Μικρόβια του εντέρου βρεφών μπορεί να μειώνουν τον κίνδυνο για αυτισμό και ΔΕΠΥ, δείχνει νέα μελέτη

Τα μικρόβια που εγκαθίστανται στο έντερο ενός μωρού φαίνεται ότι μπορούν να επηρεάσουν την πορεία της ανάπτυξής του, σε μια διαδικασία που ξεκινά ήδη πριν από τη γέννηση. Νέα ευρήματα φέρνουν στο φως μια απρόσμενη σύνδεση ανάμεσα στον πρώιμο βιολογικό «προγραμματισμό», στη διαμόρφωση του βρεφικού μικροβιώματος και στη μεταγενέστερη ανάπτυξη του εγκεφάλου. Σύμφωνα με τα δεδομένα, επιγενετικές αλλαγές που υπάρχουν από τη γέννηση μπορεί να επηρεάζουν το πώς εξελίσσονται τα βακτήρια του εντέρου στη βρεφική ηλικία.

Παράλληλα, καταγράφηκαν συσχετίσεις ανάμεσα σε συγκεκριμένα επιγενετικά μοτίβα, σε ορισμένους μικροβιακούς «παίκτες» και σε ενδείξεις που σχετίζονται με διαταραχές νευροανάπτυξης, όπως η Διαταραχή Αυτιστικού Φάσματος (ASD) και η Διαταραχή Ελλειμματικής Προσοχής/Υπερκινητικότητας (ΔΕΠΥ), έως την ηλικία των τριών ετών. Ιδιαίτερο ενδιαφέρον έχει το ότι κάποια βακτήρια φαίνεται να λειτουργούν προστατευτικά, κάτι που ανοίγει τη συζήτηση για μελλοντικές παρεμβάσεις υποστήριξης μέσω διατροφής ή προβιοτικών.

Πρώιμη βιολογία: γιατί τα πρώτα χρόνια θεωρούνται κρίσιμα

Η βρεφική και νηπιακή περίοδος είναι καθοριστική τόσο για την ωρίμανση του ανοσοποιητικού όσο και για την ταχεία ανάπτυξη του εγκεφάλου. Προγενέστερες έρευνες έχουν δείξει ότι, ξεχωριστά, η επιγενετική και το μικροβίωμα του εντέρου μπορούν να επηρεάσουν τη μακροπρόθεσμη υγεία. Ωστόσο, παρέμενε λιγότερο σαφές το πώς αλληλεπιδρούν μεταξύ τους αυτά τα δύο συστήματα στην αρχή της ζωής και αν αυτή η αλληλεπίδραση συνδέεται με νευροαναπτυξιακές εκβάσεις. Το ζητούμενο ήταν να εξεταστεί αν υπάρχει μια μορφή «συνομιλίας» ανάμεσα στο επιγονιδίωμα (τη ρύθμιση της γονιδιακής έκφρασης χωρίς αλλαγές στο DNA) και στο μικροβίωμα. Με βάση τα αποτελέσματα, η επιγενετική κατάσταση στη γέννηση μπορεί να σχετίζεται με τον κίνδυνο, αλλά η παρουσία συγκεκριμένων «ωφέλιμων» βακτηρίων στο έντερο ενδέχεται να παρεμβαίνει και να τροποποιεί αυτή τη σχέση.

Πώς σχεδιάστηκε η έρευνα και τι μετρήθηκε

Οι επιστήμονες επικεντρώθηκαν στη μεθυλίωση DNA, μια από τις πιο συχνές μορφές επιγενετικής τροποποίησης. Ανέλυσαν πρότυπα μεθυλίωσης σε αίμα ομφάλιου λώρου από 571 βρέφη, ώστε να αποτυπώσουν επιγενετικά χαρακτηριστικά παρόντα στη γέννηση. Στη συνέχεια, συνέδεσαν αυτά τα δεδομένα με δείγματα μικροβιώματος εντέρου από 969 βρέφη, που συλλέχθηκαν σε τρία χρονικά σημεία: στους 2, 6 και 12 μήνες ζωής. Για να υπάρχει ευρύτερη εικόνα του οικογενειακού περιβάλλοντος, συγκεντρώθηκαν επίσης δείγματα μικροβιώματος από τους γονείς κατά το τρίτο τρίμηνο της εγκυμοσύνης. Όταν τα παιδιά έφτασαν στους 36 μήνες, η νευροαναπτυξιακή τους πορεία αξιολογήθηκε μέσω ερωτηματολογίου συμπεριφοράς. Στόχος ήταν να εντοπιστούν πιθανές συνδέσεις ανάμεσα σε επιγενετικούς δείκτες, σε μικροβιακά προφίλ του εντέρου και σε αναπτυξιακές εκβάσεις.

Ποιοι παράγοντες φαίνεται να επηρεάζουν επιγενετική και μικροβίωμα

Στην ανάλυση, αρκετοί παράγοντες συνδέθηκαν με τα επιγενετικά μοτίβα στη γέννηση. Μεταξύ αυτών καταγράφηκαν ο τρόπος τοκετού, η διάρκεια της κύησης, η ύπαρξη μεγαλύτερων αδελφών και οι μητρικές αλλεργίες. Αξιοσημείωτο είναι ότι τα μικροβιώματα των γονέων δεν φάνηκε να σχετίζονται με τις επιγενετικές αλλαγές που παρατηρήθηκαν στη γέννηση. Η ανάπτυξη του βρεφικού μικροβιώματος, αντίθετα, συνδέθηκε με ένα διαφορετικό σύνολο παραγόντων.

