Mütterliche probiotische Intervention zur Verbesserung der Darmgesundheit (MPIGH)

Unter Wachstumsverzögerung bei kleinen Kindern versteht man ein abgeschwächtes lineares Wachstum. Im Jahr 2020 waren 149,2 Millionen Kinder unter 5 Jahren wachstumsverzögert, was 22 % aller Wachstumsverzögerungen weltweit ausmachte. Stunting hat kurz- und langfristige Folgen wie eine erhöhte Morbidität und Mortalität, eine Beeinträchtigung der neurokognitiven Entwicklung, eine beeinträchtigte Reaktion auf orale Impfstoffe und ein erhöhtes Risiko für nichtübertragbare Krankheiten. Stunting wird teilweise durch eine umweltbedingte enterische Dysfunktion (Environmental Enteric Dysfunction, EED) verursacht, eine enteropathische Erkrankung, die durch veränderte Darmpermeabilität, Infiltration von Immunzellen und Veränderungen in der Zottenarchitektur und Zelldifferenzierung gekennzeichnet ist. EED kann helfen zu erklären, warum eine Nahrungsergänzung während der Schwangerschaft oder in der frühen Kindheit nur einen minimalen Wert bei der Korrektur von Wachstumsverzögerungen im Kindesalter hat. Tatsächlich geht man davon aus, dass EED für 40 % der Wachstumsverzögerungen bei Kindern verantwortlich ist.

Eine Störung der Darmbarrierefunktion beeinträchtigt die Immunhomöostase des Darms, den Nährstofffluss und folglich die Dysbiose im Darmmikrobiom. Die Darmmikrobiota besteht aus 100 Billionen Bakterien, die mit Epithelzellen, der Schleimschicht und dem mukosalen Immunsystem interagieren, das Toleranz und Effektorfunktionen ausgleicht. Somit spielt das Darmmikrobiom eine wichtige Rolle bei der Gestaltung der Reaktionsfähigkeit des Darmimmunsystems. Die Schleimbarriere und die normale Darmmikrobiota begrenzen die Kolonisierung von Enteropathogenen. Der Einstrom von Bakterien aus dem Lumen in den systemischen Kreislauf stellt eine mikrobielle Translokation und die Auslösung eines systemischen oder entzündlichen Prozesses durch die Erkennung pathogenassoziierter molekularer Muster (PAMPs) durch Mustererkennungsrezeptoren (PRRs) dar, die auf Antigen-präsentierenden Zellen (APCs) vorhanden sind. Drei grundlegende Prozesse verursachen die Epithelschädigung, die bei EED so wichtig ist: Infektion, Unterernährung und Immunschwäche. Mehrere klinische Studien zeigen, dass Bemühungen zur Korrektur von Mangelernährung durch konventionelle Therapien und Verbesserung der Hygiene und Hygiene Wachstumsdefizite nicht um mehr als etwa 10 % überwinden können. Es besteht ein zunehmendes Interesse an der Verwendung von Probiotika, die die Dekolonisierung von Krankheitserregern ermöglichen, die Barrierefunktion verbessern und die allgemeine Darmhomöostase wiederherstellen können. Solche Therapien befinden sich in einem frühen Stadium der Erprobung, könnten jedoch das Potenzial haben, die globale Belastung durch EED zu bewältigen, indem sie die Barrierefunktion und die Pathophysiologie des Darms verbessern.

Die Kolonisierung des Darms durch Enteropathogene kommt bei Kindern mit EED häufig vor. Dazu gehören ETEC-, Campylobacter-, Shigella- und Salmonella-Arten. Konsistente Daten aus Bangladesch und Sambia zeigen, dass Kinder mit refraktärer Wachstumsverzögerung im Durchschnitt mehr als vier Krankheitserreger in sich tragen, während die Kontrollgruppe weniger als zwei Krankheitserreger in sich trägt. Es gibt auch klare Hinweise auf eine veränderte Zusammensetzung der Mikrobiota bei Kindern mit EED.

Probiotika können dazu dienen, das Problem der EED durch alle Mechanismen der Pathogenität zu überwinden, indem sie zusätzliche Bakterien bereitstellen, die bei der Dekolonisierung pathogener Mikroorganismen im Darm helfen (die mikrobiologische Nische verändern), die Epithelheilung fördern, die Nährstoffaufnahme verbessern und ein angemessenes Immungleichgewicht wiederherstellen können zwischen Toleranz und Reaktionsfähigkeit.

Bisher lag der Schwerpunkt der Forschung zu Wachstumsverzögerungen im Kindesalter auf kleinen Kindern. Es wird jedoch zunehmend anerkannt, dass die Wachstumsverzögerung oft schon in der Gebärmutter beginnt, und der Schwerpunkt hat sich auf die Gesundheit von Frauen und die Schwangerschaft verlagert. In der Lancet-Serie 2021 zur Unterernährung von Müttern und Kindern heißt es beispielsweise: „Investitionen zur Verringerung der Unterernährung bei Frauen sind nicht nur für die eigene Gesundheit der Frauen wichtig, sondern auch für die Gesundheit und Ernährung ihrer Kinder.“ Ergebnisse aus dem ländlichen Bangladesch zeigen eine geringe Gewichtszunahme während der Schwangerschaft, die letztendlich zu einer intrauterinen Wachstumsbeschränkung, einem niedrigen Geburtsgewicht und letztendlich zu Wachstumsverzögerungen und Auszehrung führt. Darüber hinaus zeigte eine weitere kürzlich in Slumsiedlungen von Dhaka, Bangladesch, abgeschlossene Studie eine hohe Prävalenz von EED bei unterernährten Frauen. Die intestinale Histopathologie war bei mehr als 80 % der Frauen abnormal. Wir gehen davon aus, dass eine Wachstumsverzögerung in der Gebärmutter eine Folge von EED bei der Mutter während der Schwangerschaft und Stillzeit ist. Dies führt zu einer systemischen Entzündung, die zu einer ungünstigen Nährstoffverteilung und einer verringerten Nährstoffverfügbarkeit führt.

In dieser Studie wird der konzeptionelle Rahmen untersucht, dass ein bekanntes Probiotikum, das die Zusammensetzung der Darmmikrobiota verbessern kann, auch Biomarker für Darmentzündungen und die Darmgesundheit reduzieren kann. Dadurch wird eine gesunde mikrobielle Signalübertragung an das Wirtsepithel wiederhergestellt, die Barrierefunktion durch Sekretion von Schleim und antimikrobiellen Faktoren verbessert und die Nährstoffverfügbarkeit verbessert.