Исследования показывают, что ранние различия в составе микробиома у младенцев могут сигнализировать о будущем возникновении аутизма и других нарушений нервного развития, подчеркивая важность связи кишечника и мозга.
Ранние вмешательства в скрининг аутизма могут быть улучшены, если сосредоточить внимание на микробиоме, который обещает выявить предсимптоматические дисбалансы, связанные с нарушениями нервного развития.
Исследователи обнаружили различия в кишечных микробах и метаболитах младенцев, которые на годы предшествуют появлению симптомов и диагнозов таких состояний, как аутизм. Этот новый подход может стать основой для будущих обследований и лечения, подчеркивая потенциальную возможность здоровья микробиома в раннем детстве влиять на долгосрочное развитие нервной системы.
Ранний скрининг аутизма и потребности в исследованиях
Ранний скрининг нарушений нервного развития, таких как аутизм, является решающее значение для помощи детям разработать необходимые жизненные навыки. Американская академия педиатрии рекомендует скрининг всем детям с задержкой развития, особенно рожденным недоношенным или с низкой массой тела при рождении.
Тем не менее, Рабочая группа по профилактическим услугам США подчеркнул необходимость дальнейших исследований проверить эффективность современных методов скрининга аутизма. Эти методы обычно зависят от контрольных списков этапов развития и наблюдаемое поведениечто может стать очевидным только после того, как будут пропущены ключевые этапы развития.
Разработка новых диагностических инструментов
Исследователи и врачи работают над разработкой простых и надежных инструментов, которые могли бы выявить ранние признаки или факторы риска заболевания до того, как симптомы станут очевидными. Хотя ранний скрининг может привести к риск гипердиагностикиПонимание потребностей ребенка в развитии может помочь семьям найти ресурсы, которые быстрее удовлетворят эти потребности.
Мы исследователи, которые изучить роль, которую микробиом играет при различных состояниях, таких как психические заболевания, аутоиммунитет, ожирение, преждевременные роды и другие. В нашем недавно опубликованном исследовании шведских детей мы обнаружили, что микробы и метаболиты, которые они производят в кишечнике младенцев – как в фекалиях, так и в пуповинной крови – может помочь выявить риск для ребенка расстройств нервного развития, таких как аутизм. И эти различия можно обнаружить уже при рождении или в течение первого года жизни. Эти маркеры были очевидны в среднем более чем за десять лет до того, как детям был поставлен диагноз.
Чем раньше будут выявлены потребности ребенка, тем скорее они смогут быть удовлетворены.
Кишечные микробы как потенциальные биомаркеры
Биомаркеры — это биологические индикаторы, такие как гены, белки или метаболиты в крови, кале или других типах образцов, которые сигнализируют о наличии заболевания в определенный момент времени. Есть нет известных биомаркеров аутизма. Усилия по поиску биомаркеров во многом затруднены тем фактом, что аутизм имеет много потенциальных путей которые приводят к этому, и исследователи склонны игнорировать то, как эти причины могут работать вместе в целом.
Одним из потенциальных биомаркеров нарушений нервного развития, таких как аутизм, является кишечные микробы. Связь между кишечником и мозгом или ось кишечник-мозгпредставляет собой область значительного интереса среди ученых. Кишечные микробы играют важную роль в здоровье, в том числе в иммунитете, балансе нейротрансмиттеров, здоровье пищеварительной системы и многом другом.
Была проделана большая работа по картированию того, что такое «Типичный» микробиом выглядит так в зависимости от возраста и системы органов. Исследователи показали, что микробиом достаточно персонализирован, чтобы различать двух людей или два домохозяйства даже лучше, чем генетика, поскольку различия в колонизации начинаются очень в начале жизни.
Микробиом подвергается огромные изменения в детстве. Он формирует и формируется под иммунная система и под влиянием изменения в жизни и события. Это также под влиянием факторов такие как генетика, окружающая среда, образ жизни, инфекции и лекарства.
Микробный дисбаланс и развитие нервной системы
Ваш кишечник и мозг неразрывно связаны.
Однако большинство исследований микробиома и нарушений развития нервной системы ограничиваются людьми, у которых уже диагностирован СДВГ, аутизмили других условиях, и эти исследования часто показывают неоднозначные результаты. Эти ограничения поднимают важный вопрос: играет ли микробиом прямую роль в развитии аутизма и других нарушений нервного развития, или изменения в составе микробиома являются следствием самих состояний?
Раннее выявление посредством микробиологических исследований
Мы задались вопросом, может ли изучение бактерий, живущих у маленьких детей до того, как им будет поставлен диагноз или у них проявятся симптомы аутизма или других заболеваний, дать нам ключ к пониманию их нейроразвития. Итак, мы исследовали пуповинную кровь и стул, собранные примерно в возрасте 1 года у участников продолжающегося исследования под названием Все дети в Юго-Восточной Швециикоторый отслеживает здоровье примерно 17 000 детей, родившихся в период с 1997 по 1999 год, и их родителей. Мы наблюдали за этими детьми с момента их рождения, почти у 1200 из них позднее к 23 годам было диагностировано нарушение нервно-психического развития.
