Избыточный рост дрожжей в кишечнике в течение первых нескольких месяцев жизни может вызвать изменения в иммунной системе, которые в дальнейшем увеличивают риск астмы, показывает исследование, опубликованное сегодня в eLife.
Астма – распространенное и иногда трудноизлечимое пожизненное заболевание легких, которым страдает каждый десятый ребенок в развитых странах. Полученные данные объясняют возможную причину астмы и могут помочь ученым разработать новые стратегии профилактики или лечения этого состояния.
Период сразу после рождения – критическое окно для развития здоровой иммунной системы и микробиома кишечника. Нарушение работы кишечных бактерий, вырабатывающих противовоспалительные соединения, называемые короткоцепочечными жирными кислотами (SCFA) в раннем возрасте, ранее были связаны с астмой.
"Недавно мы показали, что чрезмерный рост кишечных дрожжей Pichia kudriavzevii у новорожденных в Эквадоре связан с повышенным риском астмы," говорит первый автор Розлин Бутин, доктор медицинских наук.D. студентка факультета микробиологии и иммунологии Университета Британской Колумбии, Ванкувер, Канада. "В этом исследовании мы хотели посмотреть, можем ли мы воспроизвести эти результаты на детях из индустриальных стран и определить, как грибы кишечной микробиоты влияют на развитие иммунной системы."
Бутин и его коллеги начали с исследования 123 новорожденных в Канаде, которые участвовали в исследовании CHILD Cohort Study. Они снова обнаружили, что чрезмерный рост Pichia kudriavzevii в стуле новорожденных в течение первых трех месяцев жизни был связан с более высоким риском астмы.
Чтобы понять, как этот чрезмерный рост дрожжей может способствовать развитию астмы в более позднем возрасте, команда применила Pichia kudriavzevii к новорожденным мышам с незрелыми сообществами кишечной микробиоты. На этой мышиной модели астмы команда обнаружила, что новорожденные, подвергшиеся воздействию дрожжей, испытали большее воспаление легких, чем те, кто не подвергался воздействию дрожжей. Однако применение Pichia kudriavzevii к модели мышей-подростков не вызвало этого избыточного воспаления.
"Наши результаты показывают, что в раннем периоде жизни существует критическое окно, когда нарушения микробиоты кишечника, вызванные Pichia kudriavzevii, влияют на развитие иммунной системы и увеличивают риск и тяжесть астмы в более позднем возрасте," Бутин говорит.
Предыдущие исследования показали, что бактериальные SCFAs благотворно влияют на развитие иммунной системы, которая защищает от астмы. В этом исследовании команда также показала, что противовоспалительные SCFA, продуцируемые кишечными бактериями, подавляют рост Pichia kudriavzevii.
"Иммунные реакции на нарушения в работе кишечных микробов в раннем возрасте имеют долгосрочные последствия для заболеваний иммунной системы в более позднем возрасте," – заключает старший автор Бретт Финли, профессор Лабораторий Майкла Смита и кафедр биохимии и молекулярной биологии, а также микробиологии и иммунологии Университета Британской Колумбии. "Наше исследование дополняет наше понимание астмы, связанной с микробиотой, и предполагает, что подавление чрезмерного роста дрожжей с помощью SCFAs в раннем возрасте может быть эффективным подходом к предотвращению этого состояния."