Vastasyntynyt ja mikrobit

Jokainen lapsi näyttää olevan steriili - hänen ruumiissaan ei ole bakteereita. Mutta jopa sairaalassa, jo ensimmäisinä tunteina syntymän jälkeen, hän saa paljon uutta, silmälle näkymätöntä ja ei aina vaaratonta «ystävää.» Kuinka suojata vauva näiltä infektioilta?

10 miljoonaa bakteeria ja muuta mikro-organismia pääsee vauvan iholle äidin jokaisen kosketuksen yhteydessä - ja useimmiten se ei tee hänelle mitään haittaa.

Vaikka murus kasvaa äidin vatsassa, sitä suojaavat istukka ja sikiön rako. Luotettavana suodattimena ne pidättävät suurimman osan haitallisista mikrobista ja estävät niitä tunkeutumasta vauvaan. Tilanne muuttuu vähän ennen syntymää, kun vauvaa ympäröivä amnionineste virtaa sikiön rakoon. Tästä hetkestä lähtien pieni tulee hyvin haavoittuvaiseksi, koska hänen ruumiissaan ei vielä ole suojajärjestelmää, ja tartunta voi jäädä sinne jo synnytyksen aikana.

Kun lapsi liikkuu kohdunkaulan ja emättimen läpi, kaikki siellä olevat mikrobit asettuvat hänen iholleen. Ja jos naisten terveys ei ole kunnossa, näillä «vierailla» ei ehkä ole paras vaikutus vauvan terveyteen. Äidien gynekologiset infektiot aiheuttavat useimmiten vastasyntyneiden infektiot.

Tyypillinen tilanne

Saavuttuaan sairaalaan, nainen ei ilmoittanut lääkäreille infektioistaan ​​tai ei yksinkertaisesti tiennyt niistä, eikä lääkärit ryhtyneet vahvistettuihin «turvatoimiin». Seurauksena vauva sai tartunnan omasta äidistään. Ja jos hygieniasääntöjä ei myöskään noudateta hyvin synnytyssairaalassa, sairaasta lapsesta johtuva infektio voi siirtyä muille lapsille.

Äitiysklinikan ehdoton puhtaus on koko henkilöstön huolenaihe, koska vastasyntyneet ovat erittäin alttiita infektioille. On erityisen tärkeää suojata heidät mikrobien seuraamiselta ensimmäisellä viikolla, kun taas vartalo mukautuu uusiin olosuhteisiin. Tätä varten äitiyskodeissa tulisi olla kertakäyttöisiä nännejä, steriilejä pulloja, liinavaatteita. Lasten sängyt on käsiteltävä päivittäin desinfiointiaineilla, ja jopa pattoivien vauvojen sairaanhoitajien on käytettävä käsineitä.

Kolme vinkkiä tulevalle äidille

• Neuvoston ensin. Gynekologit neuvovat kaikkia naisia ​​(ja mieluiten heidän aviomiehiään) tekemään testi raskauden suunnitteluvaiheessa ja läpäisemään tartuntakokeet (toksoplasmoosi, listerioosi, tyypin II herpes, klamydia, ureaplasmoosi jne.).
• Toinen neuvosto. Tarttuvia tarkistuksia tarvitaan myös raskauden aikana. 35-36. Viikolla tuleva äiti vie kylvön emättimestä ja joskus kohdunkaulakanavasta, joka yhdistää emättimen ja kohtuun. Tämä analyysi paljastaa suurimman osan vauvan terveydelle vaarallisista mikro-organismeista, esimerkiksi Pseudomonas aeruginosa, Proteus, Escherichia coli, ryhmän B streptokokit, stafylokokit. Kaikki nämä infektiot on poistettava ennen synnytystä.
• Kolmas neuvo. Jos tuleva äiti jostain syystä ei onnistunut päästä eroon ruumiinsa toivomattomista «asukkaista» ajoissa, on tärkeää varoittaa lääkäreitä siitä sairaalassa etukäteen. Estämään tartunnan kulkeutumista äidiltä vauvalle ennen syntymää hänen emättimään hoidetaan antibakteerisilla lääkkeillä. Kun vauva syntyy, hänelle tehdään verikoe, jonka jälkeen neonatologit lääkärit seuraavat häntä tiiviisti.

Infektion lähde sairaalassa voi olla sairas hammas tai tulehtuneet mandolit joku äideiltä. Streptokokit, jotka aiheuttavat näitä sairauksia, heikentävät naisten ja hänen vauvansa immuniteettia ja heikentävät jo raskauden aikana (esimerkiksi on osoitettu, että tonsilliitissa - kroonisessa tonsilliitissa - esiintyy useammin toksikoosia ja muita komplikaatioita). Ja kun lapsi syntyy (jolla on "suoja", jonka mikrobit ovat jo heikentäneet), streptokokit voivat mennä hänen luokseen esimerkiksi äidin suudella.

Ensimmäiset päivät vauvan kanssa: säännöt äidille

• Riippumatta siitä, kuinka paljon äiti halusi suudella vastasyntynyttä lasta, sitä ei pidä tehdä - suussa on eniten bakteereja, jotka voivat olla vaarallisia vauvalle.
• Pieniä ei saa koskea pesemättömillä käsillä, mutta on parasta pyyhkiä ne desinfiointiaineilla, jotka annetaan synnytyssairaalassa.
• Ensimmäisen viikon aikana lääkärit neuvovat rajoittamaan vauvan kommunikointia aikuisten kanssa. Ei ole turhaa monissa synnytyssairaaloissa, että he kieltävät vierailun sukulaisilleen: lapselle uudet ihmiset ovat myös uusia mikrobeja.
• Paras suoja vastasyntyneille on rintamaito. Se sisältää immunoglobuliinia suojaavia proteiineja, jotka torjuvat haitallisia mikro-organismeja. Siksi on erittäin tärkeää, että vauva kiinnitetään rintaan jo ensimmäisellä minuutilla syntymän jälkeen, vaikka hänen äidilleen annettaisiin keisarileikkaus.

Tutkijat testaavat mikrobipyyhkeitä vauvojen terveyden edistämiseksi C-osioiden jälkeen

Tutkijat testaavat mikrobipyyhkeitä vauvojen terveyden edistämiseksi C-osioiden jälkeen

• Facebook
• Viserrys
• Flipboard
• Sähköposti

Kun vauva syntyy keisarileikkauksella, hän kaipaa äitinsä mikrobien syntymän kanavassa. Sarah Small / Getty Images piilota kuvateksti

Kun vauva syntyy keisarileikkauksella, hän kaipaa äitinsä mikrobien syntymän kanavassa.

Sarah Pienet / Getty Images

Vauvat saavat paljon äiteiltään. Keisarileikkauksen kautta syntyneet vauvat eivät kuitenkaan kulje syöttökanavan läpi ja kaipaavat hyötyä äidin mikrobien poimimisesta matkalla ulos.

Ihmisen mikrobiomia tutkineet tutkijat ovat kysyneet: Voisiko olla tapa korjata tämä? Jos näin on, se saattaa auttaa palauttamaan vauvan luonnostaan ​​saamat mikrobit, jotka auttavat torjumaan tauteja ja edistävät normaalia kehitystä.

Maanantaina Nature Medicine -julkaisussa julkaistu pieni tutkimus tarjoaa houkuttelevaa näyttöä siitä, että se voi olla mahdollista.

Millä tavalla? Slateroimalla vauvoja heti syntymän jälkeen sidehahmolla, joka imeyttää mikrobit äitien syöttökanavaan heti ennen syntymää.

"Nämä tulokset osoittavat, että voimme osittain palauttaa ja normalisoida vauvoissa luonnollisesti tapahtuvan mikrobien kokoonpanon", kertoo tutkimusta johtanut New Yorkin yliopiston lääketieteellisen korkeakoulun lääketieteen tohtori Maria Dominguez-Bello . «Normalisoimme heidän mikrobiominsa.»

Dominguez-Bello ja hänen kollegansa korostavat, että heidän on testattava lähestymistapaansa vielä monilla muilla vauvoilla tietääkseen todella, toimiiko se. Tutkijoiden on myös seurattava lapsia vuosien ajan nähdäkseen, vaikuttaako interventio heidän terveyttään.

Sillä välin he korostavat, että naisten ei pitäisi yrittää tätä yksin, koska on olemassa vaara, että he voivat vahingossa siirtää vaarallisia bakteereja vastasyntyneilleen.

"Älä tee tätä kotona", sanoo tutkimuksen suorittamisessa New Clementan Mount Sinaiin Icahnin lääketieteellisen korkeakoulun genetiikan ja genomitieteiden apulaisprofessori Jose Clemente.

