Дети в лагере беженцев Кутупалонг в Кокс-Базар, Бангладеш, проходят скрининг и лечение от недоедания. (Кредит: Мэгги Мур / USAID / Flickr)
Недоедание может привести к задержке роста. Новое исследование детей в Бангладеш выявило 14 видов бактерий в тонкой кишке.
Многие дети, которые получают лечение от недоедания в развивающихся странах, никогда полностью не выздоравливают. Они также могут испытывать дисфункцию иммунной системы и плохое когнитивное развитие, которые обычно приводят к долгосрочным проблемам со здоровьем во взрослом возрасте.
Указанные бактерии способствуют заболеванию слизистой оболочки тонкой кишки - состоянию, называемому кишечной дисфункцией окружающей среды, - которое ухудшает усвоение питательных веществ из пищи и подавляет факторы роста, необходимые для здорового развития.
Исследование, опубликованное в New England Journal медициныможет помочь ученым разработать новые методы лечения недоедающие дети исследователи говорят, что они остаются низкорослыми и имеют недостаточный вес даже после приема лечебной пищи.
Получить последнее по электронной почте
В одном из редакционный Рамник Дж. Ксавье из Массачусетской больницы общего профиля и Института Массачусетского технологического института и Гарварда назвал новое исследование «напоминающим об идентификации Helicobacter Pylori как причина язв ».
По словам Ксавье, работа связывает заболевание с группой бактерий, которая колонизирует определенный регион кишечника и иллюстрирует преимущества интеграции глобального здоровья с базовыми механистическими исследованиями причин заболевания.
Жизненно важная роль тонкой кишки
Микробиом кишечника имеет симбиотические отношения со своим хозяином. Появляются данные о его важнейшем вкладе в первые годы жизни в здоровый рост и развитие. Многие исследования с участием кишечного микробиома были сосредоточены на бактериях, измеренных в образцах фекалий, которые не обязательно представляют микробные сообщества, живущие в разных регионах по всей длине. желудочно-кишечный тракт.
В новом исследовании ученые сосредоточились на верхней части тонкой кишки - области кишки, следующей сразу за желудком, - потому что она в значительной степени не изучена и потому что были намеки на то, что она может играть важную роль в недоедании.
«Большая часть усвоения питательных веществ в организме происходит в тонком кишечнике», - говорит ведущий автор Джеффри И. Гордон, профессор и директор Семейного центра Эдисона по геномным наукам и системной биологии Медицинской школы Вашингтонского университета в Сент-Луисе. «Тонкая кишка выстлана пальцеобразными выступами, называемыми ворсинками, которые увеличивают площадь абсорбирующей поверхности кишечника.
«При кишечной дисфункции кишечника эти ворсинки повреждаются и разрушаются, вызывая воспаление в стенке кишки и снижая его способность поглощать питательные вещества. Это расстройство было очень трудно диагностировать, и его причина таинственна, как и его связь со многими проявлениями недоедания, включая низкий рост (низкорослость).
«Наше исследование было разработано для решения этих вопросов. Результаты помогли нам расшифровать механизмы заболевания, а также предоставить обоснование для разработки новых методов лечения, направленных на микробиом тонкого кишечника ».
Задержка роста и недоедание
Для нового исследования исследователи начали с диетического вмешательства для 525 истощенных детей, которые в среднем достигли 18-месячного возраста и имели замедленный рост. Они получили стандартную пищевую добавку, которая включала молоко, яйца, минералы и витамины.
Следователи получили разрешение от родителей каждого из 110 детей, которые не показали улучшения в результате этого лечения, для проведения эндоскопии у своего ребенка. Процедура позволила исследователям получить биопсию ткани и собрать микробные образцы из верхней тонкой кишки ребенка.
«В прошлом надеялись, что более питательной пищи и улучшенных санитарных условий будет достаточно, чтобы преодолеть задержку роста», - говорит первый автор Роберт Й. Чен, докторант в лаборатории Гордона. «Но такой подход не работает для многих детей.
