Il nuovo modello per sepsi di manifestazione tardiva esplora i trattamenti potenziali per l'infezione neonatale

I bambini prematuri estremamente sono a rischio delle infezioni pericolose che si spargono nei loro organismi dall'intestino. Le infezioni dopo i primi tre giorni di vita sono chiamate sepsi di manifestazione tardiva, o LOS.

L'università di Alabama ai ricercatori di Birmingham ora riferisce un nuovo modello per LOS in un articolo nella medicina della natura e mostrano che quella interrompere la maturazione normale dei microbi nell'intestino può rendere a cuccioli neonati del mouse altamente suscettibile di LOS.

Ancora, hanno trovato che potrebbero impedire l'infezione micidiale dando ai cuccioli i batteri protettivi specifici prima di una sfida con i batteri dilaganti di pneumoniae della klebsiella.

I nostri risultati offrono la possibilità per progettazione razionale ed il collaudo di efficaci terapie probiotiche per proteggere i bambini prematuri a rischio. Questi studi confermano la ricerca clinica che suggerisce quella crescita eccessiva dell'singole specie batteriche, chiamata dysbiosis neonatale, spesso precede lo sviluppo di LOS.

Il nostro modello dovrebbe contribuire a definire i meccanismi da cui le specie pionieristice del microbiome di sviluppo dei neonati impediscono -; o venire a mancare da impedire -; dysbiosis che predispone a LOS.„

Jeffrey Cantante, Ph.D. e tessitore di Casey, M.D, autori corrispondenti

Il loro modello si aiuta dal fatto che l'intestino del cucciolo neonato ancora sta sviluppando dopo la nascita, simile all'intestino ancora sviluppantesi dei bambini prematuri estremamente.

A UAB, Cantante è uno studente nel programma di formazione dello scienziato medico di M.D./Ph.D. ed il tessitore è il professore di Susan e di Wyatt Haskell di eccellenza medica in patologia.

Bioluminescenza

I ricercatori di UAB hanno collocato i pneumoniae virulenti di un K. sforzano, Kp-43816, negli stomaci dei cuccioli.

I batteri hanno portato un indicatore bioluminescente che ha permesso che i ricercatori usassero un sistema della rappresentazione per vedere dove nel tratto intestinale i batteri stavano sviluppando in animali vivi e poi per misurare la diffusione dilagante dei microbi dall'intestino e nel resto dell'organismo. I batteri bioluminescenti in animali vivi possono essere visti attraverso quasi un pollice del tessuto.

Facendo uso di una dose che ha causato 50 per cento della mortalità entro i 10 giorni, i ricercatori hanno veduto che lo spostamento dall'intestino ha accaduto dove la colonizzazione della klebsiella era più densa nell'intestino. Tuttavia, non tutti i cuccioli con il dysbiosis hanno sviluppato la sepsi, appena come non tutti gli infanti umani prematuri con il dysbiosis sviluppano il LOS.

Quando il gruppo di UAB ha collocato la stessa dose dei pneumoniae avirulent di un K. sforzi, Kp-39, nello stomaco, un risultato intrigante seguito. Kp-39 non ha causato la mortalità nei cuccioli, eppure egualmente ha spostato dall'intestino nell'addome e come Kp-43816, egualmente ha infettato il fegato ed il mesentere. L'infezione Kp-39 è stata annullata durante i nove giorni prossimi.

Ciò ha suggerito che entrambi gli sforzi dei pneumoniae del K. fossero capaci di diffusione dall'intestino, ma differenze nella rimozione ospite dal sistema di difesa immune dopo che lo spostamento ha contribuito alla virulenza differenziale di questi sforzi relativi.

Effettivamente, quando qualsiasi sforzo è stato iniettato direttamente nel peritoneo -; oltrepassando l'esigenza di spostamento dall'intestino -; Kp-43816 ha causato 100 per cento della mortalità in un giorno, ma il Kp-39 non ha causato la mortalità in cuccioli ed è stato annullato in una settimana.

I ricercatori hanno trovato le differenze nella capsula che circonda i batteri che hanno permesso che Kp-43816 resistesse alla fagocitosi di infezione-schiarimento dalle celle immuni più forte di Kp-39.

“Considerevolmente, quindi, mentre l'infezione Kp-43816 modella il LOS,„ Cantante ed il tessitore hanno detto, “Kp-39 permette a tenere la carreggiata del dysbiosis senza gli effetti di confusione di sepsi e della mortalità.„

I ricercatori poi hanno scoperto che quello altera il microbiome della predisposizione variabile cuccioli al dysbiosis ed al LOS.