Tutkimukseen osallistuneet naiset seulottiin tunnettujen taudinaiheuttajien varalta etukäteen, ja heille annettiin myös varotoimenpiteinä antibiootteja.

Kun nainen on raskaana, syntymän kanavan mikrobien koostumus alkaa muuttua. «Vauvat poimivat nämä mikrobit. Ja ajan myötä, kun vauva on syntynyt, nämä mikrobit, jotka ovat löytäneet oikean kasvualustan, asettavat vauvan voimakkaasti siirtämään siihen », Dominguez-Bello kertoo.

Vauvat, joille on toimitettu C-osa, eivät käy synnytykanavan läpi, joten he eivät saa näitä mikrobeja. Se voi auttaa selittämään, miksi C-osastolla syntyneillä vauvoilla näyttää olevan suurempi riski useille sairauksille, hän sanoo.

"Uskomme, että astman, allergioiden, tyypin 1 diabeteksen, keliakian, liikalihavuuden epidemian lisääntyminen liittyy mikrobiomin häiriöihin", hän sanoo.

Hypoteesi on, että mikrobit auttavat immuunijärjestelmän kouluttamisessa. Yhteys liikalihavuuteen voi johtua mikrobista, joka auttaa säätelemään normaalia aineenvaihduntaa.

Joten Dominguez-Bello ja hänen kollegansa miettivät, pystyisikö he jotenkin antamaan C-leikkauksen vauvoille äitiensä mikrobit.

"Testaamme hypoteesia, jonka mukaan jos C-osastossa syntynyt vauva altistuu äitinsä emättimen nesteille, ne bakteerit, jotka vauvan olisi pitänyt nähdä luonnollisesti, löytävät ja kasvavat kehon sopivassa kapeassa", hän toteaa sanoo.

Muiden tutkijoiden mukaan tulokset ovat lupaava ensimmäinen askel. "Se on erittäin tärkeä tutkimus", sanoo Juliette Madan, joka tutkii vauvojen mikrobiomeja Dartmouth Geiselin lääketieteellisessä koulussa ja joka ei ole mukana tässä tutkimuksessa. "Se osoittaa, että tämä on mahdollinen toimenpide, joka saattaa palauttaa terveyttä edistävän mikrobiomin ja johtaa parantuneisiin terveysvaikutuksiin koko elämän ajan", Madan sanoo.

Käynnissä olevaan tutkimukseen tutkijat pyytävät lääkäreitä laittamaan pala sideharsoa synnyttävien naisten synnytystietokanavaan ennen synnytystä, jotta ne imeisivät mikrobit, ja ota sitten side pois juuri ennen vauvan syntymää.

Heti kun vauva on syntynyt, lääkärit pyyhkäisevät vauvaa erityisesti valmistetulla sideharsolla keskittyen suuhun ja kasvoihin ennen siirtymistä kehon muuhun osaan.

Tutkijat ottavat sitten toistuvasti näytteen ja analysoivat vauvojen mikrobit.

Maanantaina julkaistut tulokset keskittyivät neljään ensimmäiseen C-osastossa olevaan vauvaan, jonka he kokeilivat sitä ensimmäisen elämän kuukauden aikana. Tutkijat vertasivat mikrobiaan seitsemään C-leikkauksen vauvaan, jota ei pyyhkäistetty, ja seitsemään, jotka syntyivät emättimen kautta.

Tutkijat keräsivät ja analysoivat yli 1500 mikrobinäytettä.

Slateroidut C-leikkauksen vauvojen suu-, suoli- ja ihomikroot näyttivät paljon samanlaisempia kuin vaginaalisesti toimitetut vauvat kuin ne, joita ei pyyhkäistetty ensimmäisen elämänkuukautensa aikana, tutkijat kertoivat.

Esimerkiksi swabboiduilla vauvoilla oli suurempia määriä kahta bakteerityyppiä, joiden uskotaan olevan hyödyllisiä, jotka tunnetaan nimellä Lactobacillus ja Bacteroides .

Vaaliminen ei kuitenkaan täysin luonut emättimen kautta annettujen vauvojen mikrobien yhdistelmää.

Tutkijat ovat suorittaneet toimenpiteen useammalle vauvalle, mutta eivät ole vielä valmistaneet samaa analyysiä. Ryhmä etsii rahoitusta tutkimuksen jatkamiseen ja laajentamiseen yrittääkseen selvittää, kuinka hyvin lähestymistapa toimii ja parantaako se terveyttä, mikä on perimmäinen tavoite.

«On selvää, että lopullinen tutkimus - tärkein - on seurata vauvoja kolmen, viiden tai seitsemän vuoden ajan ja määrittää, vähentääkö tämä palautus joidenkin sairauksien riskiä, ​​joiden tiedetään liittyvän C-osastossa syntyneisiin, »Dominguez-Bello sanoo.

Jos näin käy, tutkijoiden mukaan he yrittäisivät kehittää probiootin, joka sisältää vauvojen tarvitsemat spesifiset mikrobit. Se poistaisi vahingollisten mikrobien siirtymisen vauvoille.

Äideistä ja mikrobista: Vauvan ensimmäinen mikrobiome

Toivottavasti d> Kun teit ostoksia kukista ja lahjoista juhlimaan äidejä elämässäsi, sinun olisi pitänyt kiittää myös äitiäsi jakamisesta hänen mikrobiensa kanssa. Loppujen lopuksi äitisi auttoi luomaan mikrobiomisi “ensimmäisen luonnon”, hyödyllisten mikro-organismien yhteisön, joka elää kehosi sisällä ja sisällä. Ilman mikrobiomiasi et pysty syntetisoimaan monia tärkeitä vitamiineja, aminohappoja ja entsymaattisia kofaktoreita, jotka auttavat sulattamaan ja absorboimaan ruokia ja saattavat olla alttiimpia infektioille. Mikrobiomi muodostaa 1-3% kehon massasta, sisältää noin 3 x 10 13 bakteeria ja sillä on monipuolinen, mutta vielä täysin ymmärtämätön rooli aineenvaihdunnan ja immuunien terveyden säätelyssä. Runsaasti viimeaikaisia ​​todisteita viittaa myös siihen, että mikrobiomilla on erittäin merkittävä rooli monien erilaisten sairauksien kehittymisessä ja etenemisessä, diabeetikasta HIV: hen.

Ensimmäiset mikrobisi ovat erittäin tärkeitä

Tohtori Martin Blaser, lääkäri, NYU Human Microbiome -ohjelman johtaja ja kirjan “Missing Microbes” kirjoittaja on kuvaillut erityisesti mikrobiomin merkityksen lapsenkengissä ja varhaislapsuudessa. NPR: n haastattelussa hän toteaa: ”Mikrobiomilla on normaali kehityssykli syntymästä lähtien ensimmäisten elämänvuosien aikana. Varsinkin kolme ensimmäistä vuotta näyttävät olevan tärkeimpiä. ”Vaikka vauvat eivät ehkä ole steriilejä kohdussa, koska jotkut viittaavat siihen, että istukka sisältää mikro-organismeja, he saavat suuren synnytyksen aikana äidin kommensaalimikrobien siirroksen. Blaser lisää: ”Totuuden suuri hetki on, kun kalvot repeävät, vesi hajoaa ja vauva alkaa tulla ulos. Ja siellä he altistuvat ensin maailman bakteereille. "

Kuten vastasyntynyt vauva, mikrobiome kypsyy ajan myötä, ja alkuperäinen kolonisaatio syntymän aikana asettaa vaiheen aikuisen mikrobiomin kehitykselle, joka yleensä pysyy kanssasi elämän ajan. Aikuisen mikrobiomilla on vakaa koostumus, jota on vaikea muuttaa ilman merkittäviä toimenpiteitä, kuten antibioottihoito yhdistettynä ruokavalion ja / tai maantieteellisen sijainnin muutokseen tai probioottibakteerien päivittäinen täydentäminen, joten imeväisten mikrobiomien kehitys on kriittistä. Ensimmäiset lapsen mikrobiomissa olevat lajit ovat kuin lannoitteita, jotka auttavat luomaan optimaalisen elinympäristön suotuisien kommensien kasvaa. He käyttävät erityisiä entsyymejä, jotka kuluttavat happea, edistämään anaerobista ympäristöä, joka sopii parhaiten niiden kasvuun. Niiden uskotaan myös olevan roolissa immuunijärjestelmän kouluttamisessa ja limakalvon immuunisuuden luomisessa.

Keisarileikkaukset ja tasapainottavat mikrobit ja bactero> Kuvio 1. Imeväisen suoliston mikrobiomin B-bakteerikoostumus. Lähde.

