211service.com
Den nya hygienhypotesen
Bengt Björkstén har en guldgruva av avföring i sin frys. Under de senaste 11 åren har den svenska barnläkaren och immunologen noggrant samlat in avföringsprover från en kohort barn som bor i Sverige och grannlandet Estland. Proverna innehåller en mängd information om barnens mikrobiella invånare, som har visat sig spela en viktig roll för immunförsvaret. Björkstén hoppas att ny teknik som gör det möjligt för forskare att analysera mikrober mer exakt än någonsin tidigare kommer att avslöja varför allergitalen i Sverige och andra rika nationer, inklusive USA, har ökat dramatiskt under de senaste 50 åren, medan andelen i historiskt fattigare länder, t.ex. som Estland, har inte.
Intern invånare: Miljöinducerade förändringar av de bakteriella ekosystemen i vår tarm, som inkluderar bakterien Entercoccus faecalis (visas här), kan förklara stigande allergier.
Hans fynd kan ge en ny twist på hygienhypotesen, vilket tyder på att stigande allergier är kopplade till vår mer antiseptiska, moderna livsstil. Om forskare kan hitta den svårfångade x-faktorn som antingen skyddar mot allergier eller ökar risken för dem, kan de kanske återskapa den, kanske genom att ge mödrar eller bebisar friska bakterier, så kallade probiotika. Vi står på gränsen till en revolution i förståelsen av den mänskliga mikrobiomet, säger Björkstén. Nyckeln till att förstå dessa sjukdomar kan finnas i tarmen snarare än i miljön.
En mängd förklaringar har lagts fram för att ta hänsyn till ökande frekvenser av allergier och astma, inklusive minskade amningsfrekvenser, föräldrar som röker och förvärrade föroreningar. Men eftersom de flesta av dessa faktorer har uteslutits – fattigare städer med höga nivåer av föroreningar har ofta lägre allerginivåer, till exempel – har en alternativ förklaring tagit ledningen. Forskare föreslår att nu när många av de mest skadliga insekterna i vår miljö har utrotats med modern sanitet och medicin, vänder vårt immunsystem sin attack mot vanligtvis ofarliga molekyler, som de i kattmjäll eller dammkvalster.
Stöd för hygienhypotesen kommer från studier som visar att pre- och postnatal exponering för husdjur, gårdar och äldre syskon skyddar mot allergier. Men eftersom forskare börjar bättre förstå de nyttiga bakterierna som lever inom oss - och den roll som de spelar i immunutvecklingen - håller en ny vändning på hygienhypotesen fram. Det kan vara så att dessa miljöfaktorer påverkar mikroberna som koloniserar nyfödda barn, vilket i sin tur påverkar immunutvecklingen och risken för allergi. De första mikroberna vi lägger i vårt mag-tarmkanalen kan bosätta sig där, säger Josef Ny , en läkare och forskare vid University of Florida, i Gainesville. Finns det långtidseffekter av mikrobiommanipulation? Vi måste använda nya tekniker för att se detta mycket bredare.
Det är här som Björksténs frusna skattkammare kommer väl till pass. I mer än ett decennium har barnläkaren samlat in fekala prover – bakterier i avföring är ett mått på de mikrobiella invånarna i vår tarm – såväl som omfattande medicinska journaler och allergentestresultat. Eftersom levnadsvillkoren i Estland liknar dem i Sverige för 40 år sedan ger de estniska barnen en ögonblicksbild av det förflutna. Att jämföra de två populationerna börjar avslöja hur vår tarmekologi förändras över tiden och hur dessa förändringar påverkar sjukdomar. Det här är otroligt värdefulla ögonblick för att förstå mikrobiell evolution hos människor, säger Jeff Gordon , en vetenskapsman och gastroenterolog vid Washington University i St. Louis.
Inledande studier av barns tarmmikrober med hjälp av traditionella mikrobiologiska tillvägagångssätt har gett lockande ledtrådar till deras roll i allergi: antalet och mångfalden av mikrober som lever i en babys tarm kort efter födseln verkar förutsäga hans sannolikhet att senare utveckla allergisk sjukdom. Dessutom har spädbarn som föds i stadsmiljöer färre mikrober och färre olika mikrobiella samhällen än de som är födda och uppvuxna på gårdar. Detsamma gäller för barn födda i Sverige jämfört med de som är födda i Estland.
Björkstén, som kallade mönstret till det immunologiskt förmedlade välståndssyndromet, siktar nu på att analysera proverna med hjälp av metagenomik, som bedömer mikrobiella populationer utan att behöva odla dem i labbet – ett stort hinder för forskningen tills helt nyligen. (Se The Next Human Genome Project: Our Microbes .) Detta tillvägagångssätt kommer att generera en mycket mer omfattande mikrobiell profil och tillåta forskare att leta efter specifika mönster kopplade till allergi. Om de kan peka ut de exakta faktorerna som leder till att immunsystemet går snett och ökar risken för immunsjukdomar, kan forskarna kanske förhindra dem. Ingen vill gå tillbaka till en dålig hygien med mödrasepsis på förlossningsavdelningen, säger Björkstén. Så vi måste lösa det här på ett annat sätt.