Ændring af det naturlige miljø producerer mikrobielle antiinflammatoriske og immunologiske virkninger hos børn i dagpleje

Transparenz: Redaktionell erstellt und geprüft.
Veröffentlicht am

Referencer Roslund MI, Puhakka R, Grönroos M, et al. Biodiversitetsintervention forbedrer immunregulering og sundhedsassocieret commensal mikrobiota hos dagplejebørn. Videnskab Adv. 2020; 6 (42): EABA2578. Undersøgelse sigter mod at eksperimentelt afgøre, om naturligt forekommende jordbakterier i ”grøn” vs. ”normale” anlagte dagplejecentre påvirker immunsystemets inflammatoriske respons hos førskolealder børn deltagere 75 førskolealder børn (3-5 år) i Finland. Alle børn modtog de samme 2 måltider og 1 snack pr. Dag samt på samme tid uden for dagen (~ 1,5 timer) i hele eksperimentet. Forskere vurderede aktiviteter uden for dagpleje (f.eks. Måltider derhjemme, weekender på ...

Verweise Roslund MI, Puhakka R., Grönroos M., et al. Die Biodiversitätsintervention verbessert die Immunregulation und die gesundheitsassoziierten kommensalen Mikrobiota bei Tageskindern. Wissenschaft Adv. 2020;6(42):eaba2578. Studienziel Es sollte experimentell bestimmt werden, ob natürlich vorkommende Bodenbakterien in „grünen“ vs. „normalen“ landschaftlich gestalteten Kindertagesstätten die entzündliche Reaktion des Immunsystems bei Kindern im Vorschulalter beeinflussen Teilnehmer 75 Kinder im Vorschulalter (3-5 Jahre) in Finnland. Alle Kinder erhielten während des gesamten Experiments die gleichen 2 Mahlzeiten und 1 Snack pro Tag sowie die gleiche Zeit pro Tag draußen (~ 1,5 Stunden). Die Forscher bewerteten Aktivitäten außerhalb der Kindertagesstätte (z. B. Mahlzeiten zu Hause, Wochenenden im …
Referencer Roslund MI, Puhakka R, Grönroos M, et al. Biodiversitetsintervention forbedrer immunregulering og sundhedsassocieret commensal mikrobiota hos dagplejebørn. Videnskab Adv. 2020; 6 (42): EABA2578. Undersøgelse sigter mod at eksperimentelt afgøre, om naturligt forekommende jordbakterier i ”grøn” vs. ”normale” anlagte dagplejecentre påvirker immunsystemets inflammatoriske respons hos førskolealder børn deltagere 75 førskolealder børn (3-5 år) i Finland. Alle børn modtog de samme 2 måltider og 1 snack pr. Dag samt på samme tid uden for dagen (~ 1,5 timer) i hele eksperimentet. Forskere vurderede aktiviteter uden for dagpleje (f.eks. Måltider derhjemme, weekender på ...

Ændring af det naturlige miljø producerer mikrobielle antiinflammatoriske og immunologiske virkninger hos børn i dagpleje

Referencer

Roslund MI, Puhakka R, Grönroos M, et al. Biodiversitetsintervention forbedrer immunregulering og sundhedsassocieret commensal mikrobiota hos dagplejebørn.Videnskab Adv. 2020; 6 (42): EABA2578.

Undersøgelsesmål

At eksperimentelt bestemme, om naturligt forekommende jordbakterier i “grøn” vs. ”normale” anlagte dagplejecentre påvirker immunsystemets inflammatoriske respons hos førskolebørn

Deltager

75 førskolebørn (3-5 år) i Finland. Alle børn modtog de samme 2 måltider og 1 snack pr. Dag samt på samme tid uden for dagen (~ 1,5 timer) i hele eksperimentet. Forskere vurderede aktiviteter uden for dagpleje (f.eks. Måltider derhjemme, udendørs/natur -weekender, kontakt med dyr) ved hjælp af undersøgelser, der er afsluttet af forældre og fandt minimale forskelle mellem grupper.

Børn blev udelukket fra undersøgelsen, hvis de havde nogen af ​​følgende egenskaber: tilstedeværelse af en immundefekt, autoimmun eller immunregulerende sygdom (f.eks. Human immundefektvirus). [HIV], Crohns sygdom, Downs syndrom); Nuværende anvendelse af immunsuppressive medicin (f.eks. Kortikosteroider); eller aktuel brug af antibiotika eller probiotika.

