Согласно первым в своем роде исследованиям Медицинской школы UNC, ответ может быть очень большим.
Используя образцы фекалий, взятых у десятков годовалых детей, и когнитивные оценки тех же детей год спустя, исследователи из лаборатории Ребекки Кникмайер, доктора философии, доцента психиатрии, обнаружили связь между определенными видами микробных сообществ и более высокими уровнями. когнитивного развития позже.
Результаты опубликованы в журнале «Биологическая психиатрия».
«Большая история здесь в том, что у нас есть одна группа детей с определенным сообществом бактерий, которая лучше справляется с этими когнитивными тестами», – сказал Кникмайер. "Это первый раз, когда у людей была продемонстрирована связь между микробными сообществами и когнитивным развитием."
В кишечнике обитают триллионы микробов, которые могут оказать огромное влияние на здоровье людей, влияя на все, от нашей способности усваивать питательные вещества, содержащиеся в пище, до риска развития желудочно-кишечных расстройств, таких как колит.
Это сообщество микробов, также известное как микробиом, можно охарактеризовать несколькими способами, но одним из наиболее распространенных является оценка относительной численности различных видов бактерий с использованием комбинированного генетического материала всех микроорганизмов в конкретной среде в данной среде. дело кишки.
Кникмайер и ее коллеги пытались определить, существует ли связь между микробиомом кишечника и развитием мозга
Чтобы установить эту взаимосвязь, они собрали образцы фекалий у 89 типично развивающихся годовалых детей. Затем эти образцы были проанализированы и сгруппированы в три разные группы на основе сходства в их микробных сообществах.
В возрасте 2 лет когнитивные способности этих детей оценивались с помощью шкалы Маллена раннего обучения, серии тестов, которые проверяют мелкую и крупную моторику, способности восприятия и развитие речи.
Младенцы в кластере с относительно высокими уровнями бактерий рода Bacteroides имели лучшие когнитивные показатели по сравнению с двумя другими кластерами. Кроме того, дети с очень разнообразным микробиомом кишечника не работали так хорошо, как дети с менее разнообразным микробиомом.
«Последний результат был довольно неожиданным, – сказал Никмайер. «Изначально мы предсказывали, что дети с очень разнообразным микробиомом будут лучше работать, поскольку другие исследования показали, что низкое разнообразие в младенчестве связано с негативными последствиями для здоровья, включая диабет 1 типа и астму.
Наша работа предполагает, что «оптимальный» микробиом для когнитивных и психиатрических исходов может отличаться от «оптимального» микробиома для других исходов."
Определение оптимальных сообществ и обучение их формированию – вопрос для будущих исследований. На данный момент Кникмайер и ее коллеги все еще пытаются понять механизм, связывающий сообщества кишечных бактерий с развитием мозга.
«Действительно ли бактерии« общаются »с развивающимся мозгом??- спрашивает Кникмейер. "Это то, над чем мы сейчас работаем, поэтому мы ищем пути передачи сигналов, которые могут быть задействованы.
Другая возможность состоит в том, что бактериальное сообщество действует как посредник для какого-то другого процесса, влияющего на развитие мозга, например, изменения в определенных диетических питательных веществах."
Хотя результаты являются предварительными, они предполагают, что раннее вмешательство может стать ключом к оптимизации когнитивного развития.
«Это первое исследование, показывающее, что когнитивное развитие связано с микробиомом, и поэтому это самый первый шаг», – сказал Александр Карлсон, доктор медицинских наук, студент лаборатории Никмейера и первый автор статьи. «На самом деле мы еще не достигли того момента, когда мы можем сказать:« Давайте дадим каждому определенный пробиотик.’Но мы сделали несколько важных выводов из того, что обнаружили.
Один из них заключался в том, что при измерении микробиома в возрасте одного года мы уже наблюдаем появление сообществ кишечного микробиома взрослых, что означает, что идеальное время для вмешательства – до возраста 1 года."
Эти первоначальные результаты открыли несколько направлений для дальнейших исследований, включая связь микробиома кишечника младенца с другими аспектами развития ребенка, включая появление социальных навыков и тревожность.
«Общая картина: эти результаты предполагают, что вы можете направлять развитие микробиома для оптимизации когнитивного развития или снижения риска таких расстройств, как аутизм, которые могут включать проблемы с познанием и речью», – сказал Кникмайер. «Как вы руководите этим развитием – вопрос открытый, потому что мы должны понимать, что такое микробиом человека и как его изменить. И это то, над чем научное сообщество только начинает работать."