Η αλλαγή του φυσικού περιβάλλοντος παράγει μικροβιακές αντιφλεγμονώδεις και ανοσολογικές επιδράσεις στα παιδιά της παιδικής μέριμνας

Transparenz: Redaktionell erstellt und geprüft.
Veröffentlicht am

Παραπομπές Roslund ΜΙ, Puhakka R, Grönroos Μ, et αϊ. Η παρέμβαση της βιοποικιλότητας βελτιώνει την ανοσοδιατηρημένη ρύθμιση και τη σχετιζόμενη με την υγεία μικροβιοτική στα παιδιά της ημέρας. Science Adv. 2020 · 6 (42): EABA2578. Στόχος της μελέτης στοχεύει να καθορίζει πειραματικά εάν φυσικά βακτηρίδια εδάφους σε "πράσινα" έναντι "κανονικών" διαμορφωμένων κέντρων ημερήσιας φροντίδας επηρεάζουν τη φλεγμονώδη αντίδραση του ανοσοποιητικού συστήματος σε παιδιά προσχολικής ηλικίας 75 παιδιά προσχολικής ηλικίας (3-5 χρόνια) στη Φινλανδία. Όλα τα παιδιά έλαβαν τα ίδια 2 γεύματα και 1 σνακ την ημέρα καθώς και ταυτόχρονα έξω ανά ημέρα (~ 1,5 ώρες) σε όλο το πείραμα. Οι ερευνητές αξιολόγησαν δραστηριότητες εκτός της φροντίδας της ημέρας (π.χ. γεύματα στο σπίτι, Σαββατοκύριακα στο ...

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 …
Παραπομπές Roslund ΜΙ, Puhakka R, Grönroos Μ, et αϊ. Η παρέμβαση της βιοποικιλότητας βελτιώνει την ανοσοδιατηρημένη ρύθμιση και τη σχετιζόμενη με την υγεία μικροβιοτική στα παιδιά της ημέρας. Science Adv. 2020 · 6 (42): EABA2578. Στόχος της μελέτης στοχεύει να καθορίζει πειραματικά εάν φυσικά βακτηρίδια εδάφους σε "πράσινα" έναντι "κανονικών" διαμορφωμένων κέντρων ημερήσιας φροντίδας επηρεάζουν τη φλεγμονώδη αντίδραση του ανοσοποιητικού συστήματος σε παιδιά προσχολικής ηλικίας 75 παιδιά προσχολικής ηλικίας (3-5 χρόνια) στη Φινλανδία. Όλα τα παιδιά έλαβαν τα ίδια 2 γεύματα και 1 σνακ την ημέρα καθώς και ταυτόχρονα έξω ανά ημέρα (~ 1,5 ώρες) σε όλο το πείραμα. Οι ερευνητές αξιολόγησαν δραστηριότητες εκτός της φροντίδας της ημέρας (π.χ. γεύματα στο σπίτι, Σαββατοκύριακα στο ...

Η αλλαγή του φυσικού περιβάλλοντος παράγει μικροβιακές αντιφλεγμονώδεις και ανοσολογικές επιδράσεις στα παιδιά της παιδικής μέριμνας

Αναφορές

Roslund ΜΙ, Puhakka R, Grönroos Μ, et αϊ. Η παρέμβαση της βιοποικιλότητας βελτιώνει την ανοσοδιατηρημένη ρύθμιση και τη σχετιζόμενη με την υγεία μικροβιοτική στα παιδιά της ημέρας.Επιστήμη Adv. 2020 · 6 (42): EABA2578.

Στόχος μελέτης

Για να προσδιοριστεί πειραματικά εάν φυσικά απαντώμενα βακτήρια εδάφους σε "πράσινα" έναντι "κανονικών" διαμορφωμένων κέντρων ημερήσιας φροντίδας επηρεάζουν την φλεγμονώδη ανταπόκριση του ανοσοποιητικού συστήματος στα παιδιά προσχολικής ηλικίας

Συμμέτοχος

75 παιδιά προσχολικής ηλικίας (3-5 χρόνια) στη Φινλανδία. Όλα τα παιδιά έλαβαν τα ίδια 2 γεύματα και 1 σνακ την ημέρα καθώς και ταυτόχρονα έξω ανά ημέρα (~ 1,5 ώρες) σε όλο το πείραμα. Οι ερευνητές αξιολόγησαν δραστηριότητες εκτός της φροντίδας της ημέρας (π.χ. γεύματα στο σπίτι, υπαίθρια/φύση Σαββατοκύριακα, επαφή με ζώα) χρησιμοποιώντας έρευνες που ολοκληρώθηκαν από τους γονείς και βρήκαν ελάχιστες διαφορές μεταξύ των ομάδων.

