A természetes környezet megváltoztatása mikrobiális gyulladásgátló és immunológiai hatásokat eredményez a napközi gyermekeknél

Transparenz: Redaktionell erstellt und geprüft.
Veröffentlicht am

Hivatkozások Roslund MI, Puhakka R, Grönroos M, et al. A biodiverzitási beavatkozás javítja az immunszabályozást és az egészséggel kapcsolatos commensal mikrobiotát a napközi gyermekeknél. Tudományos adv. 2020; 6 (42): EABA2578. A tanulmány célja, hogy kísérletileg meghatározza, hogy a természetben előforduló talajbaktériumok „zöld” és a „normál” parkosított nappali ellátásban befolyásolják-e az immunrendszer gyulladásos reakcióját az óvodáskorú gyermekek résztvevőiben 75 óvodai korú gyermek (3-5 év) Finnországban. Minden gyermek ugyanazt a 2 étkezést és 1 snack -et kapott naponta, valamint ugyanabban az időben napi (~ 1,5 óra) a kísérlet során. A kutatók a napközion kívüli tevékenységeket értékelték (például otthon étkezés, hétvégék ...

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 …
Hivatkozások Roslund MI, Puhakka R, Grönroos M, et al. A biodiverzitási beavatkozás javítja az immunszabályozást és az egészséggel kapcsolatos commensal mikrobiotát a napközi gyermekeknél. Tudományos adv. 2020; 6 (42): EABA2578. A tanulmány célja, hogy kísérletileg meghatározza, hogy a természetben előforduló talajbaktériumok „zöld” és a „normál” parkosított nappali ellátásban befolyásolják-e az immunrendszer gyulladásos reakcióját az óvodáskorú gyermekek résztvevőiben 75 óvodai korú gyermek (3-5 év) Finnországban. Minden gyermek ugyanazt a 2 étkezést és 1 snack -et kapott naponta, valamint ugyanabban az időben napi (~ 1,5 óra) a kísérlet során. A kutatók a napközion kívüli tevékenységeket értékelték (például otthon étkezés, hétvégék ...

A természetes környezet megváltoztatása mikrobiális gyulladásgátló és immunológiai hatásokat eredményez a napközi gyermekeknél

Referenciák

Roslund MI, Puhakka R, Grönroos M, et al. A biodiverzitási beavatkozás javítja az immunszabályozást és az egészséggel kapcsolatos commensal mikrobiotát a napközi gyermekeknél.tudományos adv- 2020; 6 (42): EABA2578.

Tanulmányi cél

Kísérletileg annak meghatározása, hogy a természetben előforduló talajbaktériumok „zöld” és a „normál” parkosított nappali központokban befolyásolják -e az immunrendszer gyulladásos reakcióját az óvodai gyermekeknél

Résztvevő

75 óvodai gyermek (3-5 év) Finnországban. Minden gyermek ugyanazt a 2 étkezést és 1 snack -et kapott naponta, valamint ugyanabban az időben napi (~ 1,5 óra) a kísérlet során. A kutatók a nappali ellátáson kívüli tevékenységeket (például otthoni étkezés, szabadtéri/természeti hétvégék, állatokkal való érintkezés) értékelték a szülők által elvégzett felmérések felhasználásával, és minimális különbségeket találtak a csoportok között.

A gyermekeket kizárták a vizsgálatból, ha a következő jellemzőkkel rendelkeztek: immunhiány, autoimmun vagy immungulációs betegség (például humán immunhiány vírus) jelenléte. [HIV], Crohn -betegség, Down -szindróma); immunszuppresszív gyógyszerek (például kortikoszteroidok) jelenlegi használata; vagy antibiotikumok vagy probiotikumok jelenlegi használata.

Vázlat

A kutatók a gyermekeket (@nap 0) és után (@nap) korábban kiértékelték a tereprendezés vagy a változás ellenőrzése a városi napközi központokban. 3 beállítási típust tartalmaztak:

  • 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.

A kutatók a bőr- és székletbaktériumok előtti és utáni méréseket, valamint az összes résztvevő vérmintáját vették. Megmérték a talaj/talajbaktériumokat @nap 0 és @napi 28. mindhárom környezetben, standardizált módon (például a napközi bejárati ajtó mellett, a lengőkészlet, a dzsungel tornaterem, a homokozó).

Célparaméterek

A kutatók vérmintákat vettek a beavatkozás előtt és után, hogy felmérjék a gyermekek immunrendszerének állapotát. Pontosabban, a következő gyulladásos immunmarkerek (citokinek) mérték:

  • 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.

Vérmintákat is használtak a szabályozó T -sejtek (TREG) mérésére, modulálva a fehérvérsejteket, amelyek befolyásolják a gyulladásos immunválaszt. A kutatók a bőr- és székletbaktériumokat, valamint a környezeti talajbaktériumokat is megmérték a csoportok közötti változások felmérése érdekében a vizsgálat előtt és után.

Kulcsfontosságú betekintés

A 0. napon mindhárom nap gondozó központból származó talajminták a vártnak megfelelően a baktériumok több osztályának széles körű jelenlétét mutatták. Az intervenció előtti mikrobiális sokféleség szignifikánsan magasabb volt a természetnapos gondozási csoportban, mint a szokásos nappali gondozási csoportban (amely magában foglalta az intervenció előtti zöldítés nappali gondozási csoportját). Súlyosan megemelkedett IL-10 szintet találtak a természet napközi részvételében részt vevő gyermekeknél (P= 0,0000023). Ezzel szemben a 0. napi standard nappali gondozási csoport gyermekei alacsonyabbak voltak a TGF-β1 szinteknél (P= 0,01).

Az óvoda „zöldsége” a talaj, a bőr és a székletbaktériumok változásához vezetett, amely közvetlenül megfelel az immunfunkció változásainak.