Мы нашли существенные различия в бактериальном составе и уровнях метаболитов, которые развиваются до появления симптомов нарушений нервного развития, таких как желудочно-кишечные расстройства, капризность и проблемы со сном, а также официальных медицинских диагнозов. Эти различия охватывают многие состояния, включая аутизм, СДВГ и нарушения речи.
Но мы были удивлены, обнаружив только как рано проявляются эти различия. Мы наблюдали изменчивость микробов и метаболитов, влияющих на иммунитет и здоровье мозга, среди прочего, в кале, собранном из подгузников детей в возрасте около 1 года, и в пуповинной крови, собранной при рождении.
Исследователи выявили связь между дисбалансом Akkermansia muciniphila и последующим развитием нарушений нервного развития. Кредит: Чжан и др. 2019/Микробная биотехнология, CC BY-SA
Дисбаланс микробного состава – как это называют микробиологи дисбактериоз – наши наблюдения позволяют предположить, что неполное выздоровление после неоднократного применения антибиотиков может сильно повлиять на детей в этот уязвимый период. Аналогичным образом мы увидели, что повторные ушные инфекции были связаны с двукратное увеличение вероятности развития аутизма.
Дети, которые неоднократно принимали антибиотики и имели микробный дисбаланс, значительно чаще заболевали аутизмом. Точнее, дети с отсутствием Копрококк приходитбактерии, связанной с психическим здоровьем и качеством жизни, а также с увеличением распространенности Цитробактериябактерии, известной своей устойчивостью к противомикробным препаратам, наряду с повторным применением антибиотиков в два-четыре раза чаще развивают нарушения нервного развития.
Антибиотики необходимы для лечения некоторых бактериальных инфекций у детей, и мы подчеркиваем, что наши результаты не советуйте избегать их использования вообще. Родители должны использовать антибиотики, если их прописал педиатр и считает необходимым. Скорее, наше исследование предполагает, что повторное использование антибиотиков в раннем детстве может сигнализировать об основной иммунной дисфункции или нарушении развития мозга, на которое может влиять микробиом кишечника. В любом случае важно подумать, могут ли дети получить пользу от лечения, направленного на восстановление микрофлоры кишечника после приема антибиотиков — область, которую мы активно изучаем.
Еще одним микробным дисбалансом у детей, у которых позднее были диагностированы нарушения нервно-психического развития, было снижение Аккермансия муцинифилабактерия, которая укрепляет слизистую оболочку кишечника и связана с нейротрансмиттерами, важными для неврологического здоровья.
Даже после того, как мы учитываются факторы Это могло повлиять на микробный состав кишечника, например, на то, как ребенок рожал и кормил грудью, связь между несбалансированными бактериями и будущим диагнозом сохранялась. И эти дисбалансы предшествовали диагностике аутизма, СДВГ или умственной отсталости в среднем на 13–14 лет, что опровергает предположение о том, что дисбаланс кишечной микрофлоры возникает из-за диеты.
Мы обнаружили, что липиды и желчные кислоты истощены в пуповинной крови новорожденных с будущим аутизмом. Эти соединения обеспечивают питательные вещества для полезных бактерий, помогают поддерживать иммунный баланси влияют на системы нейромедиаторов и сигнальные пути в мозге.
Скрининг микробиома в педиатрической практике
Скрининг микробиома не является обычной практикой при посещении здоровых детей. Тем не менее, наши результаты показывают, что выявление дисбаланса полезных и вредных бактерий, особенно в критические периоды развития раннего детства, может дать важную информацию для врачей и семей.
Предстоит пройти долгий путь, прежде чем такой скрининг станет стандартной частью педиатрической помощи. Исследователям по-прежнему нужны проверенные методы для анализа и интерпретации данных микробиома в клинике. Также неясно, как бактериальные различия меняются со временем у детей во всем мире – не только то, какие бактерии присутствуют или отсутствуют, но и то, как они могут формировать иммунные реакции и метаболизм. Тем не менее, наши результаты подтверждают растущее количество доказательств того, что ранний микробиом кишечника играет ключевую роль в формировании нервного развития.
- Анжелика П. Аренс, помощник научного сотрудника в области науки о данных и микробиологии, Университет Флориды
- Эрик В. Триплетт, профессор и заведующий кафедрой микробиологии и клеточных наук, Университет Флориды
- Джонни Людвигссон, почетный профессор биомедицинских и клинических наук, Университет Линчепинга
#Удивительный #способ #которым #врачи #могут #предсказать #аутизм #СДВГ #нарушения #речи #новорожденных