Bestimmte Bakterien, die helfen, zu erklären, Wachstumsstörungen bei unterernährten Kinder

Viele Kinder behandelt, für die kindheit Unterernährung in Entwicklungsländern nie vollständig erholen. Sie leiden unter Wachstumsstörungen, Immunsystem Dysfunktion und schlechte kognitive Entwicklung, die in der Regel verursachen langfristig gesundheitliche Probleme bis ins Erwachsenenalter.

Jetzt neue Forschung von der Washington University School of Medicine in St. Louis und dem International Centre for Diarrhoeal Disease Research mit unterernährten Kindern in Bangladesch verwickelt bestimmte Arten von Darmbakterien im Dünndarm als Ursache für die Wachstumsstörungen. Solche Bakterien beitragen, Krankheiten in der Schleimhaut des Dünndarms — eine Bedingung genannt Umwelt-Darm-Dysfunktion — was beeinträchtigt die absorption von Nährstoffen aus der Nahrung und unterdrückt das Wachstum notwendige Faktoren für eine gesunde Entwicklung.

Die Forschung, veröffentlicht 23. Juli im New England Journal of Medicine, kann Wissenschaftlern helfen, neue Therapien für unterernährte Kinder, die bleiben, zu Wachstumsstörungen und Untergewicht auch nach Erhalt therapeutische Nahrungsmittel.

In einem editorial begleitet die Studie, Ramnick J. Xavier, MD, des Massachusetts General Hospital und dem Broad Institute des MIT und Harvard, genannt die neue Studie „erinnert an die Identifizierung von Helicobacter pylori als Ursache von Magengeschwüren.“ Nach Xavier, die Arbeit, Beziehungen, eine Krankheit zu einer Gruppe von Bakterien kolonisiert, dass eine bestimmte region des Darms und veranschaulicht die Vorteile der Integration der globalen Gesundheit mit grundlegenden mechanistischen Untersuchungen der Ursachen von Krankheiten.

Das Darm microbiome hat eine symbiotische Beziehung mit Ihren menschlichen Wirt. Nachweis ist im entstehen, über seine kritischen Beiträge, die während der frühen Jahre des Lebens, um ein gesundes Wachstum und Entwicklung. Viel Forschung mit dem Darm microbiome hat sich auf Bakterien gemessen in fäkalen Proben, die nicht unbedingt repräsentativ für die mikrobiellen Gemeinschaften, die in verschiedenen Regionen entlang der Länge des Magen-Darm-Trakt. Die Forscher waren daran interessiert, in den oberen Dünndarm, der region, des Darms unmittelbar nach der Magen — denn es ist im wesentlichen unstudied und da gab es Hinweise, dass es eine wichtige Rolle spielen könnte in der Mangelernährung.

„Viel von der Körper die Nährstoff-absorption erfolgt im Dünndarm,“, sagte senior-Autor Jeffrey I. Gordon, MD, die Dr. Robert J. Glaser Distinguished University Professor und Direktor des Edison-Familien-Mitte für Genom-Wissenschaften & Systembiologie an der medizinischen Fakultät. “Der Dünndarm ist gefüttert mit finger-wie Projektionen genannt Zotten, die zu einer Erhöhung der absorptive Oberfläche des Darms. In der Umwelt-Darm-Dysfunktion, diese Zotten sind beschädigt und Zusammenbruch, die Entstehung der Entzündung in der Wand des Darmes und reduziert seine Fähigkeit, Nährstoffe zu absorbieren. Diese Erkrankung ist sehr schwer zu diagnostizieren, und Ihre Ursache ist rätselhaft, wie ist seine Beziehung zu den vielen Erscheinungsformen von Unterernährung, einschließlich Kleinwuchs (stunting). Unsere Studie wurde konzipiert, um diese Fragen zu beantworten. Die Ergebnisse haben uns geholfen, Sie zu entziffern krankheitsmechanismen und auch eine Grundlage für die Entwicklung neuer Therapien, die gezielt die kleinen Darm-mikrobiom.“

In der neuen Studie — finanziert von der Bill & Melinda-Gates-Stiftung — eine multidisziplinäre Zusammenarbeit von Grundlagen-und klinische Forscher um Gordon an der Washington University und seine langjährige Mitarbeiterin, Tahmeed Ahmed, PhD, an der International Centre for Diarrhoeal Disease Research in Dhaka, Bangladesch, studiert den oberen Teil des Dünndarms in den Jungen Kindern das Leben in einem städtischen slum in Dhaka. Die Forscher begannen mit einem Ernährungs-intervention für 525 unterernährte Kinder, die durchschnittlich 18 Monate alt und hatte Wachstumsstörungen. Sie erhielten eine standard-Nahrungsergänzung enthalten Milch, Eier, Mineralstoffe und Vitamine. Der Ermittler erhielt die Erlaubnis von den Eltern, von jedem der 110 Kinder, die nicht zeigen Verbesserung mit dieser Behandlung, zur Durchführung einer Endoskopie auf Ihr Kind. Das Verfahren erlaubt den Forschern zu erhalten, Gewebe-Biopsien und sammeln mikrobielle Proben von den Kindern der oberen Dünndarms.

