NapBiome: Zaměření na střevní mikrobiotu a spánkový rytmus pro zlepšení vývojových a behaviorálních výsledků v raném dětství (NapBiome)

Osa střevo-mozek hraje zásadní roli v regulaci a rozvoji psychických a fyzických procesů. První rok života je kritickým obdobím pro vývoj střevního mikrobiomu, který je paralelou důležitých milníků v ustavení spánkového rytmu a neurovývoje. Rostoucí důkazy naznačují, že střevní mikrobiom ovlivňuje spánek, kognitivní funkce a časný neurovývoj. U nedonošených a předčasně narozených dětí mohou mít potíže s regulací spánku závažné důsledky na zdraví kojenců, vazbu mezi kojenci a jejich pečovateli a mohou dokonce vést k život ohrožujícím následkům, jako je syndrom otřeseného dítěte. Předčasně narozené děti jsou vystaveny ještě vyššímu riziku problémů se spánkem a neurovývojovými problémy. Ačkoli se neonatální péče v posledních desetiletích zlepšila, míra předčasných porodů nadále stoupá a vede k široké škále neurologických vývojových postižení, které současné terapie neřeší. Vzhledem k důležitosti spánku a střevního mikrobiomu pro zrání mozku, neurovývoj a chování bude mít identifikace účinných intervencí v rámci osy střevo-mozek na začátku života pravděpodobně dlouhodobé důsledky pro zdraví a vývoj ohrožených kojenců.

Cílem tohoto projektu je I) demonstrovat souvislost mezi střevním mikrobiomem, spánkovým vzorcem a zdravotními výsledky u dětí do dvou let věku; a II) využít interakcí střevního mikrobiomu, mozku a spánku k vývoji nových intervenčních strategií pro ohrožené kojence. Vyšetřovatelé předpokládají, že vytvoření zdravého střevního mikrobiomu během raného věku je zásadní pro krátkodobé i dlouhodobé výsledky zdraví dítěte, protože dysbióza může poškodit regulaci spánku, dozrávání mozku a neurobehaviorální vývoj. Výzkumníci předpovídají, že podávání synbiotik zlepšuje usazování mikroflóry, spánkový rytmus a výsledky neurovývoje.

Tento projekt integruje randomizovanou kontrolovanou studii (RCT), ex vivo a experimenty in silico s I) klíčovými technologickými platformami pro výpočetní modelování pro zachycení ontogenních norem střevní mikroflóry; II) neuronální a aktimetrická kvantifikace multidimenzionálních aspektů spánku kojenců; III) dechová metabolomika (exhalomika) metabolismu hostitele a mikrobiomu; a IV) vysoce výkonné ex vivo modely pro zkoumání interakcí hostitel-mikrobiom. Výsledky zahrnují I) pochopení věkově normativního složení mikrobiomu, jeho variací (cirkadiánní, interindividuální) a faktorů, které ovlivňují plasticitu mikrobiomu během dětství; II) praktické znalosti mikrobiálních druhů a metabolismu, které mohou být zaměřeny na modifikaci regulace spánku a zlepšení výsledků neurovývoje, zejména u rizikových kojenců (např. předčasně narozených); III) mikrobiální a metabolické biomarkery s diagnostickým potenciálem pro pozdější regulační a behaviorální problémy; a IV) open source analytický „soubor nástrojů“ pro mikrobiální multi-omiku, který lze okamžitě použít v jiných oblastech výzkumu mikrobiom-hostitel. Abychom dosáhli těchto cílů, naše strategie kombinuje několik oborů se zaměřením na faktory, které mají největší vliv na zdraví během kojeneckého věku: střevní mikrobiom, regulace spánku a neurovývoj.

Dopad tohoto projektu je podstatný a celosvětově relevantní, protože posouvá možné možnosti léčby pro podporu neurovývojového zdraví u předčasně narozených a předčasně narozených dětí, zkoumá nové translační přístupy k řešení regulačních obtíží a poskytuje klíčové informace pro přizpůsobená profylaktická synbiotika a možný vývoj. "postbiotiky". Studie dále podporuje výzkum biomarkerů pro neurovývoj a podporuje včasnou prevenci vývojových a duševních chorob.