Il microbiome intestinale normale è conosciuto per avere un ruolo critico nella limitazione la colonizzazione e della diffusione di un agente patogeno. I cuccioli senza un microbiome, sollevato nelle circostanze esenti da germi, erano costante suscettibili di Kp-43816 LOS.

Per guardare più ulteriormente, i ricercatori hanno trattato le dighe con due antibiotici che cominciano da allora in poi l'un giorno prima della consegna e di parecchi giorni, prima dell'infezione con la klebsiella.

Entrambi gli antibiotici sono assorbenti male ed improbabili da essere trasmesso ai cuccioli; ma altererebbero i microbiomes intestinali della madre nei modi diversi, che a loro volta dovrebbero alterare il microbiome che i cuccioli acquistano dopo la nascita dalle dighe.

Il gruppo di UAB ha trovato che i cuccioli delle madri date la gentamicina erano contrassegnato più suscettibili di sepsi, mentre i cuccioli delle madri date le vancomicine erano meno suscettibili di sepsi, rispetto ai comandi.

Quando l'esperimento antibiotico è stato ripetuto facendo uso del Kp-39 avirulent, non c'era la mortalità. Tuttavia, i cuccioli di cui le madri erano state date le vancomicine hanno avuti meno Kp-39, o meno dysbiosis, confrontato ai comandi; i cuccioli di cui le madri erano state date la gentamicina hanno mostrato più Kp-39, o più dysbiosis, confrontato ai comandi.

Batteri protettivi

La differenza?

I ricercatori hanno trovato che i cuccioli delle vancomicina-dighe hanno avuti maggior abbondanza di batteri del lattobacillo nel loro microbiome intestinale ed i cuccioli delle gentamicina-dighe hanno avuti pochi importi di lattobacillo.

Quindi, la presenza o l'assenza di lattobacilli è sembrato correlare con la resistenza o la predisposizione, rispettivamente, al dysbiosis ed al LOS neonatali.

L'analisi del DNA ha indicato che i vancomicina-cuccioli sono stati dominati dal murinus del lattobacillo di specie, mentre i cuccioli di gentamycin erano in gran parte privi del murinus del L.

Egualmente hanno trovato che il murinus del L. era sensibile a gentamicina e resistente alle vancomicine, suggerenti che il trattamento di gentamycin uccidesse questo le specie protettive in dighe, così impedendo il suo passaggio ai cuccioli attraverso la trasmissione verticale.

Quando le specie di murinus del L. sono state date profilattico ai gentamycin-cuccioli prima che una sfida della klebsiella, diminuisca drammaticamente la crescita eccessiva di Kp-39 rispetto ai comandi.

Con una serie differente di esperimenti, i ricercatori hanno trovato che uno sforzo di Escherichia coli probiotico egualmente poteva confer alla protezione in gentamycin-cuccioli. Questa protezione non è stata veduta per parecchie altre specie probiotiche comunemente utilizzate del lattobacillo.

I ricercatori egualmente hanno trovato che i più giovani cuccioli, come i bambini prematuri estremamente, hanno microbiomes dominati dai batteri chiamati anaerobi facoltativi che possono svilupparsi in presenza o assenza di ossigeno.

Poichè i cuccioli si sono sviluppati più vecchi, i loro microbiomes diventano più simile agli infanti di termine perché sono dominati dai batteri chiamati obbligano gli anaerobi, che si sviluppano bene in assenza di ossigeno ma muoiono se l'ossigeno è presente. I più vecchi cuccioli, con un microbiome maturo dominato vicino obbligano gli anaerobi, erano resistenti al dysbiosis neonatale.

È sembrato che la presenza di ossigeno nei lumen intestinali dei cuccioli del neonato impedisse la colonizzazione vicino obbligasse gli anaerobi. I ricercatori di UAB hanno supposto che questo potrebbe spiegare perché il dysbiosis è più prevalente negli infanti di molto-basso-peso alla nascita.

“I nostri risultati stabiliscono che i componenti normali del microbiome siano sia necessari che sufficienti per bufferizzare l'espansione del pathobiont nell'intestino neonatale per impedire il LOS,„ Cantante ed il tessitore ha detto. “Più ulteriormente forniscono una base per la comprensione perché un certo probiotics è protettivo, mentre altri non sono. Ciò può avere implicazioni importanti per pratica clinica, dove sia l'uso antibiotico materno che neonatale può alterare il microbiome neonatale e dove gli infanti di molto-basso-peso alla nascita sono dati il probiotics senza chiara prova quanto alle specie probiotiche preferite.„