Kaikkialla maailmassa monia vastasyntyneitä toimitetaan lääketieteellisin toimenpitein, kuten keisarileikkauksin. Tällaiset interventiot voivat vaikuttaa alkuperäiseen kolonisaatioprosessiin ja voivat moduloida imeväisen suoliston mikrobiomin bakteerikoostumusta (kuvio 1). Keisarileikkaukset voivat tuottaa pikkulasten mikrobiomin, joka pitää matalalla bakteeridiodeilla 6-18 kuukauden ikäisiä. 6–18 kuukauden jakso imeväisten kehityksessä merkitsee dynaamisen muutoksen ajanjaksoa mikrobiomissa, kun vastasyntyneiden ruokavaliot siirtyvät rintamaitoon tai ravinnosta kiinteisiin ruokia.

Bakteroideja pidetään yleensä mikrobiotan hyödyllisinä jäseninä. Nämä gram-negatiiviset anaerobit ja tavalliset suolikommensalit voivat auttaa hajottamaan kasvimateriaalin paksusuolessa. Ne auttavat myös luomaan anaerobisen ympäristön suolistossa, mikä tukee myös muiden hyödyllisten kommensalien kasvua. Kuten monien suolimikrobien kohdalla, ne voivat aiheuttaa sairauksia, kun ne löytyvät suoliston ulkopuolelta. Yhdessä julkaisussa todetaan, että yleinen kiinteistövälitys "sijainti, sijainti, sijainti" koskee myös bakteroideja, joista voi olla hyötyä tai patogeenejä riippuen ruumiista, josta se löytyy.

Keisarileikkauksen kautta toimitettujen imeväisten suolet kolonisoitiin pääasiassa Firmicutes -bakteerilla, ja Bacteroides- lajit alkavat ilmestyä noin 12 kuukauden ikäisinä. Firmitaattien jäsenet ovat pääosin gram-positiivisia ja, kuten bakteroidit, fermentoivia ja auttavat sulattamaan hiilihydraatteja, jotka isäntä on jättänyt pilkkomatta. Vaikka Firmicuteja pidetään yhtenä normaaleista hallitsevista fylaista, jotka asuttavat ihmisen mikrobiomeja, Firmicute- tuotteiden suhde bakteroideihin voi olla tärkeä. Viimeaikaiset tutkimukset osoittavat, että Firmicutes ovat hallitsevia liikalihavilla potilailla ja että painonpudotuksen aikana Bacteroides- to-Firmicutes -suhde muuttuu Bacteroides- eduksi.

Vaikka emme ole vielä löytäneet tarkkaa reseptiä, joka muodostaa terveen mikrobiomin, Yossour ja hänen kollegansa ehdottavat, että vastasyntyneiden matalabakteeri-allekirjoitus korreloi vähemmän monimuotoisen suoliston mikrobiotan kanssa 36 kuukauden ikäisenä. Tämä monimuotoisuuden puute mikrobiomissa voi liittyä sairauteen, koska limakalvon immuunijärjestelmä oli altistunut vain rajoitetulle määrälle antigeenejä. Mikrobimuotoisuuden puuttuminen voi laukaista monia sairauksia limakalvoesteiden sisällä, jotka muuttavat limakalvojen läpäisevyyttä, mukaan lukien tulehduksellinen suolistosairaus ja tyypin I ja tyypin II diabetes. Monimuotoisuuden puute rajoittaa mikrobiomin tärkeimpiä entsymaattisia ja vieroittavia toimintoja ja luo tilaa patogeenien siirtymiselle, mikä voi aiheuttaa merkittävän tulehduksen limakalvossa.

Antibiootit voivat aiheuttaa pitkäaikaisia ​​muutoksia

Äideille on tärkeää pysyä terveinä ja estää bakteeri-infektio raskauden aikana ja ennen synnytystä, koska antibioottien käyttö voi vaikuttaa syntymättömän lapsen mikrobiomiin. Kun äidit ottavat antibiootteja ennen synnytystä tai kun imeväiset saavat antibiootteja kahden ensimmäisen elämän vuoden aikana, vaikutukset lapsen mikrobiotaan ovat jatkuvia, ja niillä voi olla vaikutuksia pitkäaikaiseen terveysvaikutukseen.

Äideillä, jotka käyttävät antibiootteja ennen synnytystä, vastasyntyneiden normaalia suun mikrobioomia häiritsee proteobakteerien laajentuminen, mikä vähentää Lactobacillales-, Streptococcaceae- ja Gemellaceae-määrää . Lactobacillus- suvun jäsenet, jotka kuuluvat Lactobacillales-ryhmään, auttavat hajottamaan rintamaitoon sisältyviä maitoproteiineja ja auttavat vauvan sulamista. Parempi ruoansulatus tarkoittaa äidille enemmän kaivattua unta! Samoin tuoreet todisteet ovat osoittaneet, että Lactobacillus reuteri, probiootti, jota voidaan löytää suoliston mikrobiomista ja rintamaitoon, voi auttaa lievittämään unettomuutta aiheuttavia koolikan oireita.

Kuvio 2. Antibiooteilla hoidetuilla imeväisillä oli vähemmän Actinobacteria, Verrucomicrobia, Bactero> Source.

Fouhy ja kollegat havaitsivat, että lasilla, jotka saivat IV-antibioottihoitoa, oli erilainen mikrobikoostumus kuin niillä, jotka eivät olleet alttiina antibiooteille. Verrattuna käsittelemättömiin kontrolleihin, antibiooteilla hoidetuilla imeväisillä oli vähemmän aktinobakteereita, verrukomikrobiaa, bakteroideja ja lisääntynyt proteobakteerien määrä suoliston mikrobiomeissa (kuva 2).

Spesifisen aktinobakteerilajin, Bifidobacterium, lukumäärä ja monimuotoisuus vähenivät antibioottihoidon jälkeen ja korvattiin Enterobacteriaceae -bakteerien laajentumisella, jolla on mahdollisuus tulla patogeeniseksi tietyissä ympäristöolosuhteissa ja jota ei yleensä pidetä probioottisina organismeina. Samoin Firmicutesiin kuuluva Lactobacillus ehtyi myös antibioottihoidolla ja korvattiin enterobakteereilla . Asiayhteyteen nähden saatat nähdä Bifidobacterium- ja Lactobacillus -lajeja jogurtissa tai probioottisen täydennyskäytävän sisällä, mutta et todennäköisesti koskaan näe Enterobacteriaceae -tapahtumia jogurtissasi - ja jos teet, heitä se ulos!

Vaikka et näe niitä, mikrobit, jotka äitisi toimittivat sinulle syntymän yhteydessä, ovat työskennelleet ahkerasti luodakseen suolistasi vakaan organismiyhteisön, jolla on ollut merkitystä immuunijärjestelmäsi ja ruuansulatuksesi elvyttämisessä. Kun valitset äidille täydellisiä kukkia, jotka sanovat “Rakastan sinua”, muista myös ruokkia väsymättömiä ja ahkeroita mikrobiasi suolistasi lopettamalla tupakointi, vähentämällä stressiä, saaden tarpeeksi unta ja ottamalla vain antibiootteja tarvittaessa.

Saat sähköpostia aina, kun täällä on Microbial Sciences -sivustolla uutta sisältöä. Älä koskaan unohda viestiä.

3.3. Mikrobien kolonisaatio vastasyntyneessä maailmassa

Тобы просмотреть это видео, включите JavaScript ja используйте веб-браузер, который поддерживает видео

Устойчивое производство продовольствия ja ветеринария крупного рогатого скота

Puoli haalistunut tähti

Opi tartuntataudin vaikutuksesta kestävään eläinperäiseen elintarviketuotantoon ymmärtämällä kasvua, immuniteettia ja tartuntaa koskeva tiede ja oppimalla ongelmanratkaisutaitoja, joita tarvitaan eläinten terveyden ja elintarvikkeiden tuotannon edistämiseen optimaalisten hallintokäytäntöjen avulla. Maatalouden tuotannossa tarvitaan kasvavaa globaalia tarvetta työvoimalle, joka kykenee yhdistämään eläinten terveyttä ja tuotantoa koskevan tiedon ja ymmärtämään kuluttajien mieltymyksiä taloudellisen todellisuuden, liiketoiminnan tehokkuuden ja eettisten rajoitusten yhteydessä. Nykyiset todisteet kuitenkin viittaavat siihen, että ihmisistä, joilla on tarvittavia tietoja ja ongelmanratkaisutaitoja elävien terveyden, tieteen ja elintarvikkeiden tuotannon nopean kehityksen mukaisiksi, on yhä enemmän pulaa. Tämän pulan tulokset ovat laaja-alaisia ​​ja voivat johtaa haasteisiin elintarviketurvasta ja maatalouden taloudellisesta kilpailukyvystä joissakin maissa. Kurssilla tutkitaan tartuntataudin vaikutusta kestävään eläinperäiseen elintarviketuotantoon. Tämän uuden kurssin sisältö ja oppimistulokset suunnitellaan oleellisiksi kaikilla elintarviketuotannon aloilla (ts. Naudanliha, maitotuotteet, siipikarja ja siat). Ohjaajat tarjoavat osallistujille vahvan tieteellisen perustan tartuntataudin vaikutuksen ymmärtämiseksi eläinperäisissä elintarvikkeiden tuotannossa, mutta materiaalin painopiste on käytännön ongelmanratkaisussa ja se suunnataan varustamaan osallistujia alustan kehittämiseksi kestävän elintarviketuotannon edistämiseen tarvittavat taidot.

