Mudar o ambiente natural produz efeitos anti-inflamatórios e imunológicos microbianos em crianças de creche

Referências

Roslund MI, Puhakka R, Grönroos M, et al. A intervenção na biodiversidade melhora a regulação imunológica e a microbiota comensal associada à saúde em crianças em creches.ciência advérbio. 2020;6(42):eaba2578.

Objetivo do estudo

Determinar experimentalmente se as bactérias naturais do solo em creches paisagísticas “verdes” versus “normais” influenciam a resposta inflamatória do sistema imunológico em crianças pré-escolares

Participante

75 crianças em idade pré-escolar (3-5 anos) na Finlândia. Todas as crianças receberam as mesmas 2 refeições e 1 lanche por dia, bem como o mesmo tempo fora de casa por dia (~1,5 horas) durante todo o experimento. Os investigadores avaliaram atividades fora da creche (por exemplo, refeições em casa, fins de semana ao ar livre/na natureza, contacto com animais) através de inquéritos preenchidos pelos pais e encontraram diferenças mínimas entre os grupos.

As crianças foram excluídas do estudo se apresentassem alguma das seguintes características: presença de imunodeficiência, doença autoimune ou imunorreguladora (por exemplo, vírus da imunodeficiência humana). [HIV], doença de Crohn, síndrome de Down); uso atual de medicamentos imunossupressores (por exemplo, corticosteróides); ou uso atual de antibióticos ou probióticos.

Rascunho

Os pesquisadores avaliaram as crianças antes (@Dia 0) e depois (@Dia 28) do paisagismo ou do controle sem alterações nas creches urbanas que frequentavam. Eles incluíram 3 tipos de configuração:

• 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.

Os pesquisadores fizeram medições pré e pós-medidas de bactérias da pele e das fezes, bem como amostras de sangue de todos os participantes. Eles também mediram bactérias do solo/solo no Dia 0 e no Dia 28 em todos os três ambientes de maneira padronizada (por exemplo, próximo à porta da creche, balanço, trepa-trepa, caixa de areia).

Parâmetros de destino

Os pesquisadores coletaram amostras de sangue antes e depois da intervenção para avaliar o estado do sistema imunológico das crianças. Especificamente, eles mediram os seguintes marcadores imunológicos inflamatórios (citocinas):

• 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.

Amostras de sangue também foram usadas para medir células T reguladoras (Treg), modulando os glóbulos brancos que influenciam a resposta imune inflamatória. Os pesquisadores também mediram bactérias da pele e das fezes, bem como bactérias ambientais do solo, para avaliar quaisquer alterações entre os grupos antes e depois do estudo.

Principais insights

Amostras de solo de todas as 3 creches no dia 0 mostraram extensa presença de múltiplas classes de bactérias, como esperado. A diversidade microbiana pré-intervenção foi significativamente maior no grupo de creche natural do que no grupo de creche padrão (que incluía o grupo de creche verde pré-intervenção). Níveis gravemente elevados de IL-10 foram encontrados em crianças que frequentavam a creche Nature (P=0,0000023). Por outro lado, as crianças do grupo de creche padrão do dia 0 apresentaram níveis mais baixos de TGF-β1 (P=0,01).

A “ecologização” de um jardim de infância levou a alterações nas bactérias do solo, da pele e das fezes que correspondiam diretamente a alterações na função imunológica.

No dia 28, foi medido um aumento significativo na abundância e diversidade bacteriana no viveiro Greening, até oito vezes o que foi medido no viveiro padrão. Isto refletiu-se no aumento da diversidade microbiana nas amostras de pele e fezes das crianças do grupo Greening Kita, que foram semelhantes às descobertas do grupo Nature Kita.

