Fagerdynamikk og påvirkninger under etablering av menneskelig tarmmikrobiom (METAKIDS)

I løpet av det siste tiåret har rollen til mikroorganismer som befinner seg i menneskets tarm blitt studert intensivt. Tarmmikrobiomet inkluderer bakterier, virus, sopp og arkea. Betydningen av mikrobiom for menneskers helse fremheves av observasjonen at dysbiotiske endringer i disse mikrobielle samfunnene har vært assosiert med en rekke menneskelige sykdommer, inkludert fedme, inflammatoriske tarmsykdommer, autoimmun sykdom eller gastrointestinal kreft. Det er også klart fastslått at noen av disse mikroorganismene interagerer med immunsystemet og bidrar til dets utvikling. Tarmmikrobiomet etableres like etter fødselen, og dets sammensetning endres i løpet av de neste årene mot en stereotypisk "voksenlignende" bakteriesamfunnsstruktur. Epidemiologiske studier har vist betydningen av denne perioden for en langsiktig helse. Det har også vist seg at denne prosessen kan påvirkes av flere samvirkende faktorer som ernæring, antibiotikabruk og andre miljøfaktorer. Mye mindre er kjent om den virale delen av menneskelig mikrobiom. De fleste av dem er fager (fagom) som er kjent for å modulere mikrobiell populasjon gjennom predasjon eller overføring av genetisk informasjon mellom bakterier, og som sannsynligvis vil ha viktige effekter på intestinal mikrobiometablering og følgelig menneskelig fysiologi. MetaKids-prosjektet tar sikte på å forstå hvordan tarmfageomet utvikler seg i det tidlige menneskelige livet og hvordan det påvirker sammensetningen av bakteriemikrobiomet. Etterforskerne vil gjennomføre en longitudinell studie av 15-20 spedbarn fra 3-9 måneder til alder 24-30 måneder. Ved å kombinere de nyeste metagenomiske metoder, vil det bli undersøkt: 1) sammensetningen, utviklingen og dynamikken til fageomet og bakteriemikrobiomet over denne kritiske perioden; 2) interaksjonene mellom fager og bakterier og deres forhold; og 3) virkningen av miljøfaktorer, som vaksinasjoner eller antibiotikabehandling på fagpopulasjonene. Prosjektet er basert på kombinasjonen av nyskapende nyere metagenomiske teknikker utviklet i laboratoriet. DNA er et allestedsnærværende og stabilt molekyl som kan brukes som en markør for "kompartmentalisering" på celle- og populasjonsnivå, og gir viktig informasjon om den genomiske strukturen til en blanding av arter. Derfor, ved å kombinere tilnærminger som rensing av virale partikler og 3C-relaterte metoder, foreslår etterforskerne å karakterisere etableringen av spedbarns tarmmikrobiom og dechiffrere forholdet mellom de forskjellige genomiske enhetene som er tilstede i denne perioden. Dette prosjektet vil bringe viktige data om rollen til fager i det tidlige livet av menneskelig tarmkanal. Intervensjon for å modifisere/kontrollere tarmpopulasjonen er et dynamisk felt og MetaKids-prosjektet vil bringe nye perspektiver for dette forskningsområdet.