Получаемые навыки

Tautien hallinta, eläimet, ravitsemus, eläinten käyttäytyminen

Pikkulasten mikrobiomien kehitys: äidillä on merkitystä

Noel T. Mueller

1 Epidemiologian osasto, Mailman-kansanterveyskoulu, Columbia University Medical Center, New York, NY, USA

2 Ihmisravitsemusinstituutti ja lääketieteen laitos, Lääkärien ja kirurgien korkeakoulu, Columbia University Medical Center, New York, NY, USA

Elizabeth Bakacs

3 Translaatiolääketieteen osasto, New Yorkin yliopiston lääketieteellinen korkeakoulu, New York, NY, USA

Joan Combellick

4 Hoitokoulu, New Yorkin yliopisto, New York, NY, Yhdysvallat

Zoya Grigoryan

3 Translaatiolääketieteen osasto, New Yorkin yliopiston lääketieteellinen korkeakoulu, New York, NY, USA

Maria G. Dominguez-Bello

3 Translaatiolääketieteen osasto, New Yorkin yliopiston lääketieteellinen korkeakoulu, New York, NY, USA

Imeväisellä mikrobiomilla on tärkeä rooli ihmisten terveydessä, ja sen kokoonpanon määrää äiti-jälkeläiset vaihtamalla mikrobioota. Tähän prosessiin vaikuttavat useat käytännöt, mukaan lukien keisarileikkaus (C-osa), perinataaliset antibiootit ja kaavansyöttö, jotka on liitetty lisääntyneisiin aineenvaihdunta- ja immuunisairauksien riskeihin. Tässä tarkastelemme viimeaikaista tietoa vaikutuksista lapsen mikrobiomien kokoonpanoon, keskustelemme ennaltaehkäisevistä ja korjaavista strategioista näiden vaikutusten lieventämiseksi ja korostamme sitä, missä tarvitaan tutkimusta tämän alan edistämiseksi ja tulevien sukupolvien terveyden parantamiseksi.

Pikkulasten mikrobiomeja sekä immuunijärjestelmää ja aineenvaihduntaa koskeva terveys

Ihmiskehossa ja sen pinnalla elävien mikro-organismien tai mikrobien tarjoama geenien sarja tunnetaan ihmisen mikrobiomina [1]. Koska mikrobiomi on dynaamisessa vuorovaikutuksessa isäntään ja ympäristöönsä, sen koostumus vaihtelee huomattavasti ajan myötä ja yksilöiden välillä [2]. Mikrobiomimme sisältävät bakteerigeenit ylittävät ihmisen geenien määrän yli 100-kertaisesti ja joilla on niin laaja vaikutus fysiologiseen säätelyyn, että ne on tunnistettu toiseksi elimeksi [3].

Aiemmin rajoitettu näkemyksemme ihmisen ja mikrobien vuorovaikutuksesta, pelkästään tartuntatauteja aiheuttavina patogeeneinä, on kasvanut nopeasti ja dramaattisesti viimeisen kahden vuosikymmenen aikana. Vaikka arvostamme nyt mikrobiotan olennaista roolia immuunijärjestelmän [4] ja metabolisen terveyden kannalta olennaisina kommensaaleina ja symbionteina, olemme vasta alkamassa ymmärtämään, miten ja milloin nämä mikro-organismit kokoontuvat ja varhaisissa elämän tekijöissä, jotka häiritsevät niiden luonnollista ekologista vaikutusta. peräkkäin. Mikrobiomeja määrittävien tekijöiden ja etenemisen arviointi ja etenkin suoliston (joka on läheisesti mukana terveytemme säätelyssä) eteneminen antaa käsityksen siitä, kuinka mikrobiomeja voidaan manipuloida terveyden parantamiseksi.

Vastasyntyneen mikrobiomin alkuperäinen kehitys ja kypsyminen määräytyvät suurelta osin äidin ja jälkeläisten välisen mikrobiotanvaihdon avulla. Äänien ja vastasyntyneiden välisen bakteerien siirtymisen häiritseminen C-leikkauksen avulla voi lisätä keliakian [6, 7], astman [8–11], tyypin 1 diabeteksen [12, 13] ja liikalihavuuden [14–16] riskiä. ] jälkeläisiä. Alkuperäinen epidemiologinen näyttö osoittaa myös, että mikrobien vaihdon häiritseminen antibioottien avulla raskauden aikana voi lisätä lasten liikalihavuuden [17] ja astman [18] jälkeläisten riskiä. Yhdessä tutkimuksessa todettiin, että lapsilla, jotka olivat alttiina prenataaliantibiooteille toisella tai kolmannella raskauskolmanneksella, oli 84% suurempi liikalihavuuden riski verrattuna altistumattomiin lapsiin [17]. Samassa tutkimuksessa C-leikkaukseen liitettiin 46% suurempi lasten liikalihavuuden riski. Syntymisen jälkeen imetys tuo uusia mikrobiyhteisöjä ja stimuloi vastasyntyneen suoliston mikrobiomin kypsymistä [19, 20]. Äidinmaidonkorvikkeiden käytön verrattuna rintamaitoon on havaittu heikentävän vastasyntyneen immuunijärjestelmän asianmukaista kehitystä [21] ja muuttavan aineenvaihduntaa myöhemmin elämässä [22]. Vaikka tarvitaan lisätutkimuksia sen määrittämiseksi, liittyvätkö antibiootit, C-osien kuljettaminen ja kaavansyöttö syy-yhteyteen autoimmuunisairauksiin ja aineenvaihdunnan sairauksiin ja jos on, näiden assosiaatioiden suuruusluokkaan, paras käytettävissä oleva näyttö viittaa siihen, että nämä käytännöt, jotka vaarantavat mikrobien kolonisaation, vastasyntyneen suoliston osaa tulisi käyttää harkiten ja seurata toimenpiteitä mikrobiomin luonnollisen koostumuksen palauttamiseksi.

Tässä tarkastellaan vastasyntyneen mikrobiomin luonnollista kolonisaatiota ja kokoonpanoa, keskittyen erityisesti suolistoon ja antibioottien, C-profiilin kuljettamisen ja kaavansyöttön vaikutuksiin. Keskustelemme sitten mahdollisista strategioista näiden mikrobiomien loukkaantumisten ehkäisemiseksi ja palauttamiseksi. Viimeinkin koko tarkastelun aikana osoitamme, missä tarvitaan lisää tutkimuksia vastasyntyneen mikrobiomin hankkimiseen, kehittämiseen, häiriöihin ja palauttamiseen.

Äidin mikrobiome raskauden aikana

Raskaus vaikuttaa kaikkiin kehon järjestelmiin, myös äidin mikrobiomiin. Emättimen [23, 24] ja suoliston [25] mikrobiomien gestaatiomuutoksilla on erityinen merkitys, koska nämä kehon kohdat vastaavat vertikaalisesta mikrobien siirtymisestä vastasyntyneelle emättimen synnytyksen aikana.

Emättimen mikrobiootin koostumus muuttuu koko raskauden ajan. Aagaard et ai ., Poikkileikkaustutkimuksessa, joka koski 24 tervettä gravitaattinaista 18–40 raskausviikolla. havaitsi, että verrattuna muihin kuin raskaana oleviin naisiin, raskaana olevilla naisilla oli alhaisempi emättimen bakteerien monimuotoisuus laktobasillien, Clostridialesin, Bacteroidalesin ja Actinomycetalesin kanssa [23]. Lisäksi tietyillä Lactobacillus- lajeilla ( L. iners, L. crispatus, L. jensenii ja L. johnsonii ) oli ylempi esiintyvyys myöhemmissä raskausaikoissa [23]. Sekvenssipohjaisia ​​tekniikoita käyttävässä pitkittäistutkimuksessa analysoitiin emättimenäytteet, jotka kerättiin sarjassa 22 ei-raskaana olevalta ja 32 raskaana olevalta osallistujalta. Tämä tutkimus vahvisti Lactobacillus-lajien ( L. vaginalis, L. crispatus, L. jensenii ja L. gasseri ) kasvavan suhteellisen määrän raskausajan funktiona ja todettiin, että emättimen mikrobiota muuttui vähemmän monimuotoiseksi [23, 24].

