Dzieci w obozie dla uchodźców w Kutupalong w Cox's Bazar w Bangladeszu są poddawane badaniom i leczeniu z powodu niedożywienia. (Kredyt: Maggie Moore/USAID/Flickr)
Niedożywienie może prowadzić do zahamowania wzrostu. Nowe badanie dzieci w Bangladeszu wskazuje na 14 rodzajów bakterii w jelicie cienkim.
Wiele dzieci leczonych z powodu niedożywienia w krajach rozwijających się nigdy w pełni nie wyzdrowieje. Mogą również doświadczać dysfunkcji układu odpornościowego i słabego rozwoju poznawczego, które zazwyczaj powodują długotrwałe problemy zdrowotne w wieku dorosłym.
Omawiane bakterie przyczyniają się do choroby wyściółki jelita cienkiego – stanu zwanego środowiskową dysfunkcją jelit – która upośledza wchłanianie składników odżywczych z pożywienia i hamuje czynniki wzrostu niezbędne do zdrowego rozwoju.
Badanie, opublikowane w New England Journal of Medicine, może pomóc naukowcom w opracowaniu nowych terapii dla niedożywione dzieci Naukowcy twierdzą, że pozostają karłowate i mają niedowagę nawet po otrzymaniu produktów leczniczych.
W redakcyjny towarzyszące badaniu, Ramnick J. Xavier z Massachusetts General Hospital oraz Broad Institute of MIT i Harvard nazwał nowe badanie „przypominającym identyfikację Helicobacter pylori jako przyczyna wrzodów”.
Według Xaviera praca wiąże chorobę z grupą bakterii, która kolonizuje określony obszar jelita i ilustruje korzyści płynące z integracji globalnego zdrowia z podstawowymi badaniami mechanistycznymi przyczyn choroby.
Istotna rola jelita cienkiego
Mikrobiom jelitowy ma symbiotyczny związek z ludzkim gospodarzem. Pojawiają się dowody na jego krytyczny wkład we wczesnych latach życia w zdrowy wzrost i rozwój. Wiele badań dotyczących mikrobiomu jelitowego koncentrowało się na bakteriach mierzonych w próbkach kału, które niekoniecznie są reprezentatywne dla społeczności drobnoustrojów żyjących w różnych regionach wzdłuż długości przewód pokarmowy.
W nowym badaniu naukowcy skupili się na górnym odcinku jelita cienkiego – obszarze jelita bezpośrednio za żołądkiem – ponieważ jest on w dużej mierze niezbadany i ponieważ istniały przesłanki, że może odgrywać ważną rolę w niedożywieniu.
„Większa część wchłaniania składników odżywczych przez organizm ma miejsce w jelicie cienkim”, mówi starszy autor Jeffrey I. Gordon, profesor i dyrektor Edison Family Center for Genome Sciences & Systems Biology w Washington University School of Medicine w St. Louis. „Jelito cienkie jest wyłożone podobnymi do palca wypustkami zwanymi kosmkami, które zwiększają chłonną powierzchnię jelita.
„W środowiskowej dysfunkcji jelit kosmki te ulegają uszkodzeniu i zapadają się, powodując stan zapalny w ścianie jelita i zmniejszając jego zdolność do wchłaniania składników odżywczych. Zaburzenie to było bardzo trudne do zdiagnozowania, a jego przyczyna jest enigmatyczna, podobnie jak jej związek z wieloma przejawami niedożywienia, w tym niskim wzrostem (karłowacenie).
„Nasze badanie zostało zaprojektowane tak, aby odpowiedzieć na te pytania. Wyniki pomogły nam rozszyfrować mechanizmy choroby, a także dostarczyły uzasadnienia dla opracowania nowych terapii ukierunkowanych na mikrobiom jelita cienkiego”.
zahamowanie wzrostu i niedożywienie
W nowym badaniu naukowcy rozpoczęli interwencję żywieniową dla 525 niedożywionych dzieci, które miały średnio 18 miesięcy i zahamowały wzrost. Otrzymali standardowy suplement diety, który zawierał mleko, jajka, minerały i witaminy.
