Sinirbilim

Bebek Mikrobiyomları Sirkadyen Ritimle Dans Ediyor

Özet: Bebek bağırsak mikrobiyomları, doğumdan sonraki iki hafta gibi erken bir dönemden itibaren sirkadiyen ritimler geliştirir ve yaşlandıkça daha belirgin hale gelir. Araştırma, emzirme ve mama ile besleme gibi beslenme farklılıklarının, yaşlanmanın etkisine kıyasla bu mikrobiyom düzenleri üzerinde çok az etkiye sahip olduğunu buldu.

Ekip, 210 bebekle yapılan randomize kontrollü bir deneyle mikrobiyomun zaman içindeki adaptasyonunu gözlemledi ve harici ipuçlarının yokluğunda bile onun doğasında olan ritmikliği keşfetti. Bu çalışma sadece bebek bağırsak ekosisteminin esnekliğini ve uyarlanabilirliğini vurgulamakla kalmıyor, aynı zamanda bakterilerdeki bu biyolojik saatleri yönlendiren mekanizmalara ilişkin gelecekteki araştırmaların potansiyeline de işaret ediyor.

Ana unsurlar:

  1. Bebek bağırsak mikrobiyomları yaşamın erken dönemlerinde sirkadiyen ritimler sergiler; ritmin netliği yaşla birlikte artar, bu da bağırsak ekosistemindeki içsel bir zamanlama mekanizmasına işaret eder.
  2. Diyet, bebek mikrobiyomunun gelişimini ve kompozisyonunu etkilemede yaşa göre ikincil bir rol oynuyor ve beslenmenin önceliği hakkındaki önceki varsayımlara meydan okuyor.
  3. Çalışma, bakterilerin dış veya konakçı ipuçlarından bağımsız olarak sirkadiyen ritimlerini koruduğuna dair ilk kanıtları sunarak bağırsak sağlığını ve bunun insan refahı üzerindeki etkilerini anlamak için yeni yollar açtı.

Kaynak: Hücre Presi

Bebek bağırsak mikrobiyomları, vücut dışında yetiştirildiklerinde bile günlük bir ritimle salınır.

Araştırmacılar dergide 2 Nisan’ı bildirdi Hücre Konağı ve Mikrop Ritim doğumdan 2 hafta sonra tespit edilebiliyor ancak yaş ilerledikçe daha belirgin hale geliyor.

Bulgu, diyetin bebek mikrobiyomunun gelişimi ve bileşimi üzerinde önceden düşünülenden daha az etkiye sahip olduğunu gösteren randomize kontrollü bir çalışmadan geliyor.

Bu uyuyan bir bebeği gösteriyor.
Araştırmacılar gelecekteki çalışmalarda mikrobiyomun sirkadiyen ritimlerini daha fazla araştırmayı planlıyor. Kredi: Nörobilim Haberleri

Münih Teknik Üniversitesi’nden kıdemli yazar ve mikrobiyom uzmanı Dirk Haller, “Sömürgeciliğin çok erken dönemlerinde bile mikrobiyal ekosistemin bu günlük ritmi geliştirdiğini bulduk” diyor.

“Bu ritimleri daha önce yetişkinlerde göstermiştik ancak bu mekanizmaların ilk kez ne zaman ortaya çıktığından emin değildik.”

Beslenmenin bebek mikrobiyomu gelişimi üzerinde yalnızca marjinal bir etkisi olsa da araştırmacılar, yaşın daha önemli bir rol oynadığını gösterdi.

Haller, “Diyet önemlidir, ancak bağırsakların yaşlanmasından daha az” diyor. “Emzirilen ve mamayla beslenen bebekleri karşılaştırdığımızda, mikrobiyom kolonizasyonundaki farklılıklar marjinaldi. Bağırsak sistemimiz muhtemelen çevrenin sunduğu şeylere uyum sağlama konusunda biraz daha esnektir.”

Araştırmacılar, yalnızca anne sütüyle beslenen bebeklerde mikrobiyom gelişimini farklı türde mama (takviyesiz mama) alan bebeklerle karşılaştırmak için randomize kontrollü bir çalışma kullandılar; anne sütünden elde edilen bakterileri içeren formül (Bifidobakteriler); anne sütünü taklit eden şekerler (galakto-oligosakkaritler, GOS’lar) içeren formül; veya her ikisini de içeren formül Bifidobakteriler ve GOS’lar. Toplamda, deneme 210 bebeği içeriyordu.

Bebeklerin mikrobiyomlarını uzunlamasına takip etmek için ekip, bebeklerin bir alt kümesi için 0,5 aylık, 1 aylık, 3 aylık, 7 aylık ve 12 aylıkken ve 24 aylıkken bebeklerin dışkı örneklerini aldı. Ayrıca dışkı örneğinin toplandığı günün saatini de not ettiler.

Araştırmacılar diyetin bebek büyümesi veya bebeklerin mikrobiyomlarındaki farklılıklar üzerinde çok az etkisi olduğunu buldu. Çok fazla çeşitlilik olmasına rağmen tüm bebeklerin bağırsak mikrop çeşitliliğinde kademeli bir artış görüldü ve 24 ayda gruplar arasında gözlemlenebilir bir fark yoktu.