A 28. napon a baktériumok bőségének és sokféleségének szignifikáns növekedését mértük a zöldítő óvoda esetében, akár nyolcszor, amit a szokásos óvodában mértek. Ez tükröződött a Greening Kita csoportban a bőr- és székletminták fokozott mikrobiális sokféleségében, amelyek hasonlóak voltak a Nature Kita csoport eredményeihez.

A legfontosabb, hogy a talaj, a bőr és a széklet baktériumok változásai közvetlenül megfelelnek az immunfunkció méréseinek változásainak a zöldítés nappali gondozási csoportjában. A mikrobiális sokféleség növekedése a gyulladásgátló TGF-β1 (P= 0,01) és Treg (P= 0,016), és csökken a gyulladáscsökkentő IL-17a (P= 0,002). Különösen az IL-17a csökkenése a legerősebben összefüggésben volt a széklet baktériumok növekedésévelFacalibacterium prausnitzii(P= 0,045), amelyről kimutatták, hogy jótékony immunmoduláló tulajdonságokkal rendelkezik a Crohn -kórban szenvedő emberek számára.1

Gyakorlati következmények

Ez az első terepi tanulmány, amely kísérletileg méri, hogy a környezeti baktériumok hogyan modulálják az emberi immunrendszert. A környezeti tényezőkről ismert, hogy évtizedek óta befolyásolják az immunrendszer működését, kezdve a „higiéniai hipotézis” 1989 -es kialakulásával.2Azóta számos tanulmány kimutatta a mikrobiális biodiverzitás fontosságát az immunrendszer működésében.3.4Ez magában foglalja a kifinomult "régi barátok hipotézisét" is, amely arra utal, hogy az atópiás betegségek (például allergia, asztma, ekcéma) és autoimmun betegségek (például sclerosis multiplex, rheumatoid arthritis, Crohn -betegség) növekszik a fejlett országokban, összehasonlítva a fejlődő országokkal, mint a mikrobiális Th1/Th17/Th17/TREG immunmodundumok eredményeként.5Egy olyan múlt, amelyben őskori őseink fizikailag ki vannak téve a körülöttük lévő természeti világ gazdag mikrobiális biodiverzitásának.6.7

A régi barátok hipotézisének bizonyítéka nem kizárólag a fejlett és a fejlődő országok összehasonlításán alapul. Még a fejlett országokban is számos tanulmány mutatja be az emberek, különösen a gyermekek egészségügyi előnyeit, amelyek nagyobb biodiverzitású mikrobiális környezetnek vannak kitéve. Az ezekről az előnyökről szóló írások még a népszerű laikus irodalomban is gyakoriak.8.9Ezen előnyök elérésének általános módja az, hogy a szabadban töltsön el, ahol a természetben előforduló mikrobiális sokféleség magas. Számos tanulmány kimutatta az ilyen szabadtéri tevékenységek előnyeit az atópiás és autoimmun betegségek arányában.10,11valamint olyan mentális betegségek, mint például a depresszió és a szorongás12,13Az idegsejtek általi expozíció által okozott neuronális gyulladásgátló és neurotranszmitter-támogató változások közvetítik.14-16Ez természetesen az összes többi mentális és fizikai előny mellett, amelyről ismert, hogy a szabadban töltött időt, beleértve a megnövekedett fizikai aktivitást, a társadalmi interakciót, a kreatív játékot, az empátia fejlesztését, az akadémiai teljesítményt stb.17-19

A jelenlegi tanulmány előtt a higiéniai/régi barátok hipotéziseivel kapcsolatos összes kutatás vagy megfigyelő volt (a nagy népesség-alapú adatkészletek közötti asszociációk készítése), vagy a laboratóriumi alapúak.in vivoVakcinációs vizsgálatok a specifikus mikrobiális fajok hatásainak mérésére. Ez a terepi tanulmány először azt mutatja, hogy a valós környezet megváltoztatása megváltoztathatja a környezeti mikrobiomákat olyan módon, amely mérhető, hatásos hatással van az emberi gyulladásos állapotra és az immunrendszer funkciójára.

korlátozások

Ez egy jól megtervezett tanulmány volt, amely közvetlen kapcsolatot alakított ki a külső és a belső környezeti mikrobák és az immunrendszer funkciójának változásai között. Egy határozottabb összefüggést lehetett volna létrehozni, ha a résztvevőket közvetlenül a kiválasztott mikrobiális fajoknak tették ki, de ezt az összefüggést másutt hozták létre.20Ez a tanulmány nem mutatta be, hogy a résztvevők mikrobiális és immunológiai változásai mennyi ideig tartottak a 28. nap után. A jövőbeli vizsgálatok magukban foglalhatják a kereszteződést vagy a kimosódási periódust az expozíció után a hosszú élettartam meghatározása érdekében. Ezenkívül egy longitudinális vizsgálat klinikai populációkkal (például atópiás vagy autoimmun diagnózissal rendelkező gyermekek) hasznos lenne az ilyen típusú expozíció terápiás értékének meghatározására.

Következtetés

A világ, amelyben élünk, összetett és intim hatással van az egészségre és a jólétünkre. Ahogyan a holisztikus világnézet mondja: „Minden kapcsolódik.” A modern időkben sok ember arra törekedett, hogy távolodjon a körülöttük lévő természeti világtól, gyakran káros. A környezetünkkel való relációs interakcióhoz való visszatérés módjának feltárása biológiai értelemben részesül, és támogatja testünk adaptációjának fiziológiai működését millió éven át. Az olyan kutatások, mint ez a nappali ellátás, azt mutatják, hogy az egyszerű környezeti kiigazítások pozitívan befolyásolhatják önmagunk és gyermekeink egészségét és életét.

  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.