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Estudo: As mudanças adiantadas na revelação do microbiome podem impactar a saúde e a doença mais tarde na vida

Uma equipe dos pesquisadores no hospital de crianças de Philadelphfia (CHOP) caracterizou como o microbiome do intestino se torna nas primeiras horas da infância, fornecendo uma linha de base crítica para como as mudanças neste ambiente podem impactar a saúde e a doença mais tarde na vida.

Os resultados foram publicados em linha pela microbiologia da natureza do jornal.

Quando os pesquisadores compreenderem a conexão importante entre muitas espécies de bactérias no microbiome do intestino e a saúde humana, como estas espécies emergem na infância e que funções servem não são compreendidos inteiramente.

“Eventualmente, o intestino nas crianças guardarará centenas de espécies diferentes de bactérias, mas no nascimento, pôde somente haver 10 ou menos espécie,” disse Kyle Bittinger, PhD, director do núcleo da analítica do centro de Microbiome na COSTELETA e no primeiro autor do estudo. “Nós quisemos compreender porque aquelas bactérias particulares são as primeiras a emergir e o que estão fazendo naquelas primeiras horas da vida.”

A equipe de estudo centrou-se sobre três espécies de bactérias - Escherichia Coli, enterococus faecalis, e vulgatus do bacteróide - porque aquelas espécies foram observadas até agora no número o mais alto de bebês.

Analisaram os genomas destas bactérias para determinar porque estão crescendo nos infantes. Adicionalmente, a equipe caracterizou as proteínas e os metabolitos, ou as moléculas pequenas, que estaram presente no microbiome nesta etapa da revelação.

Um dos desafios para recolher esta informação é aquele para o primeiro diversas horas da vida, todo o ADN recolhido de uma amostra de tamborete não é das bactérias mas do infante própria. Os pesquisadores não viram as bactérias emergir em concentrações detectáveis até que os infantes tiveram aproximadamente 16 horas velhos.

A equipe de estudo encontrou a evidência que o ambiente inicial do microbiome do intestino é anaeróbico, contrariamente ao modelo de prevalência que sustenta que o intestino se torna anerobic somente depois que as bactérias crescem e consomem o oxigênio. A evidência veio de observar o pedido em que os ácidos aminados foram consumidos pelas bactérias.

A equipe de estudo igualmente observou que os níveis do metabolito eram geralmente consistentes com a detecção de bactérias. As moléculas produzidas tipicamente pelas bactérias do intestino, como o acetato e o succinate, foram acima nas amostras onde as bactérias foram detectadas.

Adicionalmente, os níveis de proteínas seletas foram para baixo nas amostras que contêm as bactérias, sugerindo que as bactérias pudessem ter consumido aquelas proteínas para promover o crescimento.

A análise das três espécies bacterianas estudou nestes infantes revelou que as tensões múltiplas de cada bactéria já estavam emergindo.

“Com a informação nós temos, como nós continuamos a seguir estes infantes, que nós podemos os seguir e para ver quanto tempo estes tensões adiantadas das bactérias se atrasam,” Bittinger disse. “Nós podemos então ver as conseqüências desta actividade química inicial em umas amostras mais atrasadas e esperançosamente localizar as mudanças adiantadas que puderam impactar a saúde mais tarde na infância.”

Os pesquisadores esperam usar os resultados do estudo para determinar como a revelação do microbiome do intestino pode influenciar o ganho de peso adicional. Os infantes envolvidos neste estudo serão seguidos com os primeiros dois anos de vida. Adicionalmente, todos os 88 infantes envolvidos no estudo são afro-americanos, uma população para quem obesidade da infância é um interesse crescente.

Há notàvel poucos estudos que olharam testes padrões de crescimento infantis nos afro-americanos. Com esta primeira parte importante no enigma, nós podemos seguir estes infantes de termo saudáveis e aprender o que um teste padrão de crescimento normal olha como de modo que, no futuro, nós possamos poder intervir quando as mudanças no microbiome podem adversamente afectar crianças.”

Babette Zemel, PhD, estuda o director de programa superior do co-autor e do associado, centro para a ciência de Phenomic do ser humano

Zemel é igualmente o director do laboratório da nutrição e do crescimento, um investigador académico com o programa saudável do peso na COSTELETA, e um professor da pesquisa da pediatria na Faculdade de Medicina de Perelman na Universidade da Pensilvânia.

Source:
Journal reference:

Bittinger, K., et al. (2020) Bacterial colonization reprograms the neonatal gut metabolome. Nature Microbiolgy. doi.org/10.1038/s41564-020-0694-0.