Οι επιστήμονες ανακάλυψαν μια εκπληκτική σχέση μεταξύ του πρώιμου βιολογικού προγραμματισμού ενός παιδιού, του μικροβιώματος του εντέρου και της μετέπειτα ανάπτυξης του εγκεφάλου. Αποτελέσματα, δημοσιευμένα Το πιεστήριο κυψέλης είναι μπλευποδηλώνει ότι οι επιγενετικές αλλαγές που υπάρχουν κατά τη γέννηση μπορεί να επηρεάσουν τον τρόπο με τον οποίο αναπτύσσονται τα βακτήρια του εντέρου κατά την παιδική ηλικία. Η έρευνα έχει βρει συσχετίσεις μεταξύ συγκεκριμένων επιγενετικών προτύπων, συγκεκριμένων μικροβίων του εντέρου και διαταραχής του φάσματος του αυτισμού (ASD) και της διαταραχής ελλειμματικής προσοχής/υπερκινητικότητας (ADHD) μέχρι την ηλικία των τριών ετών.
«Ορισμένα βακτήρια φαίνεται να παρέχουν προστασία, κάτι που είναι συναρπαστικό γιατί υποδηλώνει ότι μπορεί να υπάρχουν τρόποι υποστήριξης της ανάπτυξης ενός παιδιού μέσω διατροφής ή προβιοτικών στο μέλλον», δήλωσε ο Francis Ka Leung Chan, ανώτερος συγγραφέας και γαστρεντερολόγος στο Κινεζικό Πανεπιστήμιο του Χονγκ Κονγκ.
Πώς η πρώιμη βιολογία διαμόρφωσε την ανάπτυξη
Τα πρώτα χρόνια της ζωής είναι μια κρίσιμη περίοδος τόσο για την ανάπτυξη του εγκεφάλου όσο και για την ωρίμανση του ανοσοποιητικού συστήματος. Προηγούμενες μελέτες έχουν δείξει ότι η επιγενετική και το μικροβίωμα του εντέρου μπορούν να επηρεάσουν μακροπρόθεσμα την υγεία, αλλά οι επιστήμονες έχουν περιορισμένη κατανόηση του πώς αυτά τα δύο συστήματα αλληλεπιδρούν κατά την πρώιμη ζωή.
«Θέλαμε να εξετάσουμε πώς αλληλεπιδρούν το επιγονιδίωμα και το μικροβίωμα νωρίς στη ζωή και αν οι αλληλεπιδράσεις τους μπορούν να επηρεάσουν τον κίνδυνο ανάπτυξης νευροαναπτυξιακών παθήσεων του παιδιού, όπως ΔΑΦ και ΔΕΠΥ», δήλωσε ο Hein Min Tun, συν-ανώτερος συγγραφέας και ερευνητής δημόσιας υγείας στο Κινεζικό Πανεπιστήμιο του Χονγκ Κονγκ. «Ανακαλύψαμε ένα είδος αντίστροφου: το επιγενετικό περιβάλλον ενός παιδιού κατά τη γέννηση μπορεί να επηρεάσει τον κίνδυνο νευροαναπτυξιακών διαταραχών, αλλά η παρουσία ορισμένων «καλών» βακτηρίων στο έντερό του μπορεί να εισέλθει και να αλλάξει τον κίνδυνο».
Για τη διερεύνηση, η ερευνητική ομάδα ανέλυσε πρότυπα μεθυλίωσης DNA στο αίμα του ομφάλιου λώρου 571 μωρών, μια κοινή μορφή επιγενετικής τροποποίησης. Συνδύασαν αυτά τα δεδομένα με δείγματα μικροβιώματος του εντέρου που συλλέχθηκαν από 969 βρέφη σε ηλικία 2, 6 και 12 μηνών, μαζί με δείγματα μικροβιώματος από τους γονείς των βρεφών κατά το τρίτο τρίμηνο της εγκυμοσύνης.
Όταν τα παιδιά έφτασαν τους 36 μήνες, οι ερευνητές αξιολόγησαν τη νευροανάπτυξή τους χρησιμοποιώντας ένα ερωτηματολόγιο συμπεριφοράς και αναζήτησαν συνδέσμους μεταξύ των αναπτυξιακών αποτελεσμάτων, των μικροβίων του εντέρου και των επιγενετικών προτύπων.
Παράγοντες που επηρεάζουν το μικροβίωμα του βρέφους
Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι αρκετοί παράγοντες συσχετίστηκαν με τα επιγενετικά μοτίβα κατά τη γέννηση, συμπεριλαμβανομένου του τρόπου τοκετού, της διάρκειας εγκυμοσύνης, της ύπαρξης μεγαλύτερων αδερφών και των μητρικών αλλεργιών. Είναι ενδιαφέρον ότι τα γονικά μικροβιώματα του εντέρου δεν φάνηκε να επηρεάζουν αυτές τις επιγενετικές αλλαγές που σχετίζονται με τη γέννηση.
