Natūralios aplinkos keitimas sukuria mikrobų priešuždegiminį ir imunologinį poveikį dienos priežiūros vaikams

Transparenz: Redaktionell erstellt und geprüft.
Veröffentlicht am

Nuorodos Roslund MI, Puhakka R, Grönroos M ir kt. Biologinės įvairovės intervencija pagerina imuniteto reguliavimą ir su sveikata susijusią kommensalinę mikrobiotą dienos priežiūros vaikams. Mokslo adv. 2020; 6 (42): EABA2578. Tyrimo tikslas-eksperimentiškai nustatyti, ar natūraliai atsirandančios dirvožemio bakterijos „žalios“ ir „normalūs“ kraštovaizdžio dienos priežiūros centrai turi įtakos imuninės sistemos uždegiminiam atsakui ikimokyklinio amžiaus vaikams. Dalyviai 75 ikimokyklinio amžiaus vaikai (3–5 metai) Suomijoje. Visi vaikai per dieną gavo tuos pačius 2 patiekalus ir 1 užkandį per dieną, taip pat tą patį laiką per dieną (~ 1,5 valandos) per visą eksperimentą. Tyrėjai įvertino veiklą už dienos priežiūros ribų (pvz., Maitinimas namuose, savaitgaliais ...

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 …
Nuorodos Roslund MI, Puhakka R, Grönroos M ir kt. Biologinės įvairovės intervencija pagerina imuniteto reguliavimą ir su sveikata susijusią kommensalinę mikrobiotą dienos priežiūros vaikams. Mokslo adv. 2020; 6 (42): EABA2578. Tyrimo tikslas-eksperimentiškai nustatyti, ar natūraliai atsirandančios dirvožemio bakterijos „žalios“ ir „normalūs“ kraštovaizdžio dienos priežiūros centrai turi įtakos imuninės sistemos uždegiminiam atsakui ikimokyklinio amžiaus vaikams. Dalyviai 75 ikimokyklinio amžiaus vaikai (3–5 metai) Suomijoje. Visi vaikai per dieną gavo tuos pačius 2 patiekalus ir 1 užkandį per dieną, taip pat tą patį laiką per dieną (~ 1,5 valandos) per visą eksperimentą. Tyrėjai įvertino veiklą už dienos priežiūros ribų (pvz., Maitinimas namuose, savaitgaliais ...

Natūralios aplinkos keitimas sukuria mikrobų priešuždegiminį ir imunologinį poveikį dienos priežiūros vaikams

Nuorodos

Roslund MI, Puhakka R, Grönroos M ir kt. Biologinės įvairovės intervencija pagerina imuniteto reguliavimą ir su sveikata susijusią kommensalinę mikrobiotą dienos priežiūros vaikams.Mokslo adv. 2020; 6 (42): EABA2578.

Studijų tikslas

Eksperimentiškai nustatyti, ar natūraliai atsirandančios dirvožemio bakterijos „žaliose“ ir „normaliuose“ kraštovaizdžio centro centruose daro įtaką ikimokyklinio amžiaus vaikų imuninės sistemos uždegiminiam atsakui.

Dalyvis

75 ikimokyklinio amžiaus vaikai (3–5 metai) Suomijoje. Visi vaikai per dieną gavo tuos pačius 2 patiekalus ir 1 užkandį per dieną, taip pat tą patį laiką per dieną (~ 1,5 valandos) per visą eksperimentą. Tyrėjai įvertino veiklą už dienos priežiūros ribų (pvz., Maitinimas namuose, lauko/gamtos savaitgaliai, kontaktai su gyvūnais), naudodamiesi tėvų atliktais apklausomis ir nustatė minimalius skirtumus tarp grupių.

Vaikai buvo pašalinti iš tyrimo, jei jie turėjo kokias nors iš šių savybių: imunodeficito, autoimuninės ar imunoreguliacinės ligos (pvz., Žmogaus imunodeficito viruso) buvimas. [ŽIV], Krono liga, Dauno sindromas); Dabartinis imunosupresinių vaistų vartojimas (pvz., Kortikosteroidai); arba dabartinis antibiotikų ar probiotikų vartojimas.

