Die Rolle des Mikrobioms im frühen Leben
Studie untersucht, wie sich die Gesundheit des Darms bei Säuglingen entwickelt und welche langfristigen Auswirkungen das hat.
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Inhaltsverzeichnis
- Bedeutung des Mikrobioms des Darms
- Interaktion zwischen Mikrobiom des Darms und Körper
- Untersuchung des Metaboloms des Darms im frühen Leben
- Ergebnisse zu Metabolitenveränderungen im Laufe der Zeit
- Rolle von demografischen Faktoren im Metabolom des Darms
- Entwicklungs-Muster des Mikrobioms
- Zusammenhänge zwischen Metaboliten und Mikrobiom
- Interaktion von Stillen und Mikrobiom des Darms
- Fazit
- Originalquelle
Der menschliche Darm beherbergt eine Vielzahl von Mikroorganismen, die bei Erwachsenen auf 500 bis 1.000 verschiedene Arten geschätzt werden. Diese Mischung aus Mikroben, auch Mikrobiom des Darms genannt, spielt eine wichtige Rolle für unsere Gesundheit. Sie hilft bei der Produktion von Nährstoffen wie Vitaminen und Aminosäuren und interagiert eng mit unserem Körper. Neuere Forschungen konzentrieren sich darauf, wie sich diese Mikroben nach der Geburt im Darm entwickeln und wie sie unsere allgemeine Gesundheit beeinflussen.
Bedeutung des Mikrobioms des Darms
Forschungen zeigen, dass das Mikrobiom des Darms entscheidend für die Bewältigung verschiedener Gesundheitsprobleme ist, einschliesslich entzündlicher Darmerkrankungen, Fettleibigkeit und psychischer Störungen. Die Zusammensetzung des Mikrobioms des Darms in der frühen Lebensphase kann später Gesundheitszustände beeinflussen. Zu verstehen, wie sich das Mikrobiom des Darms entwickelt, ist wichtig für das Verständnis langfristiger Gesundheitsauswirkungen.
Interaktion zwischen Mikrobiom des Darms und Körper
Die Beziehung zwischen unseren Darmmikroben und unserem Körper ist komplex. Diese Interaktion beeinflusst, wie unser Körper Nährstoffe und Mineralien verarbeitet. Die Leber spielt dabei eine Schlüsselrolle, da sie Substanzen in den Darm sendet und im Gegenzug Abbauprodukte empfängt. Die Produktion von Metaboliten beginnt schon vor der Geburt und setzt sich während des gesamten Lebens fort. Durch die Untersuchung von Stuhlmetaboliten können Forscher Einblicke in den Zustand und die Funktionsweise des Mikrobioms des Darms gewinnen.
Untersuchung des Metaboloms des Darms im frühen Leben
Um besser zu verstehen, wie sich das Mikrobiom des Darms reift, insbesondere in der frühen Lebensphase, wurde eine Studie durchgeführt. Der Hauptfokus lag darauf, die Veränderungen der Stuhlmetaboliten und deren Auswirkungen auf das Wachstum des Mikrobioms des Darms zu identifizieren.
In dieser Studie wurden Kinder unterschiedlichen Alters beobachtet: 2,5, 6, 14 und 30 Monate. Die Forscher sammelten Stuhlproben von diesen Kindern und analysierten die Metaboliten und das Mikrobiom. Die untersuchten Metaboliten umfassten kurzkettige Fettsäuren, Gallensäuren, Aminosäuren und verschiedene organische Säuren.
Ergebnisse zu Metabolitenveränderungen im Laufe der Zeit
Als die Kinder älter wurden, stellten die Forscher fest, dass viele kurzkettige Fettsäuren in ihrer Konzentration zunahmen, mit Ausnahme von Essigsäure. Die Muster bei den Gallensäuren waren komplizierter. Bestimmte Gallensäuren nahmen mit dem Alter zu, während andere abnahmen. Stillen hatte ebenfalls einen erheblichen Einfluss auf die Metabolitwerte, was oft zu niedrigeren Konzentrationen spezifischer Gallensäuren führte.
Rolle von demografischen Faktoren im Metabolom des Darms
Um zu verstehen, wie verschiedene Faktoren die Metaboliten im Darm beeinflussen, schauten sich die Forscher Aspekte wie Stillen, Geburtsmethode und Antibiotika-Anwendung an. Sie entdeckten, dass demografische Faktoren einen minimalen Gesamteinfluss auf die Metaboliten hatten und weniger als 1 % der Variationen in den Konzentrationen erklärten.