• Τρόπος τοκετού
• Έκθεση του βρέφους σε αντιβιοτικά
• Ύπαρξη μεγαλύτερων αδελφών
• Θηλασμός

Οι παράγοντες αυτοί φαίνεται ότι επηρεάζουν τη σύνθεση της μικροβιακής κοινότητας που διαμορφώνεται κατά τον πρώτο χρόνο ζωής. Επιπλέον, στα βρέφη που γεννήθηκαν με καισαρική τομή παρατηρήθηκαν διακριτά πρότυπα μεθυλίωσης DNA σε γονίδια που εμπλέκονται στη λειτουργία του ανοσοποιητικού και στην ανάπτυξη του εγκεφάλου.

Από τη ρύθμιση γονιδίων στη μικροβιακή ποικιλότητα

Ένα ακόμη βασικό εύρημα ήταν ότι τα επιγενετικά μοτίβα στη γέννηση συνδέθηκαν με την εξέλιξη του μικροβιώματος του εντέρου στη συνέχεια. Συγκεκριμένα, βρέφη με υψηλότερα επίπεδα μεθυλίωσης DNA σε ορισμένα γονίδια που σχετίζονται με την ανοσολογική λειτουργία είχαν τάση να αναπτύσσουν μικροβιώματα με χαμηλότερη ποικιλότητα έως τους 12 μήνες. Τα γονίδια αυτά συμμετέχουν στους μηχανισμούς με τους οποίους ο οργανισμός αναγνωρίζει και ανταποκρίνεται σε παθογόνους οργανισμούς. Η εικόνα που προκύπτει είναι ότι βιολογικά «σήματα» που υπάρχουν ήδη στη γέννηση μπορεί να συμβάλλουν στην καθοδήγηση της μικροβιακής εγκατάστασης και ωρίμανσης μέσα στον πρώτο χρόνο.

Μικρόβια του εντέρου και ενδείξεις ASD/ΔΕΠΥ έως τα 3 έτη

Όταν οι ερευνητές συνέκριναν τα δεδομένα με τις συμπεριφορικές εκβάσεις στην ηλικία των τριών ετών, εντόπισαν συσχετίσεις ανάμεσα σε ενδείξεις ASD και ΔΕΠΥ και σε συγκεκριμένους συνδυασμούς επιγενετικών δεικτών και μικροβίων του εντέρου. Ταυτόχρονα, καταγράφηκε ένα πιθανό προστατευτικό αποτέλεσμα από ορισμένα βακτήρια, μέσα στο ίδιο πλαίσιο συσχετίσεων. Παιδιά που έφεραν επιγενετικά μοτίβα συνδεδεμένα με ASD ήταν λιγότερο πιθανό να εμφανίσουν ενδείξεις της κατάστασης, εφόσον είχαν αποκτήσει το Lachnospira pectinoschiza στη βρεφική ηλικία.

Αντίστοιχα, παιδιά με επιγενετικά μοτίβα που σχετίζονταν με ΔΕΠΥ εμφανίστηκαν λιγότερο πιθανό να έχουν ενδείξεις της διαταραχής, όταν είχαν αποκτήσει το Parabacteroides distasonis μέσα στον πρώτο χρόνο ζωής. Τα ευρήματα ενισχύουν την ιδέα ότι τα θεμέλια της υγείας του εγκεφάλου μπαίνουν πολύ νωρίς, ακόμη και πριν από τη γέννηση. Παρόλα αυτά, δεν υποδεικνύουν ότι η αναπτυξιακή πορεία ενός παιδιού είναι «προκαθορισμένη» από τη στιγμή που γεννιέται, καθώς πρόκειται για σύνθετες καταστάσεις με πολλούς παράγοντες.

Τι σημαίνουν αυτά για μελλοντικές παρεμβάσεις

Η ερευνητική ομάδα συνεχίζει να παρακολουθεί τα παιδιά που συμμετείχαν, με στόχο να αποσαφηνίσει πώς τα επιγενετικά μοτίβα της πρώιμης ζωής και η εξέλιξη του μικροβιώματος συνδέονται με την υγεία σε μεγαλύτερες ηλικίες. Τονίζεται επίσης ότι θα χρειαστούν εργαστηριακές μελέτες για να επιβεβαιωθούν οι σχέσεις που παρατηρήθηκαν μεταξύ εντερικών βακτηρίων και νευροανάπτυξης. Σε μακροπρόθεσμο επίπεδο, ο στόχος είναι να διερευνηθούν ασφαλείς και μη παρεμβατικές πρώιμες παρεμβάσεις, όπως συγκεκριμένα προβιοτικά ή «ζωντανά» βιοθεραπευτικά. Η φιλοδοξία είναι τέτοιες προσεγγίσεις να συμβάλουν στην καλλιέργεια ενός υγιούς μικροβιώματος και, ενδεχομένως, στη μείωση του κινδύνου νευροαναπτυξιακών δυσκολιών. Η μελέτη υποστηρίχθηκε από οργανισμούς και ιδρύματα χρηματοδότησης στο Χονγκ Κονγκ.