Το μικροβίωμα του εντέρου των βρεφών διαμορφώνεται από τις κοινωνικές σχέσεις από μικρή ηλικία και όχι μόνο από την οικογένεια. Στο συμπέρασμα αυτό κατέληξε πρόσφατη μελέτη, η οποία δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Nature.
Η μελέτη διεξήχθη από ερευνητές του Τμήματος Κυτταρικής, Υπολογιστικής και Ολοκληρωτικής Βιολογίας του Πανεπιστημίου του Τρέντο (Cibio) στην Ιταλία. Συγκεκριμένα, η ερευνητική ομάδα Υπολογιστικής Μεταγονιδιωματικής διερεύνησε τη μετάδοση του μικροβιώματος σε περιβάλλοντα και ηλικιακές ομάδες που δεν είχαν εξερευνηθεί ποτέ πριν. Για να το πετύχουν αυτό, συνεργάστηκαν με το Γραφείο Υπηρεσιών Παιδικής Ηλικίας και Εκπαίδευσης του Δήμου του Τρέντο και τρία κέντρα ημερήσιας φροντίδας.
Προηγούμενες μελέτες που διεξήχθησαν στο ίδιο εργαστήριο του Τμήματος Cibio είχαν παρατηρήσει τη μετάδοση μικροβίων από τη μητέρα στο βρέφος ξεκινώντας από τη γέννηση και στη συνέχεια τη μετάδοση αντίστοιχων μικροβίων από άλλους ενήλικες με τους οποίους έρχονται σε επαφή. Ωστόσο, η δυναμική του τρόπου με τον οποίο το μικροβίωμα της πρώιμης ζωής διαμορφώνεται τα αμέσως επόμενα χρόνια μετά από τη γέννηση για να γίνει ένα πολύπλοκο και ατομικό οικοσύστημα στην ενήλικη ζωή εξακολουθεί να είναι ελάχιστα κατανοητή.
Η αρχική υπόθεση των ερευνητών ήταν ότι τα πρώτα κοινωνικά πλαίσια στη ζωή ενός ανθρώπου, όπως οι βρεφονηπιακοί σταθμοί, θα μπορούσαν να είναι χώροι όπου ανταλλάσσονται και αποκτώνται μικροοργανισμοί του εντέρου. Αυτή η διαδικασία διαμορφώνει το μικροβίωμα κατά τη διάρκεια των πρώτων κρίσιμων χιλίων ημερών της ζωής ενός ατόμου. Η ανάλυση επικεντρώθηκε, επομένως, στον τρόπο με τον οποίο αποκτώνται τα βακτηριακά συστατικά του μικροβιώματος και οι ερευνητές βρήκαν την απάντηση: αποκτώνται όχι μόνο από την οικογένεια, αλλά και - ίσως ακόμη περισσότερο- από τον κοινωνικό περίγυρο.
Στη μελέτη συμμετείχαν 134 άτομα. Από αυτά, τα 41 ήταν βρέφη ηλικίας μεταξύ 4 και 15 μηνών, τα οποία πήγαιναν σε παιδικό σταθμό, και τα υπόλοιπα οι γονείς τους, τα αδέλφια τους, τα κατοικίδια ζώα τους, οι εκπαιδευτικοί και προσωπικό που εργαζόταν στους παιδικούς σταθμούς.
Για ένα ολόκληρο σχολικό έτος, από τον Σεπτέμβριο του 2022 έως τον Ιούλιο του 2023, συλλέγονταν τακτικά δείγματα για κάθε συμμετέχοντα. Αυτά στη συνέχεια μελετήθηκαν μέσω μεταγονιδιωματικής αλληλούχισης και βιοπληροφορικών τεχνικών. Αυτό κατέστησε δυνατή την καταγραφή μεμονωμένων παραλλαγών βακτηριακών ειδών (στελεχών) και τη χαρτογράφηση της κοινής χρήσης και μετάδοσής τους μεταξύ των ανθρώπων με την πάροδο του χρόνου, χάρη και σε νέες υπολογιστικές μεθόδους που αναπτύχθηκαν ειδικά από την ερευνητική ομάδα.
«Παρατηρήσαμε», εξηγεί η Liviana Ricci, ερευνήτρια στο Τμήμα Cibio και πρώτη συγγραφέας του άρθρου, «ότι κατά τη διάρκεια των πρώτων τριών μηνών, ο αριθμός των στελεχών άρχισε να μοιράζεται από μέλη της ίδιας τάξης στο βρεφονηπιακό σταθμό. Αρχικά, τα μωρά συνήθως δεν είχαν κοινά στελέχη μεταξύ τους. Στο τέλος της μελέτης μας, διαπιστώσαμε ότι κατά μέσο όρο, τα μωρά μοιράζονταν περίπου το 20% των στελεχών με τουλάχιστον ένα άλλο μωρό στον ίδιο βρεφονηπιακό σταθμό».
Σε ένα από τα αποτελέσματα που περιγράφονται στη μελέτη, για παράδειγμα, οι συγγραφείς παρακολούθησαν ένα μόνο στέλεχος του Akkermansia muciniphila (ένα κοινό είδος βακτηρίου του εντέρου). «Εντοπίσαμε τη μετάδοσή του», εξηγεί ο Vitor Heidrich, επίσης ερευνητής στο Τμήμα Cibio και ένας από τους συγγραφείς της μελέτης, ο οποίος χειρίστηκε την υπολογιστική ανάλυση δεδομένων, «από μια μητέρα και ένα μωρό της ίδιας οικογένειας με ένα άλλο μωρό στην ίδια τάξη και τέλος στους γονείς τους, όπου αντικατέστησε ακόμη και ένα υπάρχον στέλεχος που υπήρχε».
Παρόμοια παρακολούθηση εντοπίστηκε για πολλά ξεχωριστά στελέχη καθενός από τα εκατοντάδες διαφορετικά είδη βακτηρίων, δημιουργώντας έναν εξαιρετικά περίπλοκο χάρτη μικροβιακής μετάδοσης. «Η κοινωνική αλληλεπίδραση κατά το πρώτο έτος της ζωής με συνομηλίκους συμβάλλει στην ανάπτυξη του μικροβιώματος και είναι εξίσου σημαντική όσο και η απόκτηση του μικροβιώματος από τα μέλη της οικογένειάς μας. Αυτό οδηγεί στον καθορισμό του μοναδικού συνόλου βακτηρίων που φέρει ο καθένας μας», τονίζει η Nicola Segata, Καθηγήτρια Γενετικής στο Τμήμα Cibio και συντονίστρια της εργασίας.