Entwicklungs-Muster des Mikrobioms
Die Studie untersuchte, wie sich das Mikrobiom des Darms bei Säuglingen im Laufe der Zeit verändert. Die Forscher identifizierten sieben verschiedene Gemeinschaftstypen, basierend auf den Arten von Bakterien, die im Darm vorhanden sind. In den frühen Phasen waren bestimmte Bakterien dominant, darunter Bifidobacterium und Bacteroides. Mit zunehmendem Alter der Kinder traten weniger Gemeinschaftstypen auf, was ein klareres Entwicklungsmuster zeigte.
Zusammenhänge zwischen Metaboliten und Mikrobiom
Die Studie hatte das Ziel, Verbindungen zwischen der Zusammensetzung des Mikrobioms und den Metabolitwerten zu finden. Die Forscher entdeckten, dass die Vielfalt des Mikrobioms des Darms positiv mit den Konzentrationen mehrerer Metaboliten assoziiert war. Mit anderen Worten, eine reichere Vielfalt an Darmmikroben entsprach höheren Werten von nützlichen Metaboliten.
Interaktion von Stillen und Mikrobiom des Darms
Stillen stellte sich als entscheidender Faktor heraus, der sowohl das Mikrobiom des Darms als auch die Metabolitwerte beeinflusste. Zum Beispiel hatten gestillte Säuglinge niedrigere Konzentrationen bestimmter Gallensäuren. Die Studie zeigte unterschiedliche Muster, je nachdem, ob die Säuglinge gestillt wurden oder nicht. Das zeigt, dass die Art der Ernährung, die ein Säugling erhält, einen erheblichen Einfluss auf seine Darmgesundheit haben kann.
Fazit
Zusammenfassend hebt diese Forschung die komplexe Beziehung zwischen dem Mikrobiom des Darms und den produzierten Metaboliten hervor. Durch die Verfolgung der Entwicklung von Darmbakterien und den dazugehörigen Metaboliten über die ersten 30 Lebensmonate liefert die Studie wertvolle Einblicke, wie frühe Lebensfaktoren wie Stillen die Darmgesundheit beeinflussen. Die wichtigsten Ergebnisse deuten darauf hin, dass sich das Mikrobiom nicht nur mit dem Alter entwickelt, sondern auch das Profil der Metaboliten im Darm prägt.
Diese Zusammenhänge besser zu verstehen, kann uns helfen, Gesundheitsprobleme im Zusammenhang mit der Darmgesundheit bei Kindern und darüber hinaus besser anzugehen. Zukünftige Studien könnten weiter klären, welche Rolle Ernährung, Lebensstil und verschiedene Mikrobiota bei der Formung langfristiger Gesundheitsauswirkungen spielen.
Titel: Dynamics of Gut Metabolome and Microbiome Maturation during Early Life
Zusammenfassung: Early-life gut microbiome-metabolome crosstalk has a pivotal role in the maintenance of host physiology. However, our understanding on early-life gut microbiome-metabolome maturation trajectories in humans remains limited. This study aims to explore the longitudinal patterns of gut metabolites during early life, and how they are related to gut microbiota composition in birth cohort samples of n = 670 children collected at 2.5 (n=272), 6 (n=232), 14 (n=289), and 30 months (n=157) of age. Factor analysis showed that breastfeeding has an effect on several metabolites including secondary bile acids. We found that the prevalent gut microbial abundances were associated with metabolite levels, especially in the 2.5 months-olds. We also demonstrated that the prevalent early colonizers Bacteroides, Escherichia and Bifidobacterium abundances associated with microbial metabolites bile acids especially in the breastfed infants. Taken together, our results suggests that as the microbiome matures during the early-life there is an association with the metabolome composition in an analogous fashion to how the genome information mature during early life.
Autoren: Alex M Dickens, A.-K. Aatsinki, S. Lamichhane, H. Isokaanta, P. Sen, M. Krakstrom, M. Amaral Aves, A. J. Keskitalo, E. Munukka, H. Karlsson, L. E. Perasto, M. Lukkarinen, M. Oresic, H.-M. Kailanto, L. Karlsson, L. Lahti
Letzte Aktualisierung: 2023-05-30 00:00:00
Sprache: English
Quell-URL: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2023.05.29.23290441
Quell-PDF: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2023.05.29.23290441.full.pdf
Lizenz: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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