Nowe badania przeprowadzone przez naukowców z Dartmouth Geisel School of Medicine wykazały, że mukowiscydoza (CF) zaburza wczesny rozwój mikrobioty jelitowej u niemowląt, co może niekorzystnie wpływać na ich zdrowie. Wyniki pracy opublikowano na łamach czasopisma „mBio”. Odkrycie to rzuca nowe światło na wpływ choroby na układ pokarmowy i ogólny stan zdrowia najmłodszych pacjentów.
Mukowiscydoza to genetyczna choroba wielonarządowa, prowadząca do nadmiernego gromadzenia się gęstego śluzu w płucach i układzie pokarmowym. Powoduje również przewlekły stan zapalny w obrębie jelit oraz innych narządów. Dotychczasowe badania koncentrowały się głównie na układzie oddechowym, jednak coraz większe zainteresowanie budzą zaburzenia mikrobiologiczne i metaboliczne w obrębie przewodu pokarmowego.
Zakłócony proces dojrzewania mikrobioty
Zdaniem głównego autora badania, dr. Benjamina Rossa, adiunkta mikrobiologii i immunologii w Dartmouth Geisel School of Medicine, w zdrowym organizmie mikrobiom jelitowy niemowlęcia dynamicznie ewoluuje w ciągu pierwszych lat życia. Zmiany te są związane z przebiegiem porodu, sposobem karmienia (piersią lub mlekiem modyfikowanym) oraz wprowadzaniem pokarmów stałych. Około 3-5 roku życia mikrobiom stabilizuje się, przyjmując postać typową dla osoby dorosłej. Ten proces jest kluczowy dla prawidłowego rozwoju dziecka.
– Nie wiedzieliśmy jednak, jak ten proces wygląda u niemowląt z mukowiscydozą, dlatego postanowiliśmy to zbadać – tłumaczy dr Ross.
W badaniu wzięło udział 40 niemowląt z CF z północnej części stanu New Hampshire i Vermont, które były pod opieką Dartmouth Hitchcock Medical Center w latach 2009–2019. Analizowano próbki kału dzieci, pobierane od momentu urodzenia do ukończenia trzeciego roku życia. Do oceny mikrobioty zastosowano metody sekwencjonowania DNA. Wyniki porównano z danymi dotyczącymi zdrowych niemowląt, pochodzącymi z ogólnodostępnych baz danych z USA i Europy Północnej.
Zahamowanie dojrzewania mikrobiomu
Badacze doszli do wniosku, że mikrobiom niemowląt z mukowiscydozą charakteryzuje się zahamowanym dojrzewaniem. W porównaniu ze zdrowymi dziećmi jego skład bakteryjny wykazuje mniejszą zmienność w czasie, co oznacza, że nie przechodzi typowej progresji do stabilnej mikrobioty dorosłego.
– Naszym najważniejszym odkryciem było to, że u niemowląt z CF mikrobiom pozostaje w stagnacji. Jego dojrzewanie jest opóźnione, co może negatywnie wpływać na zdrowie tych dzieci – mówi dr Ross.
U dzieci z CF stwierdzono mniejszą obecność bakterii uważanych za korzystne, takich jak Faecalibacterium prausnitzii. Drobnoustrój ten odgrywa istotną rolę w metabolizowaniu błonnika pokarmowego oraz wykazuje właściwości przeciwzapalne. Jego niedobór może nasilać stan zapalny jelit, prowadząc do zaburzeń trawienia i wchłaniania składników odżywczych, a także zwiększając ryzyko powikłań związanych z mukowiscydozą.
Konsekwencje dla zdrowia i dalsze badania
Naukowcy z Dartmouth planują kolejne badania na modelach zwierzęcych, które pozwolą lepiej zrozumieć mechanizmy leżące u podstaw zmian mikrobioty jelitowej u pacjentów z CF. Chcą również ocenić, w jaki sposób zaburzenia te wpływają na stan zdrowia dzieci w dłuższej perspektywie.
– Liczymy, że nasza praca doprowadzi do opracowania nowych metod terapeutycznych, takich jak probiotyki lub specjalne interwencje dietetyczne, które mogłyby wspomagać mikrobiom lub uzupełniać jego deficyty – podkreśla dr Ross.
