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Säuglinge, die in Betrieben mit Umwelt- und Tiervielfalt aufgezogen wurden, haben in ihren Darmmikrobiomen einen erhöhten Bakteriengehalt, was mit einem geringeren Risiko für Allergien und Asthma verbunden ist.

"Nur auf einer Farm aufgewachsen zu sein, hängt in der Tat mit Veränderungen im Darm zusammen", sagte die Ermittlerin Julia Thorsen von der University of Wisconsin-Madison. Es stellt sich jedoch heraus, dass "die Art der Farm, der ein Säugling ausgesetzt ist, auch ein wichtiger Faktor für die Entwicklung des Darmmikrobioms ist".

Diese Studienergebnisse bieten Hinweise auf die Entwicklung neuer Therapeutika, für mikrobiommodulierende Wirkstoffe ist es jedoch noch früh.

"Wir bereiten uns auf klinische Studien im Frühstadium vor, insbesondere in Bereichen, in denen die größten Auswirkungen auftreten würden, wie Asthma und Allergien", erklärte Dr. Christina Ciaccio auf dem Treffen der American Academy of Allergy, Asthma and Immunology 2019 in San Francisco.

Es bleiben jedoch Fragen zu Sicherheit und Wirksamkeit, die die Aufsichtsbehörden herausfordern werden, betonte Ciaccio von der University of Chicago.

"Ich weiß nicht, ob Sie einen probiotischen Cocktail oder Faserzusätze patentieren lassen können. Es kann an unseren Partnern in der Pharmaindustrie liegen, zu sehen, wo wir einen Einfluss haben können", erklärte sie.

In einer Studie zeigten Forscher, dass Akkermansia- und Clostridia-Bakterien Darmentzündungen reduzieren und mit einem geringeren Risiko für Atopie und Asthma in städtischen Populationen verbunden sind (Nat Med. 2016; 22: 1187-1191).

"Wir wollten herausfinden, ob sich die Stühle von Säuglingen, die auf einer Farm aufgezogen wurden, von denen von Säuglingen unterscheiden, die nicht auf einer Farm aufgezogen wurden", sagte Thorsen gegenüber Medscape Medical News. "Wir wussten nicht, wie stark die Exposition des landwirtschaftlichen Betriebes den Stuhl beeinflussen würde."

Thorsen präsentierte Ergebnisse einer Studie mit Stuhlproben von Säuglingen, die nach 2013 geboren und in die Wisconsin Infant Study Cohort (WISC) - 94 mit landwirtschaftlicher Exposition und 110 ohne Exposition aufgenommen wurden.

Stuhlproben wurden gesammelt, als die Säuglinge 2 Monate alt waren, und die DNA wurde unter Verwendung des MiSeq-Systems von Illumina sequenziert. Die Forscher amplifizierten die V4-Region der ribosomalen 16S-RNA. Sie extrahierten hochwertige Biomarker-Profile von 89 Farm-Säuglingen und 102 Nicht-Farm-Säuglingen.

Aus den Proben identifizierten Thorsen und ihre Kollegen sechs differentiell angereicherte Taxa (P <0, 2 bereinigt um die Rate falscher Entdeckungen). In Stuhlproben von Säuglingen mit landwirtschaftlicher Exposition wurden Mitglieder der Bakteriengattungen Akkermansia, Blautia und Clostridiaceae angereichert. Im Gegensatz dazu wurden in Stuhlproben von Säuglingen ohne landwirtschaftliche Exposition Mitglieder der Gattungen Bifidobacterium, Veillonella und Clostridium angereichert.

"Interessanterweise wurde festgestellt, dass die Bakterien, die bei Säuglingen aus verschiedenen Betrieben stärker angereichert sind, auch bei städtischen Säuglingen angereichert sind, die vor atopischen Erkrankungen geschützt sind", berichtete Thorsen.

Eine einfache Exposition in landwirtschaftlichen Betrieben ist mit einer geringeren Prävalenz von Atopie und Asthma verbunden (Nat Rev Immunol. 2010; 10: 861-868). Bisher haben jedoch keine Daten gezeigt, dass die Art der landwirtschaftlichen Betriebe einen Unterschied macht.

In ihrer Studie stellten Thorsen und ihre Kollegen fest, dass sich die Mikrobiomgemeinschaften im Stuhl signifikant unterschieden, wenn sie drei Expositionsniveaus betrachteten: sehr unterschiedliche Umwelt- und Tierexposition; sehr unterschiedliche Umgebung und mäßig unterschiedliche Exposition von Tieren (hauptsächlich Rindern); und mäßig bis minimal vielfältige Umwelt- und Tierbelastung.

"Säuglinge mit einer höheren Vielfalt an Nutztieren und Umgebungen wie Heu und Silage sowie roher Nutztiermilch hatten einen unterschiedlichen Anteil an mikrobiellen Besiedlungsmustern", sagte Thorsen. Dieser Anteil stand in direktem Zusammenhang mit dem Diversitätsniveau des Betriebs.

"Nicht alle landwirtschaftlichen Umgebungen sind gleich", erklärte sie. "Sie ändern sich, besonders wenn Dinge, die Menschen früher getan haben, wie das Melken von Kühen, von Maschinen erledigt werden. Dies sind andere Dinge, die wir untersuchen wollen."

Das Team fand keine signifikanten Unterschiede in den demografischen Merkmalen, von denen zuvor angenommen wurde, dass sie das Mikrobiom beeinflussen. Die Geburtsmethode (P = 0, 41), die Jahreszeit, in der ein Kind geboren wurde (P = 0, 40), und ob ein Kind gestillt wurde oder nicht (P = 0, 05), hatte keinen signifikanten Einfluss auf das Darmmikrobiom der Säuglinge.

Während der Schwangerschaft konsumierten jedoch signifikant mehr Farmmütter als Nichtlandmütter nicht pasteurisierte Milch (16% gegenüber 2%; P = 0, 0001).

"Wir wissen nicht, wie dies den Fortschritt beeinflusst, wenn das Kind erwachsen wird", sagte Thorsen gegenüber Medscape Medical News. "Wir suchen immer noch nach Flugbahnen, die wir identifizieren können, oder nach Expositionen, die wir als schützend oder nicht schützend bezeichnen können."

Thorsen und ihre Kollegen planen, die Säuglinge nach 9 und 24 Monaten erneut zu untersuchen, um den Zusammenhang zwischen Darmmikrobiom und atopischer Erkrankung und Asthma zu untersuchen. "Ich bin sehr gespannt, wie sich das Mikrobiom entwickelt", sagte sie.

Thorsen hat keine relevanten finanziellen Beziehungen offengelegt. Ciaccio ist medizinischer Berater für Closcra Bio.

Sitzung der American Academy of Allergy, Asthma and Immunology (AAAAI) 2019: Abstract 906. Präsentiert am 25. Februar 2019.

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