Mais importante ainda, as alterações nas bactérias do solo, da pele e das fezes corresponderam diretamente às alterações nas medidas da função imunológica para o grupo de creches mais ecológicas. O aumento na diversidade microbiana levou a um aumento significativo no antiinflamatório TGF-β1 (P=0,01) e Treg (P=0,016) e diminuições na pró-inflamatória IL-17A (P=0,002). Em particular, uma diminuição na IL-17A foi mais fortemente associada a um aumento nas bactérias fecaisFaecalibacterium prausnitzii(P=0,045), que demonstrou ter propriedades imunomoduladoras benéficas para pessoas com doença de Crohn.¹

Implicações práticas

Este é o primeiro estudo de campo a medir experimentalmente como as bactérias ambientais modulam o sistema imunológico humano. Sabe-se que os factores ambientais influenciam o funcionamento do sistema imunitário há décadas, começando com o desenvolvimento da “hipótese da higiene” em 1989.²Desde então, vários estudos demonstraram a importância da biodiversidade microbiana na influência da função do sistema imunológico.^3.4Isto também inclui a refinada "Hipótese dos Velhos Amigos", que sugere que as doenças atópicas (por exemplo, alergias, asma, eczema) e doenças autoimunes (por exemplo, esclerose múltipla, artrite reumatóide, doença de Crohn) estão aumentando nos países desenvolvidos em comparação com os países em desenvolvimento, como resultado da modulação imunológica microbiana Th1/Th2/Th17/Treg, que é mais representativa do nosso passado evolutivo tradicional.⁵Um passado em que os nossos antepassados ​​pré-históricos foram fisicamente expostos à rica biodiversidade microbiana do mundo natural que os rodeia.^6.7

A evidência da hipótese dos Velhos Amigos não se baseia apenas em comparações entre países desenvolvidos e em desenvolvimento. Mesmo nos países desenvolvidos, existem muitos estudos que demonstram os benefícios para a saúde das pessoas, especialmente das crianças, expostas a ambientes microbianos com maior biodiversidade. Escritos sobre esses benefícios são comuns até mesmo na literatura leiga popular.^8,9Uma maneira comum de obter esses benefícios é passar algum tempo ao ar livre, onde a diversidade microbiana que ocorre naturalmente é alta. Vários estudos demonstraram os benefícios dessas atividades ao ar livre nas taxas de doenças atópicas e autoimunes.^10,11bem como doenças mentais, como depressão e ansiedade^12,13mediado por alterações neuronais anti-inflamatórias e de suporte de neurotransmissores causadas por exposições microbianas.^14-16Isto é, claro, um acréscimo a todos os outros benefícios mentais e físicos que se sabe resultarem de passar tempo ao ar livre, incluindo aumento da atividade física, interação social, brincadeiras criativas, desenvolvimento de empatia, desempenho acadêmico, etc.^17-19

Antes deste estudo atual, todas as pesquisas sobre as hipóteses de Higiene/Velhos Amigos eram observacionais (fazendo associações em grandes conjuntos de dados populacionais) ou baseadas em laboratório.in vivoEnsaios de vacinação para medir os efeitos de espécies microbianas específicas. Este estudo de campo mostra pela primeira vez que a alteração dos ambientes do mundo real pode alterar os microbiomas ambientais de maneiras que têm efeitos mensuráveis ​​e impactantes no estado inflamatório humano e na função do sistema imunológico.

restrições

Este foi um estudo bem elaborado que estabeleceu uma ligação direta entre as mudanças nos micróbios ambientais externos e internos e a função do sistema imunológico. Uma associação mais definitiva poderia ter sido feita expondo diretamente os participantes a espécies microbianas selecionadas, mas esta associação foi feita em outro lugar.²⁰Este estudo não mostrou quanto tempo duraram as alterações microbianas e imunológicas dos participantes após o dia 28. Estudos futuros poderiam incluir um período de cruzamento ou eliminação após a exposição para determinar a longevidade. Além disso, um estudo longitudinal com populações clínicas (por exemplo, crianças com diagnóstico atópico ou autoimune) seria útil para determinar o valor terapêutico deste tipo de exposição.

Conclusão

O mundo em que vivemos tem efeitos complexos e íntimos na nossa saúde e bem-estar. Como diz a visão de mundo holística, “tudo está conectado”. Nos tempos modernos, muitas pessoas têm procurado distanciar-se do mundo natural que as rodeia, muitas vezes em seu detrimento. Explorar formas de regressar a uma interação mais relacional com o nosso ambiente faz sentido biológico e apoia o funcionamento fisiológico das adaptações do nosso corpo ao longo de milhões de anos. Pesquisas como este estudo sobre creches mostram que simples ajustes ambientais podem impactar positivamente a saúde e a vida de nós mesmos e de nossos filhos.