Τα παιδιά αποκλείστηκαν από τη μελέτη εάν είχαν κάποιο από τα ακόλουθα χαρακτηριστικά: παρουσία ανοσοανεπάρκειας, αυτοάνοσης ή ανοσορυθμιστικής νόσου (π.χ. ιός ανθρώπινης ανοσοανεπάρκειας). [HIV], νόσος του Crohn, σύνδρομο Down). τρέχουσα χρήση ανοσοκατασταλτικών φαρμάκων (π.χ. κορτικοστεροειδή). ή τρέχουσα χρήση αντιβιοτικών ή προβιοτικών.

Προσχέδιο

Οι ερευνητές αξιολόγησαν τα παιδιά πριν (@day 0) και μετά από (@day 28) εξωραϊσμό ή μη αλλαγή ελέγχου στα αστικά κέντρα ημερήσιας φροντίδας που παρακολούθησαν. Περιλάμβαναν 3 τύπους ρύθμισης:

  • 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.

Οι ερευνητές έλαβαν προ- και μετα-μετρήσεις βακτηρίων δέρματος και κοπράνων καθώς και δείγματα αίματος από όλους τους συμμετέχοντες. Μετρούσαν επίσης βακτηρίδια εδάφους/εδάφους @day 0 και @day 28 σε όλα τα 3 περιβάλλοντα με τυποποιημένο τρόπο (π.χ. δίπλα στην μπροστινή πόρτα της ημέρας, Swing Set, Jungle Gym, Sandbox).

Παράμετροι στόχου

Οι ερευνητές έλαβαν δείγματα αίματος πριν και μετά την παρέμβαση για να αξιολογήσουν την κατάσταση του ανοσοποιητικού συστήματος των παιδιών. Συγκεκριμένα, μέτρησαν τους ακόλουθους φλεγμονώδεις ανοσολογικούς δείκτες (κυτοκίνες):

  • 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.

Τα δείγματα αίματος χρησιμοποιήθηκαν επίσης για τη μέτρηση των ρυθμιστικών Τ κυττάρων (TREG), ρυθμίζοντας τα λευκά αιμοσφαίρια που επηρεάζουν τη φλεγμονώδη ανοσοαπόκριση. Οι ερευνητές μέτρησαν επίσης τα βακτηρίδια του δέρματος και των κοπράνων καθώς και τα περιβαλλοντικά βακτήρια εδάφους για να αξιολογήσουν τυχόν αλλαγές μεταξύ των ομάδων πριν και μετά τη μελέτη.

Βασικές ιδέες

Τα δείγματα εδάφους από τα 3 κέντρα ημερήσιας φροντίδας την ημέρα 0 έδειξαν εκτεταμένη παρουσία πολλαπλών κατηγοριών βακτηρίων, όπως αναμενόταν. Η μικροβιακή ποικιλομορφία πριν από την παρέμβαση ήταν σημαντικά υψηλότερη στην ομάδα ημερήσιας φροντίδας της φύσης απ 'ό, τι στην ομάδα ημερήσιας φροντίδας (η οποία περιελάμβανε την ομάδα ημερήσιας φροντίδας πριν από την παρέμβαση). Βρέθηκαν σοβαρά αυξημένα επίπεδα IL-10 στα παιδιά που παρακολουθούσαν τη φύση της φύσης (Π.= 0.0000023). Αντίστροφα, τα παιδιά στην ημέρα 0 Standard Day Care Group είχαν χαμηλότερα επίπεδα TGF-β1 (Π.= 0,01).

Το "πράσινο" ενός νηπιαγωγείου οδήγησε σε αλλαγές στα βακτηρίδια του εδάφους, του δέρματος και των κοπράνων που αντιστοιχούσαν άμεσα σε αλλαγές στην ανοσολογική λειτουργία.