„In der Vergangenheit, es sei zu hoffen, dass die Bereitstellung von mehr nahrhafte Lebensmittel und verbesserte Hygiene würde ausreichen, um zu überwinden, Verkümmerung,“ sagte ersten Autor Robert Y. Chen, Doktorand in Gordon ‚ s lab. “Aber das Konzept hat nicht funktioniert für viele Kinder. In dieser Studie, waren wir in der Lage, näher zu schauen, Moleküle und Mikroben im Dünndarm im detail zu verstehen, was in diesen Kindern, dass Ihre Zustand so resistent zu ernährungsinterventionen.“

Die Forscher konzentrierten sich auf 80 der 110 Kinder, denen Sie hatten auch Blutproben und in denen Sie gefunden hatte, Beweise für Umwelt-enterale Dysfunktion über Darm-Biopsien. Die Häufigkeiten von tausenden von Proteinen in Blut-Proben und in den kleinen Darm-Biopsie-Proben gemessen wurden; die Ergebnisse zeigten, dass es niedriger als ein normales Niveau von Proteinen, die in verschiedene Aspekte von Wachstum, höheren Ebenen der Proteine, die aus Zusammenbruch der Auskleidung des Darms, und hyperactivation des Darm-Immunsystems. Proben der mikrobiellen Inhalt der gleichen region des Dünndarms zeigte eine Gruppe von 14 Arten von Bakterien; Sie fanden heraus, dass je höher der Gehalt an diesen Organismen ist, desto schwerer die Verkümmerung. Auch Sie verknüpft die Ebenen dieser Organismen auf den Ebenen der intestinalen Proteine, die mit Entzündung, die Schäden an der Darm.

„Dieser Kern-Gruppe der 14-Bakterien vorhanden waren in 80% der unterernährten verkrüppelte Kinder“, sagte Chen. “Was ziemlich auffallend ist, dass diese Bakterien waren hoch korreliert mit den Proteinen, die zu einer pro-entzündlichen Zustand und mit Verkümmerung. Die inflammatorische Marker kann auch im Blut gemessen werden, die uns helfen könnten, diese Probleme zu identifizieren in Kinder, ohne dabei eine Endoskopie.“

Die Forscher fanden heraus, dass die 14 Bakterienstämme festgestellt werden konnte in fäkalen Proben von diesen Kindern und Ihre Konzentrationen unterschieden sich von denen in den fäkalen Proben von den gesunden Kindern. Die Forscher auch festgestellt, dass keiner der 14 Stämme sind in der Regel angesehen als Krankheit-produzierenden Erregern. Gordon und seine Kollegen waren nicht in der Lage direkt miteinander zu vergleichen und die bakteriellen Proben aus dem oberen Dünndarm der unterernährte Kinder mit denen von gesunden Kindern in Bangladesch, weil es wäre nicht ethisch zu führen Endoskopien auf gesunde Kinder.

Um festzustellen, ob die 14 Bakterienstämme, die in den oberen Dünndarm spielen Sie eine kausale Rolle in der Umwelt-enterale Dysfunktion — und nicht ein Effekt der Mangelernährung, zum Beispiel — die Forscher untersuchten keimfreien Mäusen gefüttert eine Diät, die repräsentativ für die Ernährung der Kinder in Bangladesch in der Studie. Die keimfreien Mäuse, geboren und aufgewachsen unter sterilen Bedingungen mit microbiomes von Ihrer eigenen, wurden eine Sammlung von Mikroben aus den unterernährten Kindern — einschließlich der Stämme, verbunden mit Wachstumsstörungen. Sie auch gefüttert Kontrolle der Maus mit Maus-Darm-Mikroben, die die gleiche Diät. Diese erhalten, dass die Darm-Mikroben aus dem oberen Dünndarm der unterernährten Kinder entwickelt, die Störungen der Schleimhaut des Dünndarms und entzündliche Veränderungen charakteristisch für Umwelt enterale Dysfunktion.

„Unsere Studie liefert starke Hinweise, dass es mehr zu hemmen, als die herkömmlichen Täter, die wir traditionell die Schuld für das problem—, Nahrungsknappheit, schlechte Hygiene oder kontaminierten Wasserversorgung, zum Beispiel“, sagte co-Autor Michael J. Barratt, PhD, executive director der Washington University’s Zentrum für Darm-Mikrobiom-und Ernährungsforschung.

Hinzugefügt Gordon, „Der kleine Darm-mikrobiota wurde eine weitgehend unerforschte wildnis – eine ‚terra incognita.‘ Diese neuen Erkenntnisse bieten Anhaltspunkte für die wichtigen Beiträge des Dünndarms der mikrobiellen Gemeinschaft für das gesunde Wachstum der Kinder, und wie sich Störungen in der Zusammensetzung und der Funktion können die Folge von Unterernährung. Es muss noch viel mehr getan werden, aber unsere Mannschaft die Ergebnisse, einschließlich der Schaffung eines Tier-Modell stellt wichtige Merkmale der Umwelt enterale Dysfunktion bei Kindern, ebnen den Weg für neue Methoden zur diagnose dieser Erkrankung und neue Behandlungsmethoden, die Reparatur der Darm mikrobiellen Gemeinschaft. Diese Behandlungen — ob therapeutische Lebensmitteln oder Probiotika, zum Beispiel — würden versuchen, reduzieren Sie die Ebenen und der Auswirkungen dieser schädlichen Bakterien im Dünndarm von unterernährten Kindern.“