Streszczenie: Zaburzenia flory jelitowej w okresie niemowlęcym są powiązane z późniejszym rozwojem zaburzeń neurorozwojowych, takich jak autyzm i ADHD. Analizując ponad 16 000 dzieci objętych badaniem ABIS, naukowcy zidentyfikowali istotne biomarkery w próbkach krwi pępowinowej i kału, które korelują z przyszłym rozpoznaniem tych zaburzeń.

W badaniu podkreślono takie czynniki, jak leczenie antybiotykami i infekcje ucha w okresie niemowlęcym, jako potencjalne ryzyko zmiany flory jelitowej w sposób, który może przyczynić się do wyzwań neurorozwojowych. Odkrycia te torują drogę przyszłym badaniom nad środkami zapobiegawczymi i leczeniem poprzez zrozumienie kluczowej roli flory jelitowej we wczesnym okresie życia dla zdrowia neurologicznego.

Kluczowe fakty:

1. Zaburzenia flory jelitowej w pierwszym roku życia wiążą się ze zwiększonym ryzykiem autyzmu, ADHD i innych zaburzeń neurorozwojowych.
2. W badaniu wykryto biomarkery obecne przy urodzeniu lub w kale dziecka po pierwszym roku życia, które są powiązane z przyszłymi diagnozami, co wskazuje na potencjał protokołów wczesnych badań przesiewowych.
3. Stwierdzono, że czynniki stylu życia, takie jak leczenie antybiotykami i palenie tytoniu przez rodziców, wpływają na skład flory jelitowej, natomiast karmienie piersią wykazało działanie ochronne przed tymi zaburzeniami.

Źródło: Uniwersytet w Linköping

Zaburzona flora jelitowa w pierwszych latach życia wiąże się z występowaniem w późniejszym życiu takich diagnoz, jak autyzm i ADHD.

Tak wynika z badania przeprowadzonego przez naukowców z Uniwersytetu Florydy i Uniwersytetu w Linköping i opublikowanego w czasopiśmie Komórka.

Badanie jest pierwszym wybiegającym w przyszłość lub prospektywnym badaniem mającym na celu zbadanie składu flory jelitowej i wielu innych czynników u niemowląt w powiązaniu z rozwojem układu nerwowego dzieci.

Naukowcy odkryli wiele markerów biologicznych, które wydają się być powiązane z przyszłymi zaburzeniami rozwoju neurologicznego, takimi jak zaburzenia ze spektrum autyzmu, ADHD, zaburzenia komunikacji i niepełnosprawność intelektualna.

„Niezwykłym aspektem tej pracy jest to, że te biomarkery wykrywa się po urodzeniu we krwi pępowinowej lub w kale dziecka w wieku jednego roku, na ponad dziesięć lat przed diagnozą” – mówi Eric W Triplett, profesor na Wydziale Mikrobiologii i Komórek Science na Uniwersytecie Florydy w USA, jeden z badaczy, który kierował badaniem.

Badanie jest częścią badania ABIS (All Babies in Southeast Szwecja) prowadzonego przez Johnny’ego Ludvigssona z Uniwersytetu w Linköping. Obserwowano ponad 16 000 dzieci urodzonych w latach 1997–1999, reprezentujących populację ogólną, od urodzenia do dwudziestego roku życia.

Spośród nich u 1197 dzieci, co stanowi 7,3%, zdiagnozowano zaburzenia ze spektrum autyzmu, ADHD, zaburzenia komunikacji lub niepełnosprawność intelektualną.

Badania przeprowadzone wielokrotnie w trakcie wychowania dzieci wykazały dużą liczbę czynników związanych ze stylem życia i środowiskiem. W przypadku niektórych dzieci naukowcy przeanalizowali substancje znajdujące się we krwi pępowinowej i bakterie w kale w wieku 1 roku.

„W badaniu widzimy wyraźne różnice w florze jelitowej już w pierwszym roku życia pomiędzy osobami, u których rozwinął się autyzm lub ADHD, a tymi, u których nie występuje autyzm.

„Odkryliśmy powiązania z niektórymi czynnikami wpływającymi na bakterie jelitowe, takimi jak leczenie antybiotykami w pierwszym roku życia dziecka, które wiąże się ze zwiększonym ryzykiem tych chorób” – mówi Ludvigsson, starszy profesor na Wydziale Nauk Biomedycznych i Klinicznych Uniwersytetu Uniwersytecie w Linköping, który kierował badaniem wspólnie z Triplettem.

U dzieci, które w pierwszym roku życia miały nawracające infekcje ucha, ryzyko rozpoznania w późniejszym życiu rozwojowych zaburzeń neurologicznych było zwiększone. Prawdopodobnie przyczyną nie jest sama infekcja, ale naukowcy podejrzewają związek z leczeniem antybiotykami.

Odkryli, że obecność bakterii Citrobacter lub brak bakterii Coprococcus zwiększa ryzyko przyszłej diagnozy.

Jednym z możliwych wyjaśnień może być to, że leczenie antybiotykami zaburzyło skład flory jelitowej w sposób, który przyczynia się do zaburzeń neurorozwojowych.

We wcześniejszych badaniach wykazano, że leczenie antybiotykami może uszkodzić florę jelitową i zwiększyć ryzyko chorób związanych z układem odpornościowym, takich jak cukrzyca typu 1 i reumatyzm dziecięcy.

„Coprococcus i Akkermansia muciniphila mają potencjalne działanie ochronne. Bakterie te powiązano z ważnymi substancjami w kale, takimi jak witamina B i prekursorami neuroprzekaźników, które odgrywają istotną rolę w organizowaniu sygnalizacji w mózgu.

