clostridien zur Abwehr von Darminfektionen. Sie wollen bestimmen, welche Stämme von Clostridien- und es gibt viele - haben den größten Effekt.

Sie untersuchen auch die Rolle der Muttermilch beim Aufbau eines Darmmikrobioms für Neugeborene und den Schutz vor Infektionen sowie den Übergang zu festen Nahrungsmitteln, die Mikroben in den Darm eines Neugeborenen von der Außenwelt transportieren können. Und sie wollen testen, ob andere Komponenten des Mikrobioms vor anderen Krankheitserregern schützen.

"Normalerweise erwerben wir Clostridien Spannungen in unseren Eingeweiden, wenn wir beginnen, Feststoffe zu essen, aber diese Arbeit deutet auf ein Fenster der Anfälligkeit für enterische Krankheitserreger in den frühen Phasen des Lebens hin ", sagt Nunez.

Er sagt, dass, wenn die schützende Rolle hinzugefügt wird Clostridien Für Neugeborene, die sich in weiteren Tierstudien durchsetzen, könnte es möglich sein, eine klinische Studie am Menschen vorzuschlagen, um eine Kombination von Stämmen zu testen.

Nunez, Kim, Sakamoto und ihre Kollegen von der University of Michigan, der University of Chicago und Universitäten in Japan und Korea führten die Arbeit mit Mitteln der National Institutes of Health durch.

Quelle: University of Michigan

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