Ang maagang paggamit ng antibiotic ay nakakagambala sa pag-unlad ng immune sa mga sanggol

Natuklasan ng isang bagong pag-aaral ng mga mananaliksik sa University of Rochester Medical Center (URMC) na ang maagang pagkakalantad sa mga antibiotic ay maaaring makapinsala sa pagbuo ng immune system ng isang sanggol, at ang isang natural na metabolite ay maaaring maging susi sa pagbabalik ng pinsala.

Nalaman ng isang pag-aaral na inilathala sa Cell na ang pagkakalantad sa mga antibiotic sa panahon ng pagbubuntis at pagkabata ay maaaring permanenteng magpahina sa kakayahan ng immune system na labanan ang mga impeksyon sa paghinga tulad ng trangkaso. Sinusuri ang parehong mga modelo ng mouse at tissue ng baga mula sa mga sanggol ng tao, natuklasan ng mga mananaliksik na ang maagang paggamit ng antibiotic ay nakakagambala sa kakayahan ng gut microbiome na gumawa ng inosine, isang molekula na nagsisilbing isang mahalagang signal para sa pagbuo ng mga immune cell.

Gayunpaman, sa pamamagitan ng pagdaragdag ng inosine sa mga daga, naitama ng mga siyentipiko ang mga problema sa immune system na dulot ng mga antibiotics, na nagbukas ng pinto sa mga potensyal na therapeutic na estratehiya upang mapalakas ang immune memory sa mga mahinang sanggol.

"Isipin ang inosine bilang isang molecular messenger. Ito ay naglalakbay mula sa bituka patungo sa pagbuo ng mga immune cell, 'nagtuturo' sa kanila kung paano maayos na mag-mature at maghanda para sa mga impeksyon sa hinaharap, "paliwanag ni Hitesh Deshmukh, MD, PhD, senior author ng pag-aaral at pinuno ng neonatology sa Golisano Children's Hospital (GCH) sa UR Medicine.

Ang proyekto ay bahagi ng isang pangmatagalang inisyatiba na pinondohan ng NIH R35 upang pag-aralan kung paano hinuhubog ng maagang-buhay na mga exposure ang panghabambuhay na panganib para sa mga sakit kabilang ang hika at malalang sakit sa baga.

"Alam namin na ang mga antibiotic ay maaaring magligtas ng mga buhay ng mga sanggol, ngunit sila rin ay nakakagambala sa microbiome sa panahon ng isang kritikal na panahon ng pag-unlad ng immune system," sabi ni Deshmukh. "Ang aming pag-aaral ay nagpapakita ng isang paraan na ang pagkagambala na ito ay nakakaapekto sa kaligtasan sa baga at, higit sa lahat, isang posibleng paraan upang itama ito."

Ang disorder ay nakakaapekto sa pagbuo ng tissue-resident memory T cells, isang espesyal na populasyon ng immune cells na naninirahan sa mga baga at nagbibigay ng pangmatagalang proteksyon laban sa mga impeksyon sa viral. Kung wala ang mga cell na ito, ang mga sanggol ay maaaring manatiling mahina sa mga malubhang sakit sa paghinga hanggang sa pagtanda.

"Nalaman namin na ang gut microbiome ay gumaganap bilang isang guro para sa pagbuo ng immune system," paliwanag ni Deshmukh. "Kapag ang mga antibiotics ay nakakagambala sa natural na prosesong pang-edukasyon na ito, ito ay tulad ng pag-alis ng mga pangunahing kabanata mula sa isang aklat-aralin: ang immune system ay hindi kailanman natututo ng mahahalagang aral tungkol sa paglaban sa mga impeksyon sa paghinga."

Mga pangunahing natuklasan ng pag-aaral:

Inihambing ng pag-aaral ang mga sanggol na daga na nakalantad sa mga karaniwang antibiotic (ampicillin, gentamicin, at vancomycin—ang parehong mga gamot na kadalasang ginagamit sa mga buntis at bagong silang) sa mga daga na ang natural na microbiome ay nanatiling buo.

Sa mga daga na nalantad sa mga antibiotic:

• Ang populasyon ng mga proteksiyon na CD8+ T cells sa baga ay makabuluhang nabawasan.

• Nagkaroon ng kapansanan sa kakayahang bumuo ng tissue-resident memory cells, mga espesyal na immune cell na naninirahan sa mga baga at nagbibigay ng mabilis na proteksyon laban sa muling impeksyon.

• Ang mga kakulangan sa immune ay nagpatuloy hanggang sa pagtanda, na nagpapahiwatig ng patuloy na pagbabago sa pag-unlad ng immune system.

Gamit ang mga sample ng tissue sa baga mula sa BRINDL Biobank na pinondohan ng NIH, kinumpirma ng koponan na ang mga katulad na kakulangan sa immune ay naroroon sa mga sanggol na nakalantad sa mga antibiotics. Hindi lamang ang mga sanggol na ito ay may mas kaunting mga cell ng memorya, ngunit nagpakita rin sila ng mga pattern ng pagpapahayag ng gene na katulad ng mga matatanda, na nauugnay din sa mas mataas na panganib ng mga impeksyon sa paghinga.

Pinakamahalaga, ang pagdaragdag ng inosine sa mga daga na nakalantad sa antibiotic ay makabuluhang nagpanumbalik ng kanilang kakayahang bumuo ng mga functional na memory cell at mag-mount ng mga epektibong tugon sa immune, na nagbubukas ng mga magagandang prospect para sa mga hinaharap na therapy.

"Ito ay nagpapahiwatig na maaari naming protektahan ang mga nasa panganib na mga sanggol na may naka-target na supplementation," sabi ni Deshmukh. "Bagama't higit pang pananaliksik ang kailangan bago mailapat ang pamamaraang ito sa klinikal na paraan, mayroon na tayong landas pasulong."

Ang mga natuklasan ng pag-aaral ay maaaring makaimpluwensya sa hinaharap na pananaliksik sa pagbuo ng mga interbensyon - kabilang ang mga pandagdag sa pandiyeta, metabolite therapy, o mga diskarte sa suporta sa microbiome - upang matulungan ang mga bagong silang na magkaroon ng mas malakas na immune memory nang hindi kinakailangang umasa lamang sa mga antibiotic o mapanganib na probiotics.

Nabanggit ni Deshmukh na ang GCH neonatologist na si Gloria Preihuber, MD, ay may mahalagang papel sa pag-aaral. Ang kanyang BRINDL biobank ng mga sample ng baga ng sanggol na sinusuportahan ng NIH na nakolekta sa loob ng 15-taong panahon ay nagpapahintulot sa koponan na subukan ang kanilang mga natuklasan sa mga selula ng tao.

"Ang papel na ito ay hindi magiging posible kung wala ang pagkabukas-palad at kadalubhasaan ni Dr. Prayhuber," sabi ni Deshmukh. "Ang kakayahang ihambing ang mga resulta ng mouse sa mga cell ng tao ay talagang kritikal. Iyan ang isa sa mga pangunahing dahilan kung bakit ako pumunta sa Rochester (mula sa Cincinnati Children's) — upang makipagtulungan sa kanya."