„Ogólnie rzecz biorąc, zaobserwowaliśmy deficyty tych bakterii u dzieci, u których później postawiono diagnozę neurologiczną dotyczącą rozwoju” – mówi Angelica Ahrens, asystentka naukowa w grupie badawczej Triplett na Uniwersytecie Florydy i pierwsza autorka tego badania.

Niniejsze badanie potwierdza również, że ryzyko rozwoju neurologicznych rozpoznań u dziecka wzrasta, jeśli rodzice palą. Z drugiej strony, jak wynika z badania, karmienie piersią ma działanie ochronne.

W krwi pępowinowej pobranej przy urodzeniu dzieci badacze analizowali ilości różnych substancji powstających w procesie metabolizmu organizmu, takich jak kwasy tłuszczowe i aminokwasy. Zmierzyli także niektóre szkodliwe substancje pochodzące z zewnątrz, takie jak nikotyna i toksyny środowiskowe.

Porównali substancje we krwi pępowinowej 27 dzieci, u których zdiagnozowano autyzm, z taką samą liczbą dzieci bez diagnozy.

Okazało się, że dzieci, które później zdiagnozowano, miały niski poziom kilku ważnych tłuszczów we krwi pępowinowej. Jednym z nich był kwas linolenowy, który jest niezbędny do tworzenia kwasów tłuszczowych omega 3, które mają działanie przeciwzapalne i mają szereg innych skutków w mózgu.

W tej samej grupie stwierdzono również wyższy poziom substancji PFAS niż grupa kontrolna – grupy substancji stosowanych jako środki zmniejszające palność, o których wykazano, że na kilka różnych sposobów negatywnie wpływają na układ odpornościowy. Substancje PFAS mogą przedostawać się do organizmu poprzez wodę pitną, żywność i powietrze, którym oddychamy.

Nie jest pewne, czy zależności odkryte przez zespół badawczy u szwedzkich dzieci można uogólnić na inne populacje, jednak kwestie te należy zbadać również w innych grupach. Innym pytaniem jest, czy brak równowagi flory jelitowej jest czynnikiem wyzwalającym, czy też powstał w wyniku czynników leżących u podstaw, takich jak dieta lub antybiotyki.

Jednak nawet gdy badacze uwzględnili czynniki ryzyka, które mogą wpływać na florę jelitową, odkryli, że w przypadku wielu bakterii związek między przyszłą diagnozą pozostał. Wskazuje to, że niektórych różnic w florze jelitowej między dziećmi z przyszłą diagnozą i bez niej nie można wytłumaczyć takimi czynnikami ryzyka.

Badania są na wczesnym etapie i potrzebne są dalsze badania, ale odkrycie, że wiele biomarkerów przyszłych rozwojowych zaburzeń neurologicznych można zaobserwować już we wczesnym wieku, otwiera możliwość opracowania protokołów badań przesiewowych i środków zapobiegawczych w dłuższej perspektywie.

O tym neurorozwoju i nowościach badawczych dotyczących ASD

Autor: Eric W Triplett
Źródło: Uniwersytet w Linköping
Kontakt: Eric W Triplett – Uniwersytet w Linköping
Obraz: Zdjęcie przypisuje się Neuroscience News

Orginalne badania: Otwarty dostęp.
„Drobnoustroje i metabolity u niemowląt wskazują na zaburzenia neurorozwojowe u dzieci” – Eric W. Triplett i in. Komórka

Abstrakcyjny

Mikroorganizmy i metabolity występujące u niemowląt wskazują na zaburzenia neurorozwojowe u dzieci

Przegląd najważniejszych wydarzeń

• Noworodki drobnoustroje i metabolity różnicują kontrole i przyszłe ND
• Zapalenie ucha we wczesnym okresie życia zmniejsza się Koprokok i wzrasta Citrobacter w przyszłych ND
• Przedwczesny poród, infekcje, stres, palenie przez rodziców i HLA DR4-DQ8 zwiększają ryzyko ND
• W surowicy pępowiny przyszłego ASD jest mniej kwasu linolenowego, a toksyn PFDA więcej

Streszczenie

W tym badaniu obserwowano kohortę urodzeniową przez ponad 20 lat, aby znaleźć czynniki powiązane z diagnozą zaburzeń neurorozwojowych (ND). Szczegółowe kwestionariusze dotyczące wczesnego życia dziecka uwzględniały zdarzenia związane z infekcjami i antybiotykami, stres, czynniki prenatalne, wywiad rodzinny i nie tylko.

Oceniono biomarkery, w tym metabolom i lipidom surowicy pępowinowej, genotyp ludzkiego antygenu leukocytowego (HLA), mikrobiotę niemowlęcia i metabolom kału. Spośród 16 440 szwedzkich dzieci obserwowanych na przestrzeni lat u 1197 rozwinęła się choroba neurodegeneracyjna.

Pojawiły się istotne powiązania dotyczące ogólnej przyszłej diagnozy ND oraz konkretnych podtypów ND, obejmujących niepełnosprawność intelektualną, zaburzenia mowy, zespół nadpobudliwości psychoruchowej z deficytem uwagi i autyzm.

Badanie to ujawniło powiązania mikrobiomu z przyszłą diagnozą, a także wcześnie pojawiającymi się problemami z nastrojem i układem żołądkowo-jelitowym. Odkrycia sugerują powiązania z zaburzeniami odporności i metabolizmem, na które wpływają stres, infekcje we wczesnym okresie życia i antybiotyki.

Zbieżność biomarkerów niemowląt i czynników ryzyka w tym prospektywnym, podłużnym badaniu na populacji na dużą skalę ustanawia podstawy przewidywania na wczesnym etapie życia i interwencji w rozwoju neurologicznym.