Emättimen mikrobiomin lisäksi yhdestä suomalaisesta kohortista on näyttöä siitä, että äidin suolen mikrobiomi muuttuu myös raskauden aikana. Luottaen itse kerättyihin näytteisiin 91 terveen raskaana olevan naisen ensimmäisestä ja kolmannesta kolmannesta, Koren et ai . kertoivat, että kun naiset etenevät raskauden aikana, bakteerien monimuotoisuus vähenee [25]. Kaiken kaikkiaan kirjoittajat havaitsivat, että suurempi gestaatioikä liittyi enemmän energiaa tuottavaan fekaalimikrobioottiin, joka on tyypillisesti ominaista mikrobiyhteisöille, joita löydetään metabolisen oireyhtymän omaavilta henkilöiltä [25]. Erityisesti tulehduksellisten proteobakteerien osuus, mukaan lukien Enterobacteriaceae-perheen ja Streptococcus- suvun lajit, laski ensimmäisestä kolmanneksesta kolmanteen raskauskolmannekseen, kun taas anti-inflammatoristen Faecalibacterium prausnitzii -bakteerien osuus lisääntyi. Nämä muutokset olivat riippumattomia raskautta edeltävästä ruumiinpainosta, raskauden diabetestä, ruokavaliosta ja antibioottien käytöstä, mikä viittaa siihen, että muutokset johtuivat äidin endokriinisten ja immuunijärjestelmien normaalista raskauteen liittyvistä muutoksista. Varoitus tässä tutkimuksessa oli kuitenkin V1V2-alueella olevien alukkeiden käyttö, jotka erottelevat bifidobakteerit [26]. Eri väestöryhmiä koskevia tulevaisuudennäkymällisempiä tutkimuksia tarvitaan näiden löydösten vahvistamiseksi ja sen selvittämiseksi, muuttaako niitä demografiset vai elämäntavat.

Äidin suoliston ja emättimen mikrotyyppimuutosten vaikutukset äidin ja hänen jälkeläistensä terveyteen ovat epäselviä, mutta emättimen ja fekaalimikrobiotan raskauden muutokset ovat todennäköisesti osa mukautuvaa reaktiota äidin terveyden suojelemiseksi ja edistämiseksi. sikiölle ja toimita vastasyntyneelle erityinen mikrobi-siirros syntymän yhteydessä, ennen kuin se altistuu muille ympäristömikrobille. On syytä huomata, että äidin suolen ja emättimen mikrobiyhteisöjen koostumus eivät ole toisistaan ​​riippumattomia. Aikaisempi tutkimus naisista 35–37 raskausviikolla osoitti, että monet bakteerit, mukaan lukien Lactobacillus- ja Bifidobacterium- lajit, jakautuvat peräsuolen ja emättimen kesken [27].

Emättimessä maitobakteerien lisääntynyt esiintyminen raskauden aikana auttaa ylläpitämään matalaa pH: ta, rajoittaen siten bakteerien monimuotoisuutta ja estämällä bakteerien nousemasta kohtuun, missä ne voivat tartuttaa amnioottisen nesteen, istukan ja sikiön [28, 29] . Laktobasillien aineenvaihduntatuotteiden, kuten vetyperoksidin ja bakteriosiinien, tartunnanvastaisen vaikutuksen lisäksi [30], joillakin lajeilla ( L. jensenii ja L. crispatus ) on pintaan liittyviä proteiineja, jotka voivat estää taudinaiheuttajia, mukaan lukien Neisseria gonorrhea, tartuttamasta äiti [31]. Näiden lajien on myös havaittu vähentävän bakteerivaginoosin (BV) ilmaantuvuutta [32]. Hiiren malleista saatu näyttö viittaa siihen, että äidin emättimen maitobakteerit kolonisoituvat ja toimivat ruuansulatuksessa jälkeläisten suolistossa [33], mutta tutkimusta tästä aiheesta tarvitaan edelleen ihmisillä.

Raskauteen liittyvät muutokset äidin suoliston mikrobistossa voivat myös olla sopeutuvia äidin ja vastasyntyneen terveydelle. Koren et ai . havaitsi, että raskausaikaan liittyvät ikäluokkaiset suolen bakteerien lisäykset edistävät hiirien painonnousua [25], mikä viittaa siihen, että nämä mikrobit ovat olleet samanaikaisesti isäntiensä kanssa mahdollistamaan suuremman energian saannon raskauden aikana äidin ja sikiön kasvun tukemiseksi. Lisäksi näiden äitinsuolen mikrobiootien siirtäminen vastasyntyneelle emättimen synnytyksen aikana voi antaa vastasyntyneelle välittömän pääsyn syntymään mikrobioottiin, joka mahdollistaa maksimaalisen energian saannin varhaisina elämänaikoina [25, 34]. Yhdessä hypoteesin kanssa, jonka mukaan vastasyntyneet poimii fekaalisia bakteereja syntymän aikana, hiirien kehitystutkimukset ovat osoittaneet suuremman monimuotoisuuden vastasyntyneiden hiirten mikrobiomissa kuin mitä voitaisiin johtaa pelkästään emättimensiirtoon [33]. Lisäksi viljelyyn perustuvissa ihmisillä tehdyissä tutkimuksissa on löydetty spesifisiä Bifidobacterium- lajeja äidin synnytykseen liittyvistä ulosteista vaginaalisesti syntyneiden imeväisten ulosteessa, mutta ei C-leikkauksen mukaan [35]. Viljelmästä riippumattomia tutkimuksia tarvitaan fyysisesti välittyneen mikrobiotan luetteloimiseksi ja sen tutkimiseksi, milloin ja miten ne asuttavat vastasyntyneen suolen ja kouluttavat kehittyviä immuuni- ja aineenvaihduntajärjestelmiä.

Onko mikrobiotana vaihdettava äiti ja sikiö prenataliin?

Emakasisäisen ympäristön terveen raskauden aikana on oletettu olevan bakteereista vapaata (katso [36] tätä näkökulmaa koskevan katsauksen ja kritiikin suhteen), vaikka hiljattain on saatu näyttöä amnioottisen nesteen sisältämistä mikrobista [37–40], napanuoran verestä [41]. ], sikiön membraanit [42] ja istukka [43–49] terveiden raskauksien aikana sekä emättimen että C-osaston synnytyksen jälkeen ovat kyseenalaistaneet tämän uskomuksen. Varovaisuus on kuitenkin välttämätöntä tulkittaessa tutkimuksia, joissa käytetään suuritehoista sekvensointia alhaisen biomassanäytteillä, kuten istukan ja muiden kohdunsisäisten ympäröivien näytteiden kanssa, koska bakteerittomien näytteiden saastumisriski on suuri ja tiukka valvonta on tarpeen sulje pois saastuminen.

Yhdessä tutkimuksessa todettiin, että yleisten suolistobakteerien Lactobacillus ja Bifidobacterium spp. löydettiin kaikista 29 istukan biopsiasta 29: stä, jotka kerättiin määräajoin valitun C-leikkauksen jälkeen ilman kalvojen repeämiä tai äidin tulehduksen merkkejä [48]. Vaikka ei ole vielä tiedossa, esiintyykö kohdun sisäisessä ympäristössä eläviä bakteereja vai onko löydetty bakteeri-DNA vain paikallisen bakteeri-infektion fagosytoottinen jäännös [50], on välitöntä näyttöä siitä, että bakteerit voivat siirtyä äidistä sikiöön. Enterococcus faecium -hoitoa saaneet raskaana olevat hiiret siirsivät pienen määrän tätä kantaa amnioottiseen nesteeseen ja sikiön suolistoon [41]. Lisäksi satunnaistettu kontrolloitu tutkimus on osoittanut, että probioottien kulutus raskauden aikana voi muuttaa Toll-tyyppisten reseptorien (TLR) geenien ilmentymistä vastasyntyneiden istukassa ja mekoniumissa [49]. Ennen kuin voidaan tehdä johtopäätöksiä bakteerien vaihdosta kohtuun terveiden raskauksien aikana, tarvitaan empiiristä tutkimusta sen selvittämiseksi, ovatko terveiden raskauksien kohdunsisäisen ympäristön bakteerit eläviä, mistä ne ovat peräisin ja ovatko ne sikiön immuunijärjestelmän ja aineenvaihdunnan kehityksen tärkeimpiä tekijöitä. Steriilillä näytteenottomenetelmillä ja sekvensointitekniikoilla on ensiarvoisen tärkeä merkitys näissä tutkimuksissa, jotta poissulkemisen aiheuttamat epäpuhtaudet voidaan välttää. Jatkotutkimuksilla tällä alalla on potentiaalisia vaikutuksia raskauskomplikaatioiden probioottiseen ennaltaehkäisyyn ja vastasyntyneiden patologioiden ehkäisyyn.

