NapBiome: A bélmikrobióta és az alvási ritmus megcélzása a korai gyermekkori fejlődési és viselkedési eredmények javítása érdekében (NapBiome)

A bél-agy tengely döntő szerepet játszik a pszichológiai és fizikai folyamatok szabályozásában és fejlődésében. Az első életév kritikus időszak a bél mikrobióma fejlődése szempontjából, ami párhuzamosan fontos mérföldkövekkel jár az alvási ritmus kialakításában és az idegrendszer fejlődésében. Egyre több bizonyíték utal arra, hogy a bél mikrobióma befolyásolja az alvást, a megismerést és a korai idegrendszeri fejlődést. A koraszülött és koraszülött csecsemők esetében az alvásszabályozási nehézségek súlyos következményekkel járhatnak a csecsemők egészségére, a csecsemők és gondozóik közötti kötődésre, és akár életveszélyes következményekhez is vezethetnek, mint például a megrázott baba szindróma. A koraszülött csecsemőknél még nagyobb az alvási és idegrendszeri fejlődési problémák kockázata. Bár az újszülöttek ellátása javult az elmúlt évtizedekben, a koraszülöttségi ráta továbbra is növekszik, és számos idegrendszeri fejlődési rendellenességhez vezet, amelyeket a jelenlegi terápiák nem kezelnek. Tekintettel az alvás és a bélmikrobióma fontosságára az agy érésében, idegrendszeri fejlődésében és viselkedésében, a bél-agy tengelyen belüli hatékony beavatkozások azonosítása az élet kezdetén valószínűleg hosszú távú következményekkel jár a veszélyeztetett csecsemők egészségére és fejlődésére.

Ennek a projektnek a célja: I) bemutatni a kapcsolatot a bél mikrobiomja, az alvási szokások és az egészségügyi eredmények között két éves korig; és II) a bél mikrobiom-agy-alvás interakcióinak kihasználása új beavatkozási stratégiák kidolgozása érdekében a veszélyeztetett csecsemők számára. A kutatók azt feltételezik, hogy az egészséges bélmikrobióma kialakítása a korai életszakaszban kulcsfontosságú mind a rövid, mind a hosszú távú gyermekek egészségi állapota szempontjából, mivel a dysbiosis károsíthatja az alvásszabályozást, az agy érését és a neuro-viselkedési fejlődést. A kutatók azt jósolják, hogy a szinbiotikumok beadása javítja a mikrobiota kialakulását, az alvásritmust és az idegrendszeri fejlődési eredményeket.

Ez a projekt egy randomizált kontrollált vizsgálatot (RCT), ex vivo és in silico kísérleteket integrál I) kulcsfontosságú technológiai platformokkal a számítási modellezéshez a bélmikrobióta ontogén normáinak rögzítésére; II) a csecsemőalvás többdimenziós aspektusainak neuronális és aktimetrián alapuló kvantifikálása; III) a gazdaszervezet és a mikrobiom metabolizmusának légzési metabolomikája (exhalomika); és IV) nagy áteresztőképességű ex vivo modellek a gazda-mikrobióm kölcsönhatások vizsgálatára. Az eredmények közé tartozik: I) az életkor-normatív mikrobiom összetételének, annak változásának (cirkadián, interindividuális) és a mikrobióm plaszticitását befolyásoló tényezőknek a megértése a csecsemőkor során; II) a mikrobiális fajokról és az anyagcseréről szóló gyakorlati ismeretek, amelyek célja az alvásszabályozás módosítása és az idegrendszeri fejlődési eredmények javítása, különösen a veszélyeztetett csecsemők (pl. koraszülöttek) esetében; III) mikrobiális és metabolikus biomarkerek, amelyek diagnosztikai potenciállal rendelkeznek a későbbi szabályozási és viselkedési problémákra; és IV) egy nyílt forráskódú analitikai „eszköztár” a mikrobiális multiomikákhoz, amely azonnal alkalmazható a mikrobiom-gazdaszervezet kutatás más területein. E célok elérése érdekében stratégiánk több tudományágat ötvöz, amelyek azokra a tényezőkre összpontosítanak, amelyek a csecsemőkorban a legnagyobb hatással vannak az egészségre: a bél mikrobiomára, az alvásszabályozásra és az idegrendszer fejlődésére.

Ennek a projektnek a hatása jelentős és globálisan is releváns, mivel elősegíti a lehetséges kezelési lehetőségeket a koraszülött és koraszülött csecsemők idegrendszeri fejlődésének támogatására, új transzlációs megközelítéseket tár fel a szabályozási nehézségek kezelésére, és kulcsfontosságú információkat nyújt a személyre szabott profilaktikus szinbiotikumokhoz és lehetséges fejlesztésekhez. a „posztbiotikumokról”. Ezenkívül a tanulmány támogatja az idegrendszeri fejlődés biomarkereinek vizsgálatát, és elősegíti a fejlődési és mentális betegségek korai megelőzését.