Fagerdynamik og påvirkninger under etablering af menneskets tarmmikrobiom (METAKIDS)

I løbet af det sidste årti er mikroorganismers rolle i menneskets tarme blevet intensivt undersøgt. Tarmmikrobiomet omfatter bakterier, vira, svampe og archaea. Betydningen af ​​mikrobiom for menneskers sundhed fremhæves af den observation, at dysbiotiske skift i disse mikrobielle samfund har været forbundet med adskillige menneskelige sygdomme, herunder fedme, inflammatoriske tarmsygdomme, autoimmune sygdomme eller mave-tarmkræft. Det er også klart fastslået, at nogle af disse mikroorganismer interagerer med immunsystemet og bidrager til dets udvikling. Tarmmikrobiomet etableres kort efter fødslen, og dets sammensætning ændrer sig i løbet af de næste mange år mod en stereotyp "voksenlignende" bakteriesamfundsstruktur. Epidemiologiske undersøgelser har vist vigtigheden af ​​denne periode for et langsigtet helbred. Det har også vist sig, at denne proces kan påvirkes af flere interagerende faktorer såsom ernæring, antibiotikabrug og andre miljøfaktorer. Meget mindre er kendt om den virale del af det menneskelige mikrobiom. De fleste af dem er fager (fagomer), som vides at modulere mikrobiel population gennem prædation eller overførsel af genetisk information mellem bakterier, og som sandsynligvis vil have vigtige virkninger på intestinal mikrobiometablering og følgelig den menneskelige fysiologi. MetaKids-projektet har til formål at forstå, hvordan tarmfageomet udvikler sig i det tidlige menneskeliv, og hvordan det påvirker sammensætningen af ​​det bakterielle mikrobiom. Forskerne vil udføre en longitudinel undersøgelse af 15-20 spædbørn fra 3-9 måneder til alderen 24-30 måneder. Ved at kombinere de nyeste metagenomiske metoder, vil der blive undersøgt: 1) sammensætningen, udviklingen og dynamikken af ​​fagomet og bakteriemikrobiomet i denne kritiske periode; 2) interaktionerne mellem fager og bakterier og deres forhold; og 3) indvirkningen af ​​miljøfaktorer, såsom vaccinationer eller antibiotikabehandling på fagpopulationerne. Projektet er baseret på en kombination af innovative nyere metagenomiske teknikker udviklet i laboratoriet. DNA er et allestedsnærværende og stabilt molekyle, der kan bruges som en markør for "kompartmentalisering" på celle- og populationsniveau, hvilket giver vigtig information om den genomiske struktur af en blanding af arter. Derfor, ved at kombinere tilgange som oprensning af virale partikler og 3C-relaterede metoder, foreslår forskerne at karakterisere etablering af spædbarns tarmmikrobiom og dechifrere forholdet mellem de forskellige genomiske enheder, der er til stede i denne periode. Dette projekt vil bringe afgørende data om fagernes rolle i det tidlige liv af den menneskelige tarmkanal. Intervention for at modificere/kontrollere tarmpopulationen er et dynamisk felt, og MetaKids-projektet vil bringe nye perspektiver for dette forskningsområde.