Juodraštis

Tyrėjai įvertino vaikus prieš (@@d. 0) ir po (@28 dienos) kraštovaizdžio tvarkymo arba nekeitimo kontrolės miesto dienos priežiūros centruose, kuriuose jie dalyvavo. Jie apėmė 3 nustatymų tipus:

  • 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.

Tyrėjai paėmė odos ir išmatų bakterijų prieš ir po matavimo, taip pat visų dalyvių kraujo mėginius. Jie taip pat išmatavo dirvožemio/dirvožemio bakterijas @Day 0 ir @Day 28 visose 3 aplinkose standartizuotai (pvz., Šalia dienos priežiūros durų, sūpynių komplekto, džiunglių sporto salės, smėlio dėžės).

Tiksliniai parametrai

Tyrėjai paėmė kraujo mėginius prieš ir po intervencijos, kad įvertintų vaikų imuninės sistemos būklę. Tiksliau, jie išmatavo šiuos uždegiminius imuniteto žymenis (citokinai):

  • 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.

Kraujo mėginiai taip pat buvo naudojami norint išmatuoti reguliuojančias T ląsteles (Treg), moduliuojant baltus kraujo kūnelius, kurie daro įtaką uždegiminiam imuniniam atsakui. Tyrėjai taip pat išmatavo odos ir išmatų bakterijas, taip pat aplinkos dirvožemio bakterijas, kad įvertintų bet kokius pokyčius tarp grupių prieš tyrimą ir po jo.

Pagrindinės įžvalgos

Visų 3 dienos centrų dirvožemio mėginiai 0 dieną parodė daugybę kelių klasių bakterijų, kaip tikėtasi. Prieš intervencijos mikrobų įvairovė buvo žymiai didesnė gamtos dienos priežiūros grupėje nei standartinėje dienos priežiūros grupėje (kuri apėmė ekologiškos dienos priežiūros grupę prieš intervenciją). Vaikams, lankantiems gamtos dienos priežiūros paslaugas, buvo nustatytas smarkiai padidėjęs IL-10 lygis (P= 0,0000023). Ir atvirkščiai, 0 dienos standartinės dienos priežiūros grupės vaikams buvo mažesnis TGF-β1 lygis (P= 0,01).

Dėl darželio „ekologiškumo“ pasikeitė dirvožemio, odos ir išmatų bakterijos, kurios tiesiogiai atitiko imuninės funkcijos pokyčius.

28 dieną žymiai padidėjo bakterijų gausa ir įvairovė, skirta ekologiškam darželiui, iki aštuonių kartų, kas buvo matuojama standartiniame darželyje. Tai atsispindėjo padidėjusioje mikrobų įvairovėje ant žaliųjų Kita grupės vaikų odos ir išmatų mėginių, kurie buvo panašūs į „Nature Kita“ grupės išvadas.

Svarbiausia, kad dirvožemio, odos ir išmatų bakterijų pokyčiai tiesiogiai atitiko imuninės funkcijos pokyčius Žaliosios dienos priežiūros grupei. Padidėjus mikrobų įvairovei, žymiai padidėjo priešuždegiminis TGF-β1 (P= 0,01) ir treg (P= 0,016) ir sumažėja priešuždegiminis IL-17A (P= 0,002). Visų pirma, IL-17A sumažėjimas buvo stipriausiai susijęs su išmatų bakterijų padidėjimuFaecalibacterium prausnitzii(P= 0,045), kuri, kaip įrodyta, turi teigiamų imunomoduliacinių savybių žmonėms, sergantiems Krono liga.1

Praktikos padariniai

Tai yra pirmasis lauko tyrimas, eksperimentiškai įvertinantis, kaip aplinkos bakterijos moduliuoja žmogaus imuninę sistemą. Buvo žinoma, kad aplinkos veiksniai dešimtmečius daro įtaką imuninės sistemos funkcijai, pradedant nuo 1989 m. „Higienos hipotezės“ vystymosi.2Nuo to laiko keli tyrimai parodė mikrobų biologinės įvairovės svarbą veikiant imuninės sistemos funkcijai.3.4Tai taip pat apima rafinuotą „senų draugų hipotezę“, kuri rodo, kad atopinės ligos (pvz. praeitis.5Praeitis, kurioje mūsų priešistoriniai protėviai buvo fiziškai veikiami turtingos aplinkinio gamtos pasaulio mikrobų biologinės įvairovės.6.7

