science >> Wetenschap >  >> Biologie

Onderzoek van een wilde primaat toont maternale effecten die essentieel zijn voor de ontwikkeling van darmbacteriën

Grafisch abstract. Krediet:Huidige biologie (2022). DOI:10.1016/j.cub.2022.08.037

Van de bacteriën die zich in de menselijke darm bevinden ("het darmmicrobioom") is bekend dat ze een gunstige en schadelijke rol spelen in de menselijke gezondheid. Omdat deze bacteriën via melk worden overgedragen, kunnen moeders een directe invloed hebben op de samenstelling van bacteriën die hun nakomelingen herbergen, waardoor moeders mogelijk een andere weg krijgen om de toekomstige ontwikkeling en gezondheid van hun baby te beïnvloeden. Een studie van wilde gelada's (een niet-menselijke primaat die in Ethiopië leeft) levert het eerste bewijs van duidelijke en significante maternale effecten op het darmmicrobioom, zowel voor als na het spenen bij een wild zoogdier. Deze bevinding, gepubliceerd in Current Biology , suggereert dat de impact van moeders op de microbioomgemeenschap van de nakomelingen veel verder reikt dan wanneer de baby is gestopt met borstvoeding geven.

Een onderzoeksteam onder leiding van de antropoloog Dr. Amy Lu van de Stony Brook University en de biologen Dr. Alice Baniel en Dr. Noah Snyder-Mackler van de Arizona State University, kwamen tot deze conclusie door een van de grootste datasets over de ontwikkeling van het darmmicrobioom in een wild zoogdier.

"Het is bekend dat de ontwikkeling van de darmflora in het vroege leven een grote invloed heeft op de gezondheid van mensen en andere modelorganismen op latere leeftijd", zegt Lu, universitair hoofddocent bij de afdeling Antropologie van het College of Arts and Sciences aan de Stony Brook University. "Nu hebben we solide bewijs dat moeders dit proces kunnen beïnvloeden, zowel vóór als tijdens het spenen. Hoewel we niet 100% zeker weten hoe moeders dit doen, is een mogelijke verklaring dat ze specifieke bacteriën overdragen op hun nakomelingen."

Het onderzoeksteam gebruikte high-throughput DNA-sequencing om de bacteriën in de ingewanden van jonge gelada's te identificeren en te karakteriseren, en identificeerde 3.784 verschillende genetische bacteriestammen die tot 19 phyla- en 76 families behoren. Deze diversiteit was echter niet gelijk verdeeld over het ontwikkelingsspectrum:vergelijkbaar met wat bij mensen wordt gezien, hadden jongere baby's de minst diverse microbiële gemeenschappen die geleidelijk diverser werden naarmate ze ouder werden. Deze veranderingen weerspiegelden wat de baby aan het eten was, met name toen ze overstapten van het consumeren van melk naar het consumeren van meer vast voedsel. Deze op dieet gerichte bacteriën helpen zuigelingen om voedsel te verwerken, bijvoorbeeld melkglycanen, die niet kunnen worden verteerd zonder de hulp van bacteriën.

Het waren echter de bevindingen van het team van sterke maternale effecten op het darmmicrobioom van de baby, zowel voor als na het spenen, die het meest baanbrekend waren.

"Baby's van nieuwe moeders vertoonden een langzamere ontwikkeling van hun darmmicrobiota, wat betekent dat hun ingewanden langer gespecialiseerd waren in de vertering van melk in vergelijking met kinderen van andere moeders. Dit kan ervoor zorgen dat nakomelingen van nieuwere moeders een klein ontwikkelingsachterstand hebben," zei Baniel. "Bovendien, zelfs nadat baby's waren gespeend, leek hun microbioomgemeenschap meer op die van moeders dan op andere volwassen vrouwtjes in de populatie, wat suggereert dat moeders mogelijk microben delen met hun nakomelingen."

Volgens Snyder-Mackler "kunnen deze veranderingen in het vroege leven verstrekkende gevolgen hebben, met gevolgen voor de gezondheid en het voortbestaan ​​van deze nakomelingen zodra ze volwassen zijn."

Toekomstig werk van dit onderzoeksteam zal zich richten op het onderzoeken hoe verschillen in het darmmicrobioom tijdens de kindertijd andere aspecten van ontwikkeling beïnvloeden, zoals groei, de rijping van het immuunsysteem of het tempo van reproductieve rijping. Omdat ze dezelfde baby's blijven bestuderen naarmate ze ouder worden, verwachten ze uiteindelijk in staat te zijn het darmmicrobioom van de baby en de vroege maternale effecten te koppelen aan gezondheid, voortplanting en overleving op volwassen leeftijd. + Verder verkennen

Effecten van antibiotica en antiretrovirale geneesmiddelen op moedermelk onderzocht voor moeders met hiv