Την 28η ημέρα, μετρήθηκε μια σημαντική αύξηση της αφθονίας βακτηρίων και της ποικιλομορφίας για το νηπιαγωγείο πρασίνου, έως και οκτώ φορές αυτό που μετρήθηκε στο πρότυπο φυτώριο. Αυτό αντανακλάται στην αυξημένη μικροβιακή ποικιλομορφία στο δέρμα και τα δείγματα κοπράνων των παιδιών στην ομάδα Greening Kita, τα οποία ήταν παρόμοια με τα ευρήματα της ομάδας Nature Kita.

Το πιο σημαντικό είναι ότι οι αλλαγές στα βακτηρίδια του εδάφους, του δέρματος και των κοπράνων αντιστοιχούσαν απευθείας στις μεταβολές των μέτρων της ανοσολογικής λειτουργίας για την ομάδα ημερήσιας φροντίδας πρασίνου. Η αύξηση της μικροβιακής ποικιλομορφίας οδήγησε σε σημαντική αύξηση του αντιφλεγμονώδους ΤΟΡ-β1 (Π.= 0,01) και Treg (Π.= 0,016) και μειώνεται στο προ-φλεγμονώδες IL-17A (Π.= 0,002). Συγκεκριμένα, η μείωση της IL-17A συνδέθηκε περισσότερο με την αύξηση των βακτηρίων κοπράνωνΚοπράφιο prausnitzii(Π.= 0,045), η οποία έχει αποδειχθεί ότι έχει ευεργετικές ανοσορυθμιστικές ιδιότητες για άτομα με ασθένεια του Crohn.1

Πρακτικές συνέπειες

Αυτή είναι η πρώτη μελέτη πεδίου για να μετρήσετε πειραματικά πώς τα περιβαλλοντικά βακτήρια διαμορφώνουν το ανθρώπινο ανοσοποιητικό σύστημα. Οι περιβαλλοντικοί παράγοντες είναι γνωστό ότι επηρεάζουν τη λειτουργία του ανοσοποιητικού συστήματος εδώ και δεκαετίες, ξεκινώντας από την ανάπτυξη της "Υγιεινής" το 1989.2Από τότε, αρκετές μελέτες έχουν δείξει τη σημασία της μικροβιακής βιοποικιλότητας στην επίδραση της λειτουργίας του ανοσοποιητικού συστήματος.3.4Αυτό περιλαμβάνει επίσης την εκλεπτυσμένη «υπόθεση των παλιών φίλων», η οποία υποδηλώνει ότι οι ατοπικές ασθένειες (π.χ. αλλεργίες, άσθμα, έκζεμα) και αυτοάνοσες ασθένειες (π.χ. πολλαπλή σκλήρυνση, η ρευματοειδής αρθρίτι παρελθόν.5Ένα παρελθόν στο οποίο οι προϊστορικοί πρόγονοί μας εκτέθηκαν φυσικά στην πλούσια μικροβιακή βιοποικιλότητα του φυσικού κόσμου γύρω τους.6.7

Τα στοιχεία για την υπόθεση των παλαιών φίλων δεν βασίζονται αποκλειστικά σε συγκρίσεις μεταξύ ανεπτυγμένων και αναπτυσσόμενων χωρών. Ακόμη και στις ανεπτυγμένες χώρες, υπάρχουν πολλές μελέτες που αποδεικνύουν τα οφέλη για την υγεία των ανθρώπων, ειδικά των παιδιών, που εκτίθενται σε μικροβιακά περιβάλλοντα με μεγαλύτερη βιοποικιλότητα. Τα γραπτά σχετικά με αυτά τα οφέλη είναι κοινά ακόμη και στη δημοφιλή λογοτεχνία.8.9Ένας κοινός τρόπος για να επιτευχθεί αυτά τα οφέλη είναι να περάσετε χρόνο σε εξωτερικούς χώρους όπου η φυσική μικροβιακή ποικιλομορφία είναι υψηλή. Αρκετές μελέτες έχουν δείξει τα οφέλη από τέτοιες υπαίθριες δραστηριότητες σχετικά με τα ποσοστά ατοπικών και αυτοάνοσων ασθενειών.10,11καθώς και ψυχικές ασθένειες όπως η κατάθλιψη και το άγχος12,13Με τη μεσολάβηση των νευρωνικών αντιφλεγμονωδών και νευροδιαβιβαστών-υποστηρικτικών αλλαγών που προκαλούνται από μικροβιακές εκθέσεις.14-16Αυτό είναι, φυσικά, εκτός από όλα τα άλλα πνευματικά και σωματικά οφέλη που είναι γνωστό ότι προκύπτουν από το να ξοδεύουν χρόνο σε εξωτερικούς χώρους, συμπεριλαμβανομένης της αυξημένης σωματικής δραστηριότητας, της κοινωνικής αλληλεπίδρασης, του δημιουργικού παιχνιδιού, της ανάπτυξης ενσυναίσθησης, της ακαδημαϊκής απόδοσης κ.λπ.17-19