Udkast

Forskere vurderede børn før (@day 0) og efter (@day 28) landskabsarkitektur eller ikke-ændringskontrol på de urbane dagplejecentre, de deltog i. De inkluderede 3 indstillingstyper:

  • Standard-Kindertagesstätte (keine Änderung der negativen Kontrolleinstellung): Kies- und Betonhof mit eingebauten Elementen (z. B. Schaukel, Klettergerüst und Sandkasten)
  • Naturkindergarten (keine Veränderung Positivkontrolle): Hof und Umgebung mit natürlich vorkommenden Waldelementen (z. B. Heidelbeersträucher, Heidekraut, Moose, Rispengras, Torf)
  • Begrünung der Kindertagesstätte (variable Einstellung): Standard-Kindertagesstättenhof @Tag 0, mit Waldelementen, die gebracht und gepflanzt werden, um die Ähnlichkeit mit der Naturtagesstätte bis zum 28. Tag zu erleichtern.

Forskerne tog før og efter målinger af hud- og afføringsbakterier samt blodprøver fra alle deltagere. De målte også jord/jordbakterier @day 0 og @day 28 i alle 3 miljøer på en standardiseret måde (f.eks. Næsten dagpleje hoveddør, swing sæt, jungle gymnastiksal, sandkasse).

Målparametre

Forskere tog blodprøver før og efter interventionen til at vurdere status for børns immunsystemer. Specifikt målte de følgende inflammatoriske immunmarkører (cytokiner):

  • Interleukin 10 (IL-10): ein wichtiges entzündungshemmendes Interleukin-Zytokin
  • Transforming Growth Factor-beta 1 (TGF-β1): ein wichtiges entzündungshemmendes regulatorisches Zytokin
  • Interleukin 17A (IL-17A): ein wichtiges entzündungsförderndes regulatorisches Zytokin.

Blodprøver blev også anvendt til at måle regulatoriske T -celler (TREG), der modulerede hvide blodlegemer, der påvirker den inflammatoriske immunrespons. Forskerne målte også hud- og afføringsbakterier såvel som miljøjordbakterier for at vurdere eventuelle ændringer mellem grupper før og efter undersøgelsen.

Nøgleindsigt

Jordprøver fra alle 3 dagpleje -centre på dag 0 viste som omfattende tilstedeværelse af flere klasser af bakterier som forventet. Pre-intervention mikrobiel mangfoldighed var signifikant højere i Nature Day Care Group end i standardplejegruppen for dagpleje (som omfattede grønnegruppen for grønnedagen). Der blev fundet alvorligt forhøjede IL-10-niveauer hos børn, der deltog i Nature Daycare (S= 0,0000023). Omvendt havde børn på dagen 0 standard dagplejegruppe lavere TGF-ß1-niveauer (S= 0,01).

"Greening" i en børnehave førte til ændringer i jord-, hud- og afføringsbakterier, der direkte svarede til ændringer i immunfunktionen.

På dag 28 blev der målt en markant stigning i bakteriel Dette blev afspejlet i øget mikrobiel mangfoldighed på huden og afføringsprøver af børn i Greening Kita -gruppen, som svarede til resultaterne i Nature Kita -gruppen.

Det vigtigste er, at ændringer i jord, hud og afføringsbakterier svarede direkte til ændringer i målinger af immunfunktion for grønnedaggruppen. Stigningen i mikrobiel mangfoldighed førte til en signifikant stigning i antiinflammatorisk TGF-ß1 (S= 0,01) og Treg (S= 0,016) og falder i den pro-inflammatoriske IL-17A (S= 0,002). Især var et fald i IL-17A stærkest forbundet med en stigning i afføringsbakterierFaecalibacterium prausnitzii(S= 0,045), som har vist sig at have fordelagtige immunmodulerende egenskaber for mennesker med Crohns sygdom.1