Farklı mama türlerini karşılaştırdıklarında, GOS destekli bebek mamasının sürdürülebilir düzeylerde teşvik etmede daha etkili olduğunu buldular. Bifidobakteriler içeren formülle karşılaştırıldığında Bifidobakteriler.

Bununla birlikte, yalnızca anne sütüyle beslenen ve formülle beslenen bebekler arasında bağırsak metabolit profilinde önemli bir fark vardı.

Haller, “Bağırsaktaki metabolit ortamı, yalnızca anne sütüyle beslenen bir bebek ile bebek maması alan bebekler arasında önemli ölçüde farklıdır; bu, metabolik hazırlık ve birçok aşağı yönlü etki üzerinde temel bir etkiye sahip olabilir” diyor.

“Anne sütünün bebeğin bağırsağında metabolizmada tamamen farklı bir şey yaptığı sonucuna varabiliriz.”

Araştırmacılar ayrıca farklı mikrobiyom türlerinin bolluğunda 24 saatlik ritmik dalgalanmalar gözlemlediler. Bebek mikroplarını alıp laboratuvarda sürekli kültürde yetiştirdiklerinde, bakteriler dış ışık veya konakçı ipuçlarının yokluğunda bile aynı günlük ritime yerleştiler.

Her ne kadar yetişkin mikrobiyomlarında sirkadiyen ritimler daha önce gözlemlenmiş olsa da bu, bakterilerin bu ritimleri bağımsız olarak sürdürdüklerinin ilk kanıtıdır.

Haller, “Onları dışarı çıkardığımızda gündüzle ilgili bu günlük salınımları sürdürüyorlar” diyor. “Bu oldukça şaşırtıcı çünkü bakterilerin gece ve gündüz döngüsüne bir çeşit adaptasyon sağlayan içsel bir mekanizmaya sahip olduğunu ve bu mekanizmanın onlara insan bağırsağını kolonileştirmede potansiyel olarak avantaj sağlayabileceğini gösteriyor.”

Araştırmacılar gelecekteki çalışmalarda mikrobiyomun sirkadiyen ritimlerini daha fazla araştırmayı planlıyor. Spesifik olarak, bireysel bakteri türlerinin karmaşık topluluklar yerine izole olarak büyüdüklerinde ritimleri sürdürüp sürdürmediklerini incelemek ve bu ritimleri kontrol eden genleri araştırmak istiyorlar.

Haller, “Bizim için bir sonraki soru, bakterilerdeki sirkadiyen davranışlarını kontrol eden mekanizmaları tanımlayabilir miyiz?” diyor.

Finansman:

Bu araştırma Töpfer GmbH, Alman Araştırma Vakfı, Avrupa Birliği Ortak Programlama Girişimi ve Alman Eğitim ve Araştırma Bakanlığı tarafından desteklenmiştir.

Bu mikrobiyom ve nörogelişim araştırması haberleri hakkında

Soyut

Bebek dışkı mikrobiyotası ve metabolitlerinin günlük ritmikliği: bebek formülü ile randomize kontrollü girişimsel bir çalışma

Bebek bağırsağında mikrobiyota topluluğu diyetten etkilenir. Emzirme ve insan anne sütü oligosakkaritleri, faydalı bifidobakterilerin kolonizasyonunu teşvik eder. Bebek mamaları, anne sütünü taklit etmek için bifidobakteriler veya kompleks oligosakkaritler, özellikle de galakto-oligosakkaritler (GOS) ile desteklenir.

Mikrobiyota gelişimini beslenme modları arasında karşılaştırmak için, bu randomize kontrollü müdahale çalışması (Alman Klinik Araştırması DRKS00012313), yaşamın ilk yılında bebek dışkısını uzunlamasına örnekledi ve mama ile beslenen bebekler ile anne sütüyle beslenen bebekler (N = 210) arasındaki benzer dışkı bakteri topluluklarını ortaya çıkardı, ancak farklılıklar ortaya çıktı yaş boyunca. GOS içeren bebek formülü, içeren formülle karşılaştırıldığında yüksek düzeyde bifidobakteriye sahipti B. akciğerler Ve B. kısa veya plasebo.

Metabolit ve bakteri profili, 24 saatlik salınımları ve sirkadiyen ağları ortaya çıkardı. Bakteriyel çeşitlilik, spesifik taksonlar ve fonksiyonel yollardaki ritim yaşla birlikte arttı ve emzirme ve GOS takviyesi sonrasında en güçlü seviyeye ulaştı.

Baskın taksonlardaki sirkadiyen ritimler daha da korundu ex vivo bir kemostat modelinde. Bu nedenle mikrobiyotanın ritmikliği yaşamın erken dönemlerinde gelişir ve beslenmeden etkilenir.

Kaynak ve İleri Okuma: https://neurosciencenews.com/infant-microbiome-circadian-rhythm-25847/

İlgili Makaleler

Başa dön tuşu