Πριν από αυτή την τρέχουσα μελέτη, όλες οι έρευνες σχετικά με τις υποθέσεις υγιεινής/παλιάς φίλης ήταν είτε παρατηρητικές (κάνοντας ενώσεις σε μεγάλα σύνολα δεδομένων που βασίζονται σε πληθυσμό) είτε με βάση το εργαστήριο) ή με βάση το εργαστήριοin vivoΔοκιμές εμβολιασμού για τη μέτρηση των επιδράσεων συγκεκριμένων μικροβιακών ειδών. Αυτή η μελέτη πεδίου δείχνει για πρώτη φορά ότι η μεταβολή των πραγματικών περιβαλλόντων μπορεί να μεταβάλει τα περιβαλλοντικά μικροβιώματα με τρόπους που έχουν μετρήσιμες, επιζήμιες επιδράσεις στην ανθρώπινη φλεγμονώδη κατάσταση και τη λειτουργία του ανοσοποιητικού συστήματος.

περιορισμοί

Αυτή ήταν μια καλά σχεδιασμένη μελέτη που καθιέρωσε μια άμεση σχέση μεταξύ αλλαγών στα εξωτερικά και εσωτερικά περιβαλλοντικά μικρόβια και τη λειτουργία του ανοσοποιητικού συστήματος. Μια πιο οριστική συσχέτιση θα μπορούσε να γίνει με την άμεση έκθεση των συμμετεχόντων σε επιλεγμένα μικροβιακά είδη, αλλά αυτή η συσχέτιση έγινε αλλού.20Η μελέτη αυτή δεν έδειξε πόσο καιρό οι μικροβιακές και ανοσολογικές αλλαγές των συμμετεχόντων διήρκεσαν μετά την ημέρα 28. Οι μελλοντικές μελέτες θα μπορούσαν να περιλαμβάνουν μια περίοδο crossover ή έκπλυσης μετά την έκθεση για τον προσδιορισμό της μακροζωίας. Επιπλέον, θα ήταν χρήσιμο μια διαχρονική μελέτη με κλινικούς πληθυσμούς (π.χ. παιδιά με ατοπική ή αυτοάνοση διαγνώσεις) για τον προσδιορισμό της θεραπευτικής αξίας αυτού του τύπου έκθεσης.

Σύναψη

Ο κόσμος στον οποίο ζούμε έχει πολύπλοκες και οικείες επιπτώσεις στην υγεία και την ευημερία μας. Όπως λέει η ολιστική κοσμοθεωρία, "όλα είναι συνδεδεμένα". Στη σύγχρονη εποχή, πολλοί άνθρωποι προσπάθησαν να αποστασιοποιηθούν από τον φυσικό κόσμο γύρω τους, συχνά εις βάρος τους. Η διερεύνηση τρόπων επιστροφής σε μια πιο σχεσιακή αλληλεπίδραση με το περιβάλλον μας κάνει βιολογική έννοια και υποστηρίζει τη φυσιολογική λειτουργία των προσαρμογών του σώματός μας για εκατομμύρια χρόνια. Η έρευνα όπως αυτή η μελέτη ημερήσιας φροντίδας δείχνει ότι οι απλές περιβαλλοντικές προσαρμογές μπορούν να επηρεάσουν θετικά την υγεία και τη ζωή του εαυτού μας και των παιδιών μας.

  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.