Øv konsekvenser

Dette er den første feltundersøgelse, der eksperimentelt måler, hvordan miljømæssige bakterier modulerer det humane immunsystem. Miljøfaktorer har været kendt for at påvirke immunsystemfunktionen i årtier, begyndende med udviklingen af ​​”hygiejnehypotesen” i 1989.2Siden da har adskillige undersøgelser vist betydningen af ​​mikrobiel biodiversitet i at påvirke immunsystemfunktionen.3.4This also includes the refined "Old Friends Hypothesis", which suggests that atopic diseases (e.g. allergies, asthma, eczema) and autoimmune diseases (e.g. multiple sclerosis, rheumatoid arthritis, Crohn's disease) are increasing in developed countries compared to developing countries as a result of microbial Th1/Th2/Th17/Treg immune modulation, which is more representative of our traditional Evolutionær fortid.5En fortid, hvor vores forhistoriske forfædre blev fysisk udsat for den rige mikrobielle biodiversitet i den naturlige verden omkring dem.6.7

Beviserne for de gamle venner -hypotese er ikke kun baseret på sammenligninger mellem udviklede lande og udviklingslande. Selv i udviklede lande er der mange undersøgelser, der viser de sundhedsmæssige fordele ved mennesker, især børn, der udsættes for mikrobielle miljøer med større biodiversitet. Forfattere om disse fordele er almindelige, selv i populær læglitteratur.8.9En almindelig måde at opnå disse fordele på er at tilbringe tid udendørs, hvor naturligt forekommende mikrobiel mangfoldighed er høj. Flere undersøgelser har vist fordelene ved sådanne udendørs aktiviteter på hastigheder af atopiske og autoimmune sygdomme.10,11såvel som psykiske sygdomme såsom depression og angst12,13Medieret af neuronal antiinflammatorisk og neurotransmitter-understøttende ændringer forårsaget af mikrobielle eksponeringer.14-16Dette er naturligvis ud over alle de andre mentale og fysiske fordele, der vides at være resultatet af at tilbringe tid udendørs, herunder øget fysisk aktivitet, social interaktion, kreativ spil, empatiudvikling, akademisk præstation osv.17-19

Før denne aktuelle undersøgelse var alle undersøgelser af hygiejne/gamle venner hypoteser enten observation (at gøre foreninger på tværs af store befolkningsbaserede datasæt) eller laboratoriebaseretin vivoVaccinationsforsøg til måling af virkningerne af specifikke mikrobielle arter. Denne feltundersøgelse viser for første gang, at ændring af den virkelige verdensmiljøer kan ændre miljømæssige mikrobiomer på måder, der har målbare, virkningsfulde effekter på menneskelig inflammatorisk status og immunsystemfunktion.

begrænsninger

Dette var en godt designet undersøgelse, der etablerede en direkte forbindelse mellem ændringer i eksterne og interne miljømikrober og immunsystemfunktion. En mere definitiv forening kunne have været foretaget ved direkte at udsætte deltagerne for udvalgte mikrobielle arter, men denne forening blev foretaget andre steder.20Denne undersøgelse viste ikke, hvor længe deltagernes mikrobielle og immunologiske ændringer varede efter dag 28. Fremtidige undersøgelser kunne omfatte en crossover- eller udvaskningsperiode efter eksponering for at bestemme levetiden. Derudover ville en langsgående undersøgelse med kliniske populationer (f.eks. Børn med atopiske eller autoimmune diagnoser) være nyttig til at bestemme den terapeutiske værdi af denne type eksponering.

Konklusion

Den verden, vi lever i, har komplekse og intime effekter på vores helbred og velvære. Som det holistiske verdensbillede siger: "Alt er forbundet." I moderne tid har mange mennesker forsøgt at distancere sig fra den naturlige verden omkring dem, ofte til deres skade. At udforske måder at vende tilbage til en mere relationel interaktion med vores miljø giver biologisk mening og understøtter den fysiologiske funktion af vores krops tilpasninger gennem millioner af år. Forskning som denne dagplejeundersøgelse viser, at enkle miljømæssige justeringer kan påvirke os selv og vores børns helbred positivt og liv.