Senųjų draugų hipotezės įrodymai nėra pagrįsti vien tik išsivysčiusių ir besivystančių šalių palyginimais. Net išsivysčiusiose šalyse yra daugybė tyrimų, parodančių žmonių, ypač vaikų, naudą sveikatai, veikiami mikrobų aplinkos, turinčios didesnę biologinę įvairovę. Raštai apie šiuos pranašumus yra įprasti net populiariojoje pasaulietiškoje literatūroje.8.9Įprastas būdas pasiekti šią naudą yra praleisti laiką lauke, kur natūraliai atsirandanti mikrobų įvairovė yra didelė. Keletas tyrimų parodė tokios lauko veiklos pranašumus dėl atopinių ir autoimuninių ligų.10,11taip pat psichinės ligos, tokios kaip depresija ir nerimas12,13tarpininkauja neuronų priešuždegiminiai ir neurotransmiterių palaikomi pokyčiai, kuriuos sukelia mikrobų poveikis.14-16Tai, be abejo, be visos kitos psichinės ir fizinės naudos, atsirandančios dėl praleidžiant laiką lauke, įskaitant padidėjusį fizinį aktyvumą, socialinę sąveiką, kūrybinį žaidimą, empatijos vystymąsi, akademinius rezultatus ir kt.17–19

Prieš šį šį tyrimą visi higienos/senų draugų hipotezių tyrimai buvo stebimi (buvo susiję su dideliais populiacijos duomenų rinkiniais) arba laboratorijoje pagrįstais asociacijomisin vivoVakcinacijos tyrimai, skirti išmatuoti specifinių mikrobų rūšių poveikį. Šis lauko tyrimas pirmą kartą parodo, kad keičiant realaus pasaulio aplinką, aplinkos mikrobiomos gali pakeisti aplinkos mikrobiomus tokiu būdu, kuris turi išmatuojamą, poveikį žmogaus uždegiminės būklės ir imuninės sistemos funkcijai.

apribojimai

Tai buvo gerai suplanuotas tyrimas, kuriame buvo nustatytas tiesioginis ryšys tarp išorinių ir vidinių aplinkos mikrobų pokyčių ir imuninės sistemos funkcijos. Tikslesnę asociaciją galėjo būti sukurta tiesiogiai veikiant dalyviams pasirinktoms mikrobų rūšims, tačiau ši asociacija buvo sukurta kitur.20Šis tyrimas neparodė, kiek laiko dalyvių mikrobų ir imunologiniai pokyčiai truko po 28 dienos. Ateities tyrimai gali apimti kryžminį ar išplovimo periodą po ekspozicijos, kad būtų galima nustatyti ilgaamžiškumą. Be to, norint nustatyti tokio tipo poveikio terapinę vertę, būtų naudingas išilginis tyrimas su klinikinėmis populiacijomis (pvz., Vaikais, turinčiais atopines ar autoimunines diagnozes).

Išvada

Pasaulis, kuriame gyvename, turi sudėtingą ir intymų poveikį mūsų sveikatai ir gerovei. Kaip sako holistinė pasaulėžiūra, „viskas yra sujungta“. Šiuolaikiniais laikais daugelis žmonių stengėsi atsiriboti nuo aplinkinio gamtos pasaulio, dažnai dėl savo žalos. Tyrinėjant būdus, kaip grįžti prie santykinės sąveikos su mūsų aplinka, biologinė prasmė yra ir palaiko fiziologinį mūsų kūno adaptacijų funkcionavimą per milijonus metų. Tokie tyrimai, kaip šis dienos priežiūros tyrimas, rodo, kad paprastas aplinkos koregavimas gali teigiamai paveikti mūsų ir mūsų vaikų sveikatą ir gyvenimą.

  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.