Специфична чревна бактерия помага на тежко недохранени деца

Ново изследване, публикувано на 13.04.2022 г. в списание „Science Translational Medicine“, сочи, че 4-седмична стандартна терапия с млечни продукти, съчетана с прием на специфичен щам на чревната бактерия Bifidobacterium infantis (B. infantis) води до покачване на теглото* при малки деца с тежка остра форма на недохранване и до частично потискане на възпалителните процеси в червата. Клиничното изпитание е проведено в Дака, Бангладеш.

Тежко недохранване и последици върху здравето на децата

Близо 18 милиона деца под 5-годишна възраст страдат от тежко остро недохранване, а 3 милиона умират от него всяка година. Лечението с висококалорична храна и антибиотици предпазва от фатален край, но в повечето случаи не ограничава дълготрайните негативни последици като например постоянен забавен растеж, нарушена функция на имунната система и неправилно развитие на мозъка. Понякога дори приемът на стандартни терапевтични хранителни продукти не успява да се справи със състоянието и детето продължава да страда от умерена форма на недохранване, която лесно може да се превърне отново в остра.

Експеримент с американски щам на бактерията B. infantis

В търсене на начин да помогнат на тежко недохранените деца, усилията си обединяват учени от медицинското училище на Вашингтонския университет в Сейн Луис и от Международния център за проучвания върху болестите, придружени от диария, в Дака, Бангладеш.

Щамът B. infantis е безопасен за малчуганите и е изолиран от чревните микроби в организма на здраво американско дете. Той е одобрен от Американската агенция за контрол на храните и лекарствата и се предлага в търговската мрежа под формата на пробиотик.

Учените с изненада установяват, че бактерията B. infantis не се открива или е в твърде малки количества в организма на деца с тежко остро недохранване.

Макар лечението с американския щам на бактерията да дава много добри резултати при тежко недохранени деца в Бангладеш, все пак нивата на бактериална колонизация остават 10 до 100 пъти по-ниски от тези при малчугани, които се развиват нормално.

Експеримент с бангладешкия щам на бактерията B. infantis

С цел да открие други щамове с потенциал за по-голяма колонизация, изследователският екип решава да култивира бактерията B. Infantis, като този път я изолира от здрави деца, живеещи в общността, в която и малчуганите с тежко остро недохранване. Един от новоизследваните щамове съдържа гени, които му позволяват да усвоява по-ефективно от първоначално използвания сложните въглехидрати, съдържащи се в местните храни.

По-бързо разпространение на бангладешкия щам

На втория етап от проучването учените колонизират лабораторни мишки с изкуствено премахнати микроорганизми с микробиотата (съвкупността от микроорганизми) на дете, което страда от тежко недохранване, преди да бъде подложено на лечение. Резултатите показват, че бангладешкият щам се разпространява много по-бързо и ефективно от американския. Откритието е добра отправна точка при извършването на клинични изпитания, с които да се докаже, че той ускорява растежа при деца с тежка форма на недохранване.

Един от авторите Джефри Гордън, директор на Център „Edison“ за геномни науки и биология на системите към медицинското училище в Сейнт Луис, пояснява: „Селектирането на бактериални щамове е ключов момент при създаването на нови терапии за възстановяване на нарушената микробиота, която обикновено е причина за тежко недохранване. Пилотното ни проучване не само дава надежда за по-ефективно лечение на деца с тежко остро недохранване, но и демонстрира колко тясна е връзката между правилното развитие на чревната микробиота и нормалния растеж на малките деца.“

Клиничните изпитания се ръководят от Тахмеед Ахмед и педиатъра Шарика Нужат. В тях са включени 60 деца на възраст 2-6 месеца, които страдат от тежко остро недохранване (твърде ниски височина и тегло за възрастта).

>>> В страните с ниски доходи децата масово са недохранени, надежда за подобряване на здравето им дава нов тип храна

Как протича изследването

В началото всички деца се лекуват с антибиотици и с млечна формула, одобрена от СЗО. Една част от тях са подложени на последващо допълнително лечение с предлагания на пазара пробиотик с бактерията B. infantis в продължение на 28 дни. Друга група приема бактерията B. infantis заедно с „пребиотичен“ сложен въглехидрат, извлечен от майчината кърма, а останалите – лактоза като плацебо. Учените преброяват различните видове бактерии във фекални проби от малчугани с тежко остро недохранване преди началото на терапията, на 28-ия ден и 4 седмици след края й.

Майкъл Барат, също член на екипа и доцент по патология и имунология, допълва: „В началото на клиничното изпитание бактерията B. Infantis, която е толкова важна за доброто чревно здраве, или липсва, или се открива в твърде малки количества в организма на деца с тежко остро недохранване. Резултатите са добри, но въпреки това нивата на колонизация остават значително по-ниски от тези при напълно здрави деца. Настроени сме оптимистично, но се питаме дали не можем да постигнем повече.“

Местният щам B. Infantis съдържа допълнителни гени, които позволяват по-добро усвояване на въглехидрати

Екипът не спира дотук и анализира чревни бактерии от здрави деца от същата общност в Дака. Така се натъкват на щама B. infantis с допълнителните гени, които позволяват по-добро метаболизиране на въглехидрати от растителни източници, характерни за храненето в региона, както и на други видове въглехидрати като например тези в майчиното мляко.

Кази Ахсан, експерт от лабораторията на Джефри Гордън, провежда експерименти с мишки, в чийто организъм по изкуствен път се създава колонизация от микробиотата на дете с тежко остро недохранване преди началото на лечението. Той трансплантира в животните и двата щама на бактерията B. Infantis. Храненето им включва продукти, типични за Бангладеш – ориз, леща и мляко.

Оказва се, че щамът от бангладешкото дете достига по-високи нива на колонизация от американския. Вероятно причината се крие в това, че той по-лесно се адаптира към храните, консумирани най-често в Бангладеш.

Учените забелязват също, че мишките с микробиота от тежко недохранено дете и с налична бактерия B. infantis наддават много повече от останалите мишки, както и че в чревната им микрофлора се откриват значително по-малко вредни бактерии.

Следващата крачка, което предстои да направят експертите, е да използват бангладешкия щам и неговите уникални геномни характеристики върху хора. „Само така ще разберем дали ефектът ще е същият като при животните. Ако сме на прав път, може би ще открием нов начин да помогнем на децата, които страдат от тежко недохранване, да избегнат дългосрочните последици от него и да възстановят теглото си“, споделя доц. Барат.

* Michael J. Barratt et al. Bifidobacterium infantis treatment promotes weight gain in Bangladeshi infants with severe acute malnutrition. Science Translational Medicine. 2022.