Badacze otrzymali zgodę rodziców każdego ze 110 dzieci, które nie wykazały poprawy po tym leczeniu, na wykonanie endoskopii ich dziecka. Procedura umożliwiła naukowcom wykonanie biopsji tkanek i pobranie próbek drobnoustrojów z górnego jelita cienkiego dzieci.
„W przeszłości oczekiwano, że dostarczanie bardziej pożywnego jedzenia i lepszych warunków sanitarnych wystarczy, aby przezwyciężyć zahamowanie wzrostu” — mówi pierwszy autor, Robert Y. Chen, doktorant w laboratorium Gordona. „Ale takie podejście nie sprawdziło się w przypadku wielu dzieci.
„W tym badaniu byliśmy w stanie dokładniej przyjrzeć się cząsteczkom i drobnoustrojom w jelicie cienkim, aby bardziej szczegółowo zrozumieć, co dzieje się u tych dzieci, co sprawia, że ich stan jest tak odporny na interwencje żywieniowe”.
Naukowcy skupili się na 80 ze 110 dzieci, od których również pobrano próbki krwi i u których znaleźli dowody na zaburzenia czynności jelit w środowisku poprzez biopsje jelit. Zmierzyli obfitość tysięcy białek w próbkach krwi oraz w próbkach z biopsji jelita cienkiego.
Wyniki ujawniły niższy niż normalnie poziom białek zaangażowanych w różne aspekty wzrostu, wyższy poziom białek wynikający z uszkodzenia wyściółki jelita i nadmierną aktywację układu odpornościowego jelit. Próbki zawartości drobnoustrojów z tego samego obszaru jelita cienkiego ujawniły grupę 14 rodzajów bakterii; im wyższy poziom tych organizmów, tym poważniejsze zahamowanie wzrostu. Naukowcy powiązali również poziom tych organizmów z poziomami białek jelitowych związanych ze stanem zapalnym, który może uszkadzać jelita.
„Ta podstawowa grupa 14 bakterii była obecna u 80% niedożywionych dzieci z karłowatością” – mówi Chen. „Dość uderzające jest to, że bakterie te były silnie skorelowane z białkami, które powodują stan prozapalny i zahamowanie rozwoju. Markery stanu zapalnego można również mierzyć we krwi, co może pomóc nam zidentyfikować te problemy u dzieci bez wykonywania endoskopii”.
„W dużej mierze niezbadana dzicz”
Naukowcy odkryli, że mogli wykryć te 14 szczepów bakteryjnych w próbkach kału od tych dzieci i że ich poziomy różniły się od tych w próbkach kału zdrowych dzieci.
Naukowcy zauważyli również, że żaden z 14 szczepów nie jest zazwyczaj postrzegany jako patogen chorobotwórczy. Gordon i jego koledzy nie mogli bezpośrednio porównać próbek bakterii z górnego odcinka jelita cienkiego niedożywionych dzieci z próbkami zdrowych dzieci w Bangladeszu, ponieważ wykonywanie endoskopii zdrowych dzieci nie byłoby etyczne.
Aby ustalić, czy 14 szczepów bakteryjnych w górnym odcinku jelita cienkiego odgrywa rolę przyczynową w środowiskowych zaburzeniach jelitowych – i nie jest na przykład efektem niedożywienia – naukowcy zbadali myszy wolne od zarazków karmione dietą odpowiadającą diecie dzieci z Bangladeszu W badaniu.
Myszy wolne od zarazków, urodzone i wychowane w sterylnych warunkach bez własnych mikrobiomów, otrzymały zbiór drobnoustrojów od niedożywionych dzieci – w tym szczepy związane z zahamowaniem wzrostu. Karmili również myszy kontrolne normalnymi drobnoustrojami jelitowymi myszy tą samą dietą. U dzieci, które otrzymały drobnoustroje jelitowe z górnych części jelita cienkiego niedożywionych dzieci, doszło do uszkodzenia wyściółki jelita cienkiego i zmian zapalnych charakterystycznych dla dysfunkcji jelit.