Syntymä ja vastasyntyneen varhainen mikrobiomikokoonpano

Olipa kyse kohdunsisäisestä altistumisesta, vastasyntyneen ihmisen massiivinen bakteerikolonisaatio tapahtuu syntymän yhteydessä, kun se altistuu emättimen, ulosteiden ja ihon mikrobiotalle [19, 51, 52]. Emättimen synnytyksen aikana fakultatiiviset anaerobiset lajit, kuten Escherichia coli, Staphylococcus ja Streptococcus, kolonisoivat lapsen suoliston ja tuottavat anaerobisia ympäristöjä muutaman ensimmäisen elämän päivän aikana, mikä sallii tiukkojen anaerobien, kuten Bacteroides ja Bifidobacterium spp. menestyä [33].

Syntymisen jälkeen äidin rintamaito edistää lapsen suolen mikrobiomin siirtymistä ja kypsymistä. Rintamaito sisältää bakteereja [53–61], joiden on osoitettu vaihtelevan ternimaidosta myöhään imettämiseen [62] ja raskausajan [62], äidin terveydentilan [56] ja synnytyksen [56, 62] mukaan. Rintamaitojen mikrobiotaa hallitsevat muutamat suvut ( Staphylococcus, Streptococcus, Serratia, Pseudomonas, Corynebacterium, Ralstonia, Propionibacterium, Sphingomonas ja Bradyrhizobiaceae) [55]. Bifidobacterium ja Lactobacillus spp. löytyy myös rintamaitoon, ja näiden mikrobien siirtyminen vastasyntyneen suolistoon on osoitettu käyttämällä viljely- ja kantatasoista syrjintää [60, 61], mikä osoittaa, että imetys on postnataalinen reitti äidin ja lapsen mikrobien vaihdolle. Näiden mikrobien alkuperä ja niiden leviämisen monimutkainen dynamiikka (esim. Emätin / uloste rintaan, vauvan suu rintaan, rinta vauvan suuhun ja suolistoon) ja niiden paikkaspesifinen kolonisaatio vauvassa ovat vielä määrittämättä.

Tärkeää on, että rintamaito sisältää myös ihmisen prebioottisia maidon oligosakkarideja (HMOs) - sokeripolymeerejä, jotka edistävät spesifisten mikrobiyhteisöjen, kuten Bifidobacterium spp., Kasvua. [63-67]. Bifidobakteerit imeväissuolissa ovat tärkeitä patogeenisten organismien kasvun estämisessä, limakalvon estetoiminnan moduloinnissa ja immunologisten ja tulehduksellisten vasteiden edistämisessä [68]. Ihmisen rintamaitoon kuuluvien probioottisten ja prebioottisten komponenttien synergia antaa imettäville imeväisille vakaan ja suhteellisen tasaisen suolen mikrobiomin verrattuna kaavan avulla ruokittuihin vauvoihin [63–65]. Vaikka probiootteja sisältävien äidinmaidonkorvikkeiden kulutuksen on myös osoitettu edistävän vastasyntyneen suolistomikrobiomin kehitystä, joka on samanlainen kuin imettävillä lapsilla [69], äidin rintamaito on edelleen ihanteellinen ravintolähde vastasyntyneille.

Varhainen mikrobiomi näyttää seuraa etenemistä organismeista, jotka helpottavat laktaattien käyttöä tiukan laktaation aikana, anaerobisiin organismeihin, jotka osallistuvat kiinteiden ruokien [70] hyödyntämiseen, kun kiinteät aineet on lisätty ruokavalioon. Noin ensimmäisen elämänvuoden lopussa imeväisellä mikrobiomilla on monimutkaisempi rakenne, ja siitä tulee samanlainen kuin aikuisilla 3-vuotiaana [19, 71, 72]. Ravinteiden käytön helpottamisen lisäksi pikkulapsen mikrobiomin ekologisen peräkkäisyyden ajatellaan kouluttavan naiivia immuunijärjestelmää ja ohjelmoivan aineenvaihduntajärjestelmää [71, 73]. Tämän normaalin kokoonpanon häiriöllä voi olla huomattavia loppupään vaikutuksia autoimmuunisten [4] ja metabolisten [5] patologioiden kehittymiseen.

Vastasyntyneen mikrobiomin kolonisaation ja kehityksen häiriöt

Suurimmat loukkaukset vastasyntyneen mikrobiomin luonnolliseen kokoonpanoon näyttävät olevan C-leikkauksen antaminen, antibioottien käyttö ja ruokinnat. Mikrobiologiset erot C-leikkauksen ja vaginaalisesti toimitettujen vauvojen välillä ovat silmiinpistäviä. Toisin kuin vaginaalisesti syntyneet vauvat, C-osassa (ilman kalvon repeämää) syntyneissä ei ole syntymän aikana emättimikrobioita (esim. Lactobacillus, Prevotella, Sneathia spp.) [51]. Sen sijaan ne kolonisoidaan ihosbakteereilla (esim. Staphylococcus, Corynebacterium, Propionibacterium spp.) [51]. Vastasyntyneen suoliston synnytyksen jälkeinen kolonisaatio Bacteroides ja Bifidobacterium spp. viivästyy myös C-leikkauksen synnyttämillä vauvoilla [74–76], ja näillä vauvoilla on korkeampi suolen Clostridium difficile -taso [77–80]. Vaikka on edelleen tuntematonta, kuinka kauan synnytyksen muodossa käyttöön otettavat mikrobikoostumuksen erot ovat jatkuneet, erot erityisissä mikrobilajeissa on havaittu C-leikkauksen ja emättimen kautta toimitettujen vauvojen välillä yhden kuukauden [81], 2 vuoden [82] jälkeen. ja jopa 7 vuotta [83] elämää.

Useita todisteita osoittaa, että myös ennen syntymää, sen aikana ja sen jälkeen antibiootit häiritsevät luonnollista mikrobiomikokoonpanoa [84–90]. Hiirissä prenataaliset antibiootit vähentävät mikrobiotien monimuotoisuutta ja rakennetta [90]. Ihmisillä synnytyksen sisäiseen antibioottien käyttöön on liitetty uusimiehen ensimmäisen ulosteen bakteerien monimuotoisuuden väheneminen [84, 85] ja maitobakteereiden ja bifidobakteerien alhaisempi määrä vastasyntyneen suolistossa [85–89]. Samanlaisia ​​assosiaatioita on havaittu annettaessa antibiootteja vastasyntyneelle heti syntymän jälkeen [88, 89]. Tarvitaan tutkimuksia synnytystä edeltävien antibioottien vaikutuksen määrittämiseksi ihmisen jälkeläisten mikrobiotaan ja perinataalisten antibioottien mahdollisten vaikutusten tutkimiseksi imeväisten terveyteen.

Kaavan tai kiinteiden elintarvikkeiden tuominen varhaisessa vaiheessa synnytyksen jälkeiseen aikaan häiritsee myös vastasyntyneen suoliston mikrobioton kolonisaatiota ja lisääntymistä [19, 20] ja voi siten vähentää yksinomaisen maidon ruokinnan hyötyjä [21]. Erityisesti kaavojen ruokintaan on liitetty lisääntynyt bakteerien monimuotoisuus [91], lisääntynyt C. difficile [79], Bacteroides fragilis ja E. coli [79, 92] esiintyvyys ja vähentynyt bifidobakteerien esiintyvyys [93]. Kaava, jopa pieninä määrinä imetyksen aikana, voi muuttaa imettävien imeväisten suolistossa normaalisti esiintyvien bakteeriyhteisöjen rakennetta [94] ja suhteellista runsautta [69].