Η ανάπτυξη του μικροβιώματος του βρέφους συνδέθηκε με διάφορους παράγοντες. Η μέθοδος τοκετού, η έκθεση στα αντιβιοτικά, τα μεγαλύτερα αδέρφια και ο θηλασμός παίζουν ρόλο στη διαμόρφωση της μικροβιακής κοινότητας που αναπτύσσεται τον πρώτο χρόνο της ζωής.
Τα βρέφη που γεννιούνται με καισαρική τομή παρουσιάζουν διακριτά πρότυπα μεθυλίωσης DNA σε διάφορα γονίδια που εμπλέκονται στη λειτουργία του ανοσοποιητικού και στην ανάπτυξη του εγκεφάλου.
Μια σύνδεση μεταξύ της γονιδιακής ρύθμισης και των βακτηρίων του εντέρου
Η μελέτη αποκάλυψε επίσης ότι τα επιγενετικά πρότυπα που υπήρχαν κατά τη γέννηση επηρέασαν τον τρόπο με τον οποίο αναπτύχθηκε το μικροβίωμα του εντέρου κατά τη βρεφική ηλικία.
Τα παιδιά που είχαν υψηλότερα επίπεδα μεθυλίωσης DNA σε ορισμένα γονίδια που σχετίζονται με το ανοσοποιητικό έτειναν να έχουν λιγότερα διαφορετικά μικροβιώματα του εντέρου μέχρι την ηλικία των 12 μηνών. Αυτά τα γονίδια βοηθούν το σώμα να αναγνωρίσει και να ανταποκριθεί στα παθογόνα.
Τα αποτελέσματα υποδηλώνουν ότι τα βιολογικά στοιχεία που υπάρχουν κατά τη γέννηση μπορεί να βοηθήσουν στην ανάπτυξη της μικροβιακής κοινότητας του εντέρου κατά τον πρώτο χρόνο του παιδιού.
Μικρόβια του εντέρου και νευροαναπτυξιακός κίνδυνος
Όταν οι ερευνητές εξέτασαν τα συμπεριφορικά αποτελέσματα στην ηλικία των τριών ετών, διαπίστωσαν ότι τα συμπτώματα ΔΑΦ και ΔΕΠΥ συνδέονταν με συγκεκριμένους συνδυασμούς επιγενετικών δεικτών και μικροβίων του εντέρου.
Ωστόσο, τα αποτελέσματα δείχνουν επίσης έναν πιθανό προστατευτικό ρόλο για ορισμένα βακτήρια. Τα παιδιά που φέρουν επιγενετικά μοτίβα που σχετίζονται με ΔΑΦ μπορεί να μην εμφανίσουν συμπτώματα της πάθησης εάν αυτή είναι επίκτητη Lachnospira pectinoschiza Στην παιδική ηλικία Ομοίως, τα παιδιά με επιγενετικά πρότυπα που σχετίζονται με ΔΕΠΥ μπορεί να μην εμφανίσουν συμπτώματα της διαταραχής εάν είναι επίκτητα. Παραβακτηριδιακή διστασόνη Κατά το πρώτο τους έτος.
«Το θεμέλιο της υγείας του εγκεφάλου διαμορφώνεται πολύ νωρίς, ακόμη και πριν από τη γέννηση», λέει ο Toon. “Ωστόσο, δεν θέλουμε οι άνθρωποι να πιστεύουν ότι αυτό σημαίνει ότι η αναπτυξιακή πορεία ενός παιδιού έχει καθοριστεί κατά τη γέννηση. Αυτές είναι περίπλοκες καταστάσεις με πολλούς παράγοντες και έχουμε αποκαλύψει ένα μικρό κομμάτι ενός πολύ μεγάλου παζλ.”
Προβιοτικά και μελλοντικές προοπτικές για την υγεία του εγκεφάλου
Οι ερευνητές συνεχίζουν να παρακολουθούν τα παιδιά που συμμετέχουν για να κατανοήσουν καλύτερα πώς τα επιγενετικά μοτίβα και η ανάπτυξη μικροβιώματος στην πρώιμη ζωή επηρεάζουν την υγεία κατά την παιδική ηλικία. Τονίζουν ότι θα χρειαστούν εργαστηριακές μελέτες για να επιβεβαιωθεί η παρατηρούμενη σχέση μεταξύ των βακτηρίων του εντέρου και της νευροανάπτυξης.
«Ο απώτερος στόχος είναι να αναπτυχθούν ασφαλείς, μη επεμβατικές πρώιμες παρεμβάσεις, όπως συγκεκριμένα προβιοτικά ή ζωντανά βιοθεραπευτικά, που μπορούν να βοηθήσουν στην ενίσχυση ενός υγιούς μικροβιώματος του εντέρου και ενδεχομένως στη μείωση του κινδύνου νευροαναπτυξιακών προκλήσεων», δήλωσε ο πρώτος συγγραφέας και γαστρεντερολόγος Siu Chien Ng του Κινεζικού Πανεπιστημίου του Χονγκ Κονγκ.
Η έρευνα υποστηρίχθηκε από το INOHK, την κυβέρνηση του Χονγκ Κονγκ, το Ίδρυμα DH Chen και το New Cornerstone Science Foundation.
