První měsíce rozhodující pro vývoj imunitního systému
První měsíce rozhodující pro vývoj imunitního systému
Rostoucí důkazy naznačují, že složení kojeneckého střevního mikrobiomu je rozhodující pro imunologický vývoj, zejména během prvních 3 měsíců života, kdy aberace ve složení střevních mikrobiálních látek mají největší vliv na vývoj imunitního systému. Několik studií skutečně zdůraznilo, jak časná dysbióza střevního mikrobiomu, popisovaná jako nadbytek proteobakterií a ztráta funkce ekosystému je spojena s akutní i chronickou imunitní dysregulací. Dysbióza kojeneckého střevního mikrobiomu je běžná v moderních společnostech a pravděpodobně přispívá ke zvýšenému výskytu imunitně zprostředkovaných poruch.
Mnoho nemocí způsobených dysregulací imunitního systému, jako jsou alergie, astma a autoimunita, lze vysledovat k událostem v prvních měsících po narození. Dosud nebyly zcela pochopeny mechanismy vývoje imunitního systému. Nyní vědci z Karolinska Institutet ukazují souvislost mezi mateřským mlékem, prospěšnými střevními bakteriemi a rozvojem imunitního systému. Studie je publikována v časopise Cell.
Výskyt autoimunitních onemocnění, jako je astma, diabetes 1. typu a Crohnova choroba, se u dětí a dospívajících v některých částech světa zvyšuje. Tyto nemoci ale v zemích s nízkými příjmy nejsou tak časté jako v Evropě a USA.
Již dlouho je známo, že riziko rozvoje těchto onemocnění je do značné míry určováno událostmi v raném věku. Existuje například korelace mezi časným užíváním antibiotik a vyšším rizikem astmatu. Je také známo, že kojení chrání před většinou těchto poruch.
Bifidobakterie u kojících dětí
Existuje souvislost mezi specifickými, ochrannými bakteriemi na kůži a v dýchacích cestách a střevech a nižším rizikem imunologických onemocnění. Stále je však co učit o tom, jak tyto bakterie tvoří imunitní systém.
Výzkumníci z Karolinska Institutet, University of California, University of Nebraska a University of Nevada, studovali, jak se imunitní systém novorozenců přizpůsobuje a je formován mnoha bakteriemi, viry, živinami a dalším prostředím, faktory, kterým je dítě vystaveno během prvních měsíců života.
Dřívější výzkumy ukázaly, že bifidobakterie jsou běžné u kojených dětí v zemích s nízkým výskytem autoimunitních onemocnění.
Mateřské mléko je bohaté na HMO (oligosacharidy), které děti nejsou schopny samy metabolizovat. Produkce těchto komplexních cukrů je místo toho spojena s evoluční výhodou vyživování specifických střevních bakterií, které hrají důležitou roli v jejich imunitním systému. Bifidobakterie jsou jednou takovou bakteriální třídou.
Vědci zjistili, že děti, jejichž střevní flóra může rozkládat HMO, mají méně zánětů v krvi a střevech. Je to pravděpodobně kvůli jedinečně dobré schopnosti bifidobakterií rozkládat HMO, expandovat u kojených dětí a mít příznivý účinek na vyvíjející se imunitní systém v raném věku.
Děti, které byly kojeny a dostaly další bifidobakterie, měly vyšší střevní hladiny molekul ILA a galektinu-1. ILA (kyselina indol-3-mléčná) je potřebná k přeměně molekul HMO na výživu. Galektin-1 je zásadní pro aktivaci imunitní odpovědi na nebezpečí a útoky.
Nově nalezený mechanismus
Podle vědců se Galektin-1 podílí na zachování bakterií s prospěšnými protizánětlivými vlastnostmi ve střevní flóře.
Výsledky jsou založeny na 208 kojených dětech narozených ve Fakultní nemocnici Karolinska v letech 2014 až 2019. Vědci také použili nové metody k analýze imunitního systému i z malých vzorků krve. Kromě toho druhá kohorta vyvinutá Kalifornskou univerzitou, ve které byly děti výlučně kojeny a polovina byla krmena doplňkem B. infantis, byla analyzována na střevní zánět.
Jedním z omezení studie je, že vědci nebyli schopni studovat imunitní systém přímo ve střevě a museli se uchýlit ke vzorkům krve. Ne všechny aspekty imunitního systému střeva lze vidět v krvi, ale není eticky obhajitelné odebírat střevní biopsie od zdravých novorozenců.
Vědci budou děti delší dobu sledovat, aby zjistili, u kterých se rozvine atopický ekzém, astma a alergie.
Plánují nový experiment využívající bakteriální substituci ke zjištění, zda můžeme pomoci všem dětem mít zdravější imunologický start do života. Spolupracují také s dalšími výzkumníky na porovnání vývoje imunitního systému švédských dětí s dětmi, které vyrůstají na venkově v subsaharské Africe, kde je výskyt alergií mnohem nižší.
Souhrnně tyto údaje poskytují další podrobnosti o úloze prospěšných mikrobů během imprintingu imunitního systému v raném věku a navrhují možná vysvětlení dříve hlášených korelačních údajů, které ukazují, že kojenci kolonizovaní v raném věku druhy Bifidobacterium mají menší pravděpodobnost vzniku imunitně zprostředkovaných onemocnění. Možná aplikace výsledků je preventivní metodou pro snížení rizika alergií, astmatu a autoimunitních onemocnění v pozdějším věku tím, že pomůžeme imunitnímu systému vytvořit své regulační mechanismy. Kromě toho tyto výsledky zdůrazňují význam časné kolonizace mikrobiomu během klíčového okna imunologického vývoje, kde existují příležitosti pro doplnění mikrobiomu kojenců s potenciálními přínosy pro malé dítě jak v raném životě, tak v dlouhodobém horizontu.
Zdroj:
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0092867421006607