Tässä kuvattujen tärkeimpien mikrobiotapausten (C-leikkauksen antaminen, antibioottien käyttö ja ruokinnassa käytettävien ruokintojen) lisäksi imeväisten mikrobiomin kokoonpanoa ei voida optimaalisesti koota vauvoissa syntyneille vauvoille äideille, joiden emättimen tai suoliston mikrobiologia on häiriintynyt. Edellä mainitun suomalaisen kohortin analyysissä todettiin, että naisilla, jotka olivat ylipainoisia tai liikalihavia ennen raskautta, oli enemmän bakteereja ja Staphylococcus aureus -bakteereita kuin normaalipainoisilla naisilla raskauden kolmannella kolmanneksella ja että painonnousu raskauden aikana liittyi positiivisesti bakteroideihin ja liittyy käänteisesti bifidobakteerien kasvuun [95]. Tämän kohortaatin 1 ja 6 kuukauden imeväisten seuranta paljasti, että liikalihavuuteen yleensä liittyvien Bacteroides- lajien ulostepitoisuudet [96] olivat korkeammat vastasyntyneillä, jotka syntyivät ylipainoisille äideille [97]. Muut havainnolliset tutkimukset ovat ilmoittaneet, että diabeteksen [98] tai ihottuman [99] äidit voivat siirtää kyseiselle patologialle ominaisen mikrobiomirakenteen lapsilleen.

Suuri osa tämän areenan tutkimuksista on tehty kehittyneissä yhteiskunnissa. Tulevaisuuden tutkimuksia tarvitaan sen määrittämiseksi, kuinka perinataaliset antibiootit, C-leikkauksen antaminen ja kaavansyöttö vaikuttavat mikrobiomin kehitykseen ja terveyteen vähemmän kehittyneissä yhteiskunnissa, joissa ympäristölle altistuminen mikrobille eroaa tärkeällä tavalla, kuten osoittavat syöttötapaa ja tutkimusta koskevat tutkimukset. mikrobiome Bangladeshin [100] ja afrikkalaisilla [101] lapsilla. Tutkimusta tarvitaan myös sen selvittämiseksi, moduloivatko raskauden aikana tapahtuvat patologiset olosuhteet äidin ja jälkeläisen mikrobiotavaihtoa ja vastasyntyneen terveyttä.

Ennaltaehkäisy ja mikrobiomien palauttamisstrategiat

Koska nisäkkäiden syntymän prosessin on oltava mukautuvaa, sen häiriö voi estää vastasyntyneen mikrobiomin luonnollista kehitystä ja lisätä vastasyntyneiden pitkäaikaista riskiä aineenvaihdunta- ja immuunisairauksista. Tämän valossa C-leikkauksen lisääntyneet määrät (kuva 1), pre- ja perinataalisten antibioottien käyttö [102, 103] ja rehujen ruokinta (//www.cdc.gov/breastfeeding/pdf/2014breastfeedingreportcard.pdf) korostavat tärkeyttä. emättimen synnytyksen ja antibioottien konservatiivisemman annon edistäminen ja imetyksen aloittamisen ja ylläpitämisen painottaminen uudelleen. Terveydenhuoltopolitiikkaa ja kliinisen käytännön malleja (esim. Kätilöhoito), joissa etusijalle asetetaan vaginan synnytykset, sekä C-osastojen uudelleenarviointia silloin, kun niitä pidetään lääketieteellisesti tarpeellisina, on ehdotettu lähestymistavoina lääketieteellisesti tarpeettomien C-osien estämiseksi [104]. Kehitetään turvallisia strategioita, jotka rajoittavat [esim. Nopea PCR-testaus ryhmän B streptococcus (GBS) esiintymiseksi syöttöyksikköön pääsyhetkellä 35–37 raskausviikon sijasta] tai muuttavat (esim. Antavat äidille antibiootteja) johdon kiinnityksen jälkeen) tarvitaan myös antibioottien käyttöä raskauden aikana [102], samoin kuin antimikrobisten hoito-ohjelmien laajempi käyttö (//www.whitehouse.gov/the-press-office/2014/09/18/exesequ-order- antibioottiresistenttien bakteerien torjunta) ja todisteisiin perustuvia politiikkoja, kuten UNICEFin / WHO: n vauvaystävällisen sairaalan aloite ja neuvojat imetyksen lisäämiseksi [105]. Taulukossa 1 on luettelo mahdollisista strategioista C-osien, perinataalisten antibioottien käytön ja kaavansyöttöjen estämiseksi.

Keisarileikkauksen (C-osio) hinnat taloudellisen yhteistyön ja kehityksen järjestön (OECD) maissa. C-leikkaukset 100 elävää syntymää kohti vuosina 1990, 2000 ja 2009 (saatavana). C-leikkausluvut ovat nousseet dramaattisesti, etenkin maissa, joissa korkotaso on jo korkea, kun taas Pohjois-Euroopan valtioissa, joissa terveysjärjestelmät ovat tehokkaita, C-leikkausluvut pysyvät suhteellisen alhaisina [OECD: n terveystiedot (2011) Terveys yhdellä silmäyksellä 2011: OECD-indikaattorit (// dx.doi.org/10.1787/888932524906)].

Kun kehittyvän vastasyntyneen mikrobiomin loukkaantumisten estäminen on mahdotonta, vastasyntyneen altistumisen palauttaminen terveelle äidin mikrobiotulle voi tarjota parhaat mahdollisuudet edistää vankkaa mikrobiomien kehitystä ja estää siten hajotettuun mikrobiomiin liittyviä pitkäaikaisia ​​patologioita. Tässä kuvaillaan mahdollisia lähestymistapoja palauttamiseen, kun: (i) antibiootit ovat vaikuttaneet äidin mikrobiomiin raskauden aikana tai äidin terveys on vaarantunut; tai (ii) vastasyntyneen luonnollinen mikrobikolonisaatio on hajotettu C-leikkauksen antamisen, antibioottien käytön tai ruokinnalla.

Äidin mikrobiotan palauttaminen raskauden aikana

Emättimen synnyttämät äidit, jotka saavat antibiootteja raskauden tai synnytyksen aikana [84–87], tai äidit, joiden raskaus on vaikeaa immunologisista [99] tai aineenvaihduntahäiriöistä, kuten liikalihavuus [97] tai diabetes [98], voivat hankkia hyödyllisten bakteerien syrjäytyneen siirron. Korjaavia toimenpiteitä voitaisiin käyttää joko raskauden aikana häiriintyneeseen äidin mikrobiotaan, jotta vastasyntynyt voisi hankkia vähemmän vaikutuksen omaavan mikrobiotan, tai suoraan vauvaan syntymän jälkeen. Ensimmäisellä lähestymistavalla pyritään lievittämään hajottajien vaikutuksia äidin mikrobiotaan. Tämä voitaisiin saavuttaa antamalla prebiootteja ja probiootteja äidille raskauden tai synnytyksen aikana joko lisäaineena antibioottihoitoon tai ennaltaehkäisevästi äideille, joilla on muuten hajotettu mikrobiota. StojanoviĆ et al ., Vuoden 2012 tutkimus. tutkittiin Lactobacillus rhamnosus -insisäisen annostelun vaikutusta 60 naiselle kerran viikossa 12 viikon ajan raskauden toisella ja kolmannella kolmanneksella [106]. Tutkimuksessa havaittiin, että probiootti auttoi ylläpitämään emättimen mikrobiomin ilman patogeenisiä mikro-organismeja (mukaan lukien Candida albicans ) ja auttoi ylläpitämään matalan emättimen pH: n. Vaikka nämä tutkijat tutkivat probioottien vaikutuksia muuten terveisiin raskaana oleviin naisiin, sellaisia ​​strategioita voitaisiin käyttää naisille, joiden emättimen mikrobiota on häiriintynyt.

Äidin probioottisen täydentämisen raskauden aikana ja sen jälkeen on osoitettu muuttavan lapsen mikrobiomia. Satunnaistetut tutkimukset [107–110] tarjoavat todisteita siitä, että raskauden aikana ja sen jälkeen annettu L. rhamnosus voi kolonisoida emättimellä synnytettyjen, imettävien imeväisten suoliston 1–2-vuotiseen elämään saakka ja voi lisätä Bifidobacterium spp. lapsen suolistossa. Lactobacillus reuterin antaminen molemmille äideille myöhään raskauden aikana ja imeväisille koko ensimmäisen elämän vuoden aikana laski lasten IgE-vasta-ainepitoisuuksia ruoka-allergeeneille 2-vuotiaana [111]. Muiden raskauden aikana annettavien probioottien tutkimukset ihmisillä ovat kuitenkin epäjohdonmukaisia ​​[112]. Todisteita on myös sekoitettu prebioottien tehokkuudesta raskauden aikana. Alkuperäistä innostusta hiirikokeesta, joka osoitti raskauden aikaisten prebiootikumien vaikutuksen jälkeläisten suoliston bakteerikoostumukseen [113], lievittivat nollahavainnot ihmisillä [114]. Vaikka tutkimukset ovat osoittaneet, että probiootit raskauden aikana voivat muuttaa sekä äitien että vastasyntyneiden mikrobiotaa, esi- ja probiootteille on tarpeen tehdä satunnaistettuja kontrolloituja kliinisiä tutkimuksia, jotka ovat yhdenmukaisia ​​kantojen, annoksen ja ajan suhteen; Tämän tutkimuksen tulisi olla vapaa kaupallisista eduista.