„Nasze badanie dostarcza mocnych dowodów na to, że karłowatość to coś więcej niż konwencjonalni winowajcy, których tradycyjnie obwiniamy za problem – na przykład niedobór żywności, złe warunki sanitarne lub skażona woda” – mówi współautor Michael J. Barratt, dyrektor wykonawczy Centrum Badań nad Mikrobiomem i Odżywianiem przy Uniwersytecie Waszyngtońskim.
Gordon dodaje: „Mikrobiota jelita cienkiego była w dużej mierze niezbadaną dziką przyrodą” — „terra incognita”. Te nowe odkrycia dostarczają dowodów na ważny wkład społeczności drobnoustrojów jelita cienkiego w zdrowy rozwój dzieci oraz na to, jak zaburzenia w jego składzie i funkcji mogą powodować niedożywienie.
„Należy zrobić znacznie więcej, ale odkrycia naszego zespołu, w tym stworzenie modelu zwierzęcego, który przedstawia ważne cechy środowiskowej dysfunkcji jelit u dzieci, torują drogę nowym metodom diagnozowania tej choroby i nowym metodom leczenia, które naprawiają społeczność drobnoustrojów jelitowych . Te terapie – czy to produkty lecznicze, czy probiotyki, na przykład – miałyby na celu zmniejszenie poziomu i wpływu tych szkodliwych bakterii w jelicie cienkim niedożywionych dzieci”.
Tahmeed Ahmed z Międzynarodowego Centrum Badań Chorób Biegunkowych w Dhace w Bangladeszu współpracował przy badaniu. Prace sfinansowała Fundacja Billa i Melindy Gatesów.
Książki o środowisku z listy bestsellerów Amazon
"Cicha wiosna"
autorstwa Rachel Carson
Ta klasyczna książka jest kamieniem milowym w historii ekologii, zwracającym uwagę na szkodliwe działanie pestycydów i ich wpływ na świat przyrody. Praca Carsona pomogła zainspirować nowoczesny ruch ekologiczny i pozostaje aktualna dzisiaj, gdy nadal zmagamy się z wyzwaniami zdrowia środowiskowego.
Kliknij, aby uzyskać więcej informacji lub zamówić
„Ziemia niezdatna do zamieszkania: życie po ociepleniu”
David Wallace-Wells
W tej książce David Wallace-Wells ostrzega przed niszczycielskimi skutkami zmian klimatu i pilną potrzebą rozwiązania tego globalnego kryzysu. Książka opiera się na badaniach naukowych i rzeczywistych przykładach, aby zapewnić otrzeźwiające spojrzenie na przyszłość, przed którą staniemy, jeśli nie podejmiemy działań.
Kliknij, aby uzyskać więcej informacji lub zamówić
„Sekretne życie drzew: co czują, jak się komunikują? Odkrycia z sekretnego świata”
przez Petera Wohllebena
W tej książce Peter Wohlleben bada fascynujący świat drzew i ich rolę w ekosystemie. Książka opiera się na badaniach naukowych i własnych doświadczeniach Wohllebena jako leśnika, aby zaoferować wgląd w złożone sposoby, w jakie drzewa wchodzą w interakcje ze sobą i ze światem przyrody.
Kliknij, aby uzyskać więcej informacji lub zamówić
„Nasz dom się pali: sceny z rodziny i planety w kryzysie”
autorstwa Grety Thunberg, Svante Thunberg i Maleny Ernman
W tej książce aktywistka klimatyczna Greta Thunberg i jej rodzina przedstawiają osobistą relację ze swojej podróży mającej na celu podniesienie świadomości na temat pilnej potrzeby zajęcia się zmianami klimatycznymi. Książka stanowi mocny i poruszający opis wyzwań, przed którymi stoimy, oraz potrzeby działania.
Kliknij, aby uzyskać więcej informacji lub zamówić
„Szóste wymieranie: nienaturalna historia”
Elżbieta Kolbert
W tej książce Elizabeth Kolbert bada trwające masowe wymieranie gatunków spowodowane działalnością człowieka, opierając się na badaniach naukowych i przykładach z rzeczywistego świata, aby zapewnić trzeźwe spojrzenie na wpływ działalności człowieka na świat przyrody. Książka zawiera przekonujące wezwanie do działania na rzecz ochrony różnorodności życia na Ziemi.
al