  1. H. Sokol, B. Pigneur, L. Watterlot et al. Faecalibacterium prausnitzii ist ein entzündungshemmendes kommensales Bakterium, das durch Darmmikrobiota-Analyse von Patienten mit Morbus Crohn identifiziert wurde. Proc Natl Acad Sci USA. 2008;105(43):16731-16736.
  2. Strachan DP. Heuschnupfen, Hygiene und Haushaltsgröße. BMJ. 1989;299 (November):1259-1260.
  3. Hanski I, von Hertzen L, Fyhrquist N, et al. Biodiversität in der Umwelt, menschliche Mikrobiota und Allergien sind miteinander verbunden. Proc Natl Acad Sci. 2012;109(21):8334-8339.
  4. Von Hertzen L., Beutler B., Bienenstock J., et al. Helsinki-Alarm für Biodiversität und Gesundheit. Ann Med. 2015;47(3):218-225.
  5. Rook GAW, Adams V., Hunt J., Palmer R., Martinelli R., Brunet LR. Mykobakterien und andere Umweltorganismen als Immunmodulatoren für immunregulatorische Störungen. Semin Immunopathol. 2004;25(3-4):237-25
  6. Frew JW. Die Hygienehypothese, alte Bekannte und neue Gene. Vorderseite Immunol. 2019;10 (März): 1-3.
  7. Logan AC, Katzman MA, Balanzá-Martínez V. Natürliche Umgebungen, angestammte Ernährung und mikrobielle Ökologie: Gibt es eine moderne „Paläo-Defizit-Störung“? Teil II. J Physiol Anthropol. 2015;34(1):1-21.
  8. Gilbert J., Knight R., Blakeslee S. Schmutz ist gut. New York City, New York: St. Martin’s Publishing; 2017.
  9. Akst J. Der Einfluss des Bodens auf die menschliche Gesundheit. Der Wissenschaftler. https://www.the-scientist.com/news-opinion/the-influence-of-soil-on-human-health-66885. Abgerufen am 28. November 2020.
  10. Ruokolainen L., Von Hertzen L., Fyhrquist N., et al. Grünflächen rund ums Haus reduzieren die atopische Sensibilisierung bei Kindern. Allergy Eur J Allergy Clin Immunol. 2015;70(2):195-202.
  11. Turm GAW. Regulierung des Immunsystems durch Biodiversität aus der natürlichen Umwelt: eine für die Gesundheit wesentliche Ökosystemleistung. Proc Natl Acad Sci. 2013;110(46):18360-18367.
  12. Rook GAW, Raison CL, Lowry CA. Mikrobiota, immunregulatorische alte Bekannte und psychiatrische Erkrankungen. Adv Exp Med Biol. 2014;817:319-356.
  13. Lowry CA, Smith DG, Siebler PH, et al. Die Mikrobiota, Immunregulation und psychische Gesundheit: Auswirkungen auf die öffentliche Gesundheit. Curr Environ Heal berichtet. 2016;3(3):270-286.
  14. Reber SO, Siebler PH, Donner NC, et al. Immunisierung mit einem durch Hitze abgetöteten Präparat des Umweltbakteriums Mycobacterium vaccae fördert die Stressresistenz bei Mäusen. Proc Natl Acad Sci. 2016;113(22):E3130-3139.
  15. Lowry CA, Hollis JH, de Vries A, et al. Identifizierung eines immunresponsiven mesolimbokortikalen serotonergen Systems: mögliche Rolle bei der Regulierung des emotionalen Verhaltens. Neurowissenschaft. 2007;146(2):756-772.
  16. Smith DG, Martinelli R, Besra GS, et al. Identifizierung und Charakterisierung eines neuen entzündungshemmenden Lipids, isoliert aus Mycobacterium vaccaeein aus dem Boden stammendes Bakterium mit immunregulatorischen und stressresistenten Eigenschaften. Psychopharmakologie (Berl). 2019;236(5):1653-1670.
  17. Puhakka R, Rantala O, Roslund MI, Rajaniemi J, Laitinen OH, Sinkkonen A. Die Begrünung von Kindertagesstätten mit biodiversen Materialien bietet Wohlbefinden, Spiel und Umweltbeziehungen. Int J Environ Res Public Health. 2019;16(16):2948.
  18. Flouri E, Papachristou E, Midouhas E. Die Rolle von Grünflächen in der Nachbarschaft im räumlichen Arbeitsgedächtnis von Kindern. Br J Educ Psychol. 2019;89(2):359-373.
  19. Donovan GH, Michael YL, Gatziolis D, Hoyer RW. Die Beziehung zwischen der natürlichen Umgebung und der akademischen Leistung auf individueller Ebene in Portland, Oregon. Umgebungsverhalten. 2020;52(2):164-186.
  20. Lindenberg, F., Krych, L., Fielden, J., et al. Die Expression von immunregulatorischen Genen korreliert mit der Häufigkeit spezifischer Clostridiales- und Verrucomicrobia-Spezies im Ileum und Caecum des Pferdes. Wissenschaftlicher Rep. 2019;9(1):12674.