Vastasyntyneen mikrobiotan palauttaminen C-leikkauksen jälkeen tai postnataalin altistumisen jälkeen antibiooteille tai ruokinnalle

C-poikkileikkauksen kautta tapahtuva syntymä muuttaa vastasyntyneen mikrobiprofiilia poistamalla vastasyntyneen altistumisen äidin syntymäkanavalle, mukaan lukien äidin emättimen ja ulosteiden mikrobiotie [19, 51, 52]. Kuten yllä todettiin, terveessä äidin emättimen mikrobiomissa on runsaasti maitobakteileja, joita tyypillisesti esiintyy terveessä raskaudessa ja joissa ei ole potentiaalisesti haitallisia bakteereja (esim. GBS) tai viruksia (esim. HIV). Tätä määritelmää voidaan kuitenkin tarkistaa, kun emättimen mikrobiomin terveisiin raskauteen liittyviin muutoksiin liittyviä tutkimuksia jatketaan, samoin kuin terveiden äidin suolistomikrobien koostumusta koskevaa tutkimusta.

C-leikkauksen kautta syntyneille vauvoille, jotka eivät rikkoa amnioottisia kalvoja, palautuminen voitaisiin saavuttaa altistamalla vastasyntynyt äidin emättimen sisällölle. Parhaillaan tehdään työtä tämän palauttamismallin onnistumisen määrittämiseksi, ja alustavien tulosten perusteella paljastettujen vastasyntyneiden uloste, iho ja suun mikrobiootot muistuttavat läheisemmin emättimen synnyttämiä kuin C-osassa syntyneiden vauvojen (K. de Jesês) -Laboy et ai ., Julkaisematon). Vaikka tähän menettelyyn liittyvien riskien tulisi olla samanlaisia ​​kuin vaginaalisen synnytyksen aikana, tutkimukset ovat perusteltuja tällaisen altistumisen turvallisuuden ja mekanismin optimoimiseksi. Kun otetaan huomioon vastasyntyneen mikrobiomin nopea kehitys, keskeisten perustajapopulaatioiden varhainen käyttöönotto voi olla avain helpottamaan luonnollisempaa mikrobien ekologista peräkkäinpitoa ja isännän immuunijärjestelmän ja metabolisia reaktioita.

Lapsen mikrobiomin suora manipulointi, mikäli mahdollista, on vaihtoehtoinen, surullinen tapa palauttaa lapsen mikrobiota C-leikkauksen, antibioottien tai rehujen ruokinnan jälkeen. Laaja kirjallisuus osoittaa, että suun kautta annettavat probiootit vähentävät kuoleman riskiä nekroosivasta enterokoliitista ennenaikaisilla vastasyntyneillä [115–118]. Satunnaistetussa kontrolloidussa tutkimuksessa on todettu, että ennenaikaisesti syntyneille vauvoille annetut oraaliset synbiotikot (probiootit ja prebiootit) muuttavat suoliston mikrobiootin koostumusta ja vähentävät niiden riskiä kehittää atooppisia sairauksia [119] ja turhautumista ja itkua [120].

Vaikka probioottikirjallisuus on lupaavaa, hyödylliset vaikutukset ovat todennäköisesti kantakohtaisia ​​[121], ja siksi on tarpeen tehdä tulevaisuuden kokeita, joissa keskitytään parhaisiin probioottikantojen yhdistelmiin, antamisen ajoitukseen ja siihen, ovatko nämä probiootit tehokkaampia yhdessä prebiootikumien kanssa (kuten rintamaitoon sisältyvät oligosakkaridit). Nämä tulevat kokeet hyötyisivät johdonmukaisuudesta käytetyissä vertailuryhmissä (esim. Samanaikainen imetys, käyttämällä pastöroitua kaavaa).

Todennäköisesti paras tapa edistää ja ylläpitää terveellisiä vastasyntyneiden mikrobiomeja on yksinomainen imetys. Ottaen huomioon, että rintamaito vaikuttaa kylvöön ja valintaan tietyille bakteeripopulaatioille vastasyntyneen suolistossa [122, 123], on odotettavissa, että aikaisemmin kaavalla ruokittujen vastasyntyneiden yksinomainen imetys olisi palauttavaa. Lapsille, joiden äidit eivät voi imettää, rintamaitopankkien luovuttajien rintamaito voi olla vaihtoehto kaavalle; tämä maito on kuitenkin varattu yleensä ennenaikaisille tai sairaille lapsille, ja sitä voi olla vaikea saada terveille vauvoille. Yhdysvaltain maitopankit pastöroivat luovuttajan rintamaidon patogeenisten mikrobien tuhoamiseksi. Tämä tappaa myös hyödylliset bakteerit, mutta ainakaan ei vaikuta HMO: ihin tai pitkäketjuisiin monityydyttymättömiin rasvahappoihin, ja siten nämä prebioottiset aineosat ovat ehjät helpottamaan Bifidobacterium spp: n kasvua. imeväissuolissa [124, 125]. Jos rintamaitoa ei ole saatavana, prebioottisilla ja probioottisilla yhdisteillä täydennetyt kaavat voivat olla palauttavia vaihtoehtoja [69]. Eteenpäin suuntautuessa, ihmisen maidon monimutkaisten mikrobivaikutusten ymmärtämiseen tähtäävä tutkimus antaa meille mahdollisuuden optimoida pre- ja probioottiset kaavat jäljitelläksesi imetyksen tuottamaa bioaktiivista ravintoa.

Päätelmät

Emättimen synnyttäminen ja imetys ovat evoluutiokykyisesti mukautuvia nisäkkäille, ja siksi ne ovat ensiarvoisen tärkeitä vastasyntyneiden kehitykselle ja terveydelle. Yleiset perinataaliset interventiot, kuten C-leikkaus, antibioottien käyttö ja rehujen ruokinta, muuttavat lapsen mikrobiomia ja voivat olla tärkeitä tekijöitä, jotka muodostavat uuden mikrobiomimaiseman ihmiskunnan historiassa. Vaikka mekanistisia kysymyksiä on edelleen (laatikko 1), epidemiologiset todisteet viittaavat siihen, että nämä vaikutukset varhaiseen mikrobiomien kokoonpanoon liittyvät metabolisiin ja immuunipatologioihin. Vaikka antibioottien käyttöön, C-osaston luovutukseen ja ruokinnassa käytettäviin ruokailuihin liittyy vain vähäistä sairausriskiä yksilötasolla, näiden käytäntöjen laaja käyttö Yhdysvalloissa ja muissa maissa voi lisätä huomattavaa sairausrasitusta väestön tasolla [126] . Siksi on tutkittava strategioita terveen imeväisen mikrobiomin häiriöiden estämiseksi ja sen palauttamiseksi muutosten jälkeen, jotta voidaan auttaa hillitsemään aineenvaihdunta- ja immuunisairauksien epidemian suuntauksia.

Erinomaisia ​​kysymyksiä

Onko terveen raskauden kohdunsisäisessä ympäristössä eläviä bakteereja?

Ovatko nämä bakteerit vuorovaikutuksessa sikiön kanssa, immuunijärjestelmän ja aineenvaihduntajärjestelmän pohjana? Jos on, voiko tätä vaihtoa manipuloida?

Missä määrin amnioottisen kalvon repeämä sallii kohdun altistumisen äidin emättimen mikrobiomille?

Mitkä ovat äidin mikrobiyhteisöjen avainjäsenet, jotka edistävät tervettä vastasyntyneen mikrobiomia?

Mitkä patofysiologiset tilat raskauden aikana johtavat häiriintyneeseen äidin ja jälkeläisen vaihtoon?

Mitkä bakteerikannot ovat optimaalisia probioottien täydentämiseen raskauden aikana ja vastasyntyneellä?

Missä määrin imetys voi palauttaa mikrobit ja niiden toiminnot kehityksen aikana?

Voimmeko palauttaa emättimen mikrobiootan C-osastolla toimitetuille vauvoille?

Vähentääkö vastasyntyneen mikrobien palauttaminen mikrobiomiin liittyvien sairauksien riskiä?

www.nc-bi.nlm.nih.gov