«В этом исследовании нам удалось более внимательно изучить молекулы и микробы в тонкой кишке, чтобы более подробно понять, что происходит у этих детей, что делает их состояние настолько устойчивым к вмешательствам в области питания».
Исследователи сосредоточились на 80 из 110 детей, у которых у них также были пробы крови, и у которых они обнаружили признаки кишечной дисфункции в результате кишечной биопсии. Они измерили содержание тысяч белков в образцах крови и в образцах биопсии тонкой кишки.
Результаты показали более низкие, чем обычно, уровни белков, участвующих в различных аспектах роста, более высокие уровни белков в результате разрушения слизистой оболочки кишечника и гиперактивации кишечной иммунной системы. Образцы микробного содержимого той же области тонкой кишки выявили группу из 14 видов бактерий; чем выше уровень этих организмов, тем тяжелее задержка роста. Исследователи также связали уровни этих организмов с уровнями кишечных белков, связанных с воспалением, которые могут повредить кишечник.
«Эта основная группа из 14 бактерий присутствовала у 80% недоедающих детей с задержкой роста», - говорит Чен. «Что поразительно, так это то, что эти бактерии были тесно связаны с белками, которые вызывают провоспалительное состояние, и с задержкой роста. Маркеры воспаления также могут быть измерены в крови, что может помочь нам определить эти проблемы у детей без эндоскопии ».
«Во многом неисследованная пустыня»
Исследователи обнаружили, что они могут обнаружить эти 14 бактериальных штаммов в пробах фекалий этих детей и что их уровни отличаются от уровней в пробах фекалий здоровых детей.
Исследователи также отметили, что ни один из 14 штаммов обычно не рассматривается как болезнетворные патогены. Гордон и его коллеги не могли напрямую сравнивать образцы бактерий из верхней тонкой кишки истощенных детей со здоровыми детьми в Бангладеш, потому что было бы неэтично проводить эндоскопию у здоровых детей.
Чтобы установить, играют ли 14 штаммов бактерий в верхнем отделе тонкой кишки причинную роль в кишечной дисфункции кишечника - и не являются ли они, например, следствием недоедания, - исследователи изучили свободных от микробов мышей, которых кормили рационом, представляющим диету бангладешских детей. В исследовании.
Мышам без микробов, рожденным и выращенным в стерильных условиях без собственных микробиомов, давали набор микробов от истощенных детей, включая штаммы, связанные с задержкой роста. Они также кормили контрольных мышей нормальными кишечными микробами той же диеты. У тех, кто получил кишечные микробы из верхних отделов тонкого кишечника у истощенных детей, развилось нарушение слизистой оболочки тонкого кишечника и воспалительные изменения, характерные для кишечной дисфункции окружающей среды.
«Наше исследование дает убедительные доказательства того, что задержка роста - это нечто большее, чем обычные преступники, которых мы традиционно обвиняем в проблеме - например, нехватка продовольствия, плохие санитарные условия или загрязненное водоснабжение», - говорит соавтор Майкл Дж. Барратт, исполнительный директор Центр исследований кишечного микробиома и питания при Вашингтонском университете.
Гордон добавляет: «Микробиота тонкой кишки была в значительной степени неизведанной дикой природой» - «terra incognita». Эти новые данные свидетельствуют о важном вкладе микробного сообщества тонкой кишки в здоровый рост детей и о том, как нарушения в его составе и функциях могут привести к недоеданию.
«Многое еще предстоит сделать, но выводы нашей команды, включая создание модели на животных, которая отображает важные признаки кишечной дисфункции у детей, открывают путь для новых методов диагностики этой болезни и новых методов лечения, которые восстанавливают кишечное микробное сообщество. , Эти методы лечения - будь то терапевтические продукты или пробиотики - например, будут направлены на снижение уровня и воздействия этих вредных бактерий в тонкой кишке у истощенных детей ».
Тахмид Ахмед из Международного центра исследований диарейных заболеваний в Дакке, Бангладеш, принимал участие в исследовании. Фонд Билла и Мелинды Гейтс профинансировал работу.
books_environmental
