Согласно новому исследованию, опубликованному в Scientific Reports, крайне недоношенные дети, которые не растут должным образом, задерживают развитие своего микробиома или сообществ бактерий и других микроорганизмов, живущих в кишечнике. Анализ метаболизма этих младенцев показал, что их тела реагируют так, как будто они голодают, несмотря на потребление калорий, аналогичное чрезвычайно недоношенным младенцам с надлежащим ростом. Результаты исследования также предполагают, что уникальный состав микробиома у младенцев с задержкой роста может способствовать их неспособности должным образом усваивать питательные вещества.
"Наше определение отличительных особенностей микробиома и метаболизма, связанных с задержкой роста, может указывать на новые способы прогнозирования, предотвращения и лечения этой распространенной проблемы среди недоношенных детей," говорит один из ведущих авторов Патрик Сид, доктор медицинских наук,.D., Заместитель главного научного сотрудника отдела фундаментальных наук Детского исследовательского института Стэнли Манна в Энн & Роберт Х. Детская больница Лурье в Чикаго, профессор-исследователь педиатрии, микробиологии и иммунологии в Медицинской школе Файнберга Северо-Западного университета. "В настоящее время у нас нет средств для выявления младенцев с самым высоким риском задержки роста. Микробиом может дать нам понимание, необходимое для проведения индивидуализированных вмешательств и измерения реакции на терапию."
По оценкам, микробиом человека состоит из более чем триллиона бактерий на одного человека, что в 10 раз превышает количество микробных клеток на каждую человеческую клетку. Исследования показали, что определенные характеристики микробиома играют причинную роль в ожирении, аллергии, астме, диабете, аутоиммунных заболеваниях, депрессии и различных раковых заболеваниях. Исследования показали резкие различия в составе микробиома недоношенных детей по сравнению с доношенными. Недавние исследования также показали, что детское недоедание связано со стойкой незрелостью кишечного микробиома.
"В нашем исследовании мы изучили взаимосвязь между кишечным микробиомом, метаболизмом и ростом у недоношенных детей," говорит доктор. Сид, который также является руководителем отдела инфекционных заболеваний в Lurie Children’s. "Обнаруженные нами существенные ассоциации необходимо будет воспроизвести в дальнейших исследованиях в будущем. Мы стремимся определить, применимы ли обнаруженные нами специфические признаки созревания микробиома и метаболизма в целом к младенцам с задержкой роста и без нее."
Нарушение роста у недоношенных детей является фактором риска когнитивных и двигательных нарушений и может предрасполагать этих детей к ожирению, диабету 2 типа и сердечным заболеваниям в более позднем возрасте.
В исследование были включены 58 младенцев, родившихся на 27 неделе беременности или ранее, и в среднем весили менее двух фунтов. Нарушение роста у этих младенцев определялось как вес меньше третьего перцентиля на диаграммах роста в зависимости от пола в 40 недель постменструального возраста (гестационный возраст при рождении плюс хронологический возраст). В исследовании 36 младенцев имели задержку роста, в то время как у остальных был соответствующий рост. Эти группы имели стойкие различия в микробиоме и метаболизме независимо от осложнений недоношенных, таких как сепсис (инфекция крови), некротический энтероколит (воспаление кишечника) или перфорация кишечника.
У младенцев с задержкой роста нарушено созревание кишечного микробиома, характеризуемого низким бактериальным разнообразием, преобладанием некоторых болезнетворных бактерий (Staphylococcus и Enterobacteriaceae) и низкой долей безвредных бактерий (таких как Veillonella). Они также продемонстрировали замедленное метаболическое развитие с особенностями, указывающими на недостаточность метаболизма глюкозы и других нелипидных видов топлива, что привело к большей зависимости от жирных кислот. Младенцы с задержкой роста находились в стойком физиологическом состоянии, напоминающем голодание.
"Наш анализ взаимосвязи между микробиомом младенцев с задержкой роста и побочными продуктами их метаболизма позволяет предположить, что уникальный состав бактериальных сообществ, живущих в их кишечнике, может играть роль в этом метаболическом состоянии, аналогичном голоданию," говорит доктор. Семя. "Это может объяснить, почему простое увеличение калорийности питания младенцев с задержкой роста часто не помогает. Чтобы разработать эффективные методы лечения, нам необходимо лучше понять, как на их неспособность использовать питательные вещества для получения энергии влияет задержка созревания микробиома и метаболизма."