Friska barns tarmbakterier förhindrar vanlig matallergi
Tarmbakterier har en avgörande roll för att skydda mot matallergier, enligt ny forskning.
När forskare transplanterade tarmmikrober, eller mikrobiota, från friska människobarn till möss utan egna bakterier, fick djuren ingen allergisk reaktion vid exponering för komjölk.
Däremot upplevde bakteriefria möss som fick tarmbakterier från mänskliga barn med komjölksallergi allergiska reaktioner mot komjölk.
Allergi mot komjölk är den vanligaste matallergin hos barn.
Forskarna, som rapporterar sina resultat i tidskriften Naturmedicin, identifierade också en bakterie som, när den finns i tarmen, förhindrar allergiska reaktioner på mat.
"Den här studien," säger seniorstudieförfattaren Cathryn R. Nagler, doktor, professor i matallergi vid University of Chicago i Illinois, "tillåter oss att definiera ett orsakssamband och visar att mikrobioten i sig kan diktera om eller inte du får ett allergiskt svar. ”
Hon tillägger att resultaten "starkt antyder" att behandlingar som fungerar genom att förändra tarmbakterier kan bidra till att minska "matallergisjukdomar".
Livsmedelsallergi och förekomst
Allergiska reaktioner inträffar när immunsystemet reagerar extremt på främmande ämnen eller allergener som vanligtvis inte orsakar någon skada hos de flesta.
Några vanliga ämnen som ger allergiska reaktioner inkluderar pollen och vissa typer av mat.
Även om de flesta reaktioner inte är allvarliga, kan de vara livshotande på grund av den enorma stress som de lägger på cirkulation och andning.
Komjölk, ägg, jordnötter, soja, vete och trädnötter är några av de livsmedel som oftast framkallar allergiska reaktioner hos barn.
De livsmedel som mest sannolikt orsakar allergiska reaktioner hos vuxna inkluderar fisk, skaldjur, jordnötter och trädnötter.
I barndomen utvecklas de flesta matallergier under de första två åren av livet.
Förekomsten av matallergi hos personer i åldern 0–17 år har ökat långsamt i USA. Under 1997–1999 var den 3,4 procent och steg till 5,1 procent 2009–2011.
Tarmmikrober, hälsa och sjukdom
Med en inre yta på cirka 250–400 kvadratmeter är mag-tarmkanalen, eller tarmen, ett av de största gränssnitten mellan människokroppen och dess omgivning.
Cirka 60 ton mat passerar genom människans tarm under en genomsnittlig livslängd. Detta inkluderar en enorm mängd och olika mikroorganismer som kan utgöra ett stort hot mot tarmhälsan.
Under tusentals år har den mänskliga tarmen och de stora kolonierna av mikrober som lever i den - kollektivt kallad tarmmikrobioten - tillsammans utvecklat ett komplext förhållande som gynnar båda sidor.
Som ett resultat av denna långa förening har tarmmikrober kommit att spela en nyckelroll i deras mänskliga värdars hälsa och sjukdom. De hjälper till exempel till att smälta mat, skörda energi, skydda mot patogener och kontrollera immunitet.
Men obalanser i tarmmikrobernas sammansättning kan störa dessa vitala funktioner. Detta kan orsaka eller bidra till sjukdom eller snabbt misslyckande att skydda mot det.
I takt med att verktyg för att undersöka och profilera tarmbakterier har förbättrats har forskare i allt högre grad upptäckt kopplingar mellan tarmmikrober och sjukdomar som inte bara påverkar tarmarna utan också andra delar av kroppen.
Det finns bevis som tyder på att tarmbakterier kan kontrollera cancerimmuniteten i levern, att de kan skydda mot sepsis och att de kan vara en utlösare för multipel skleros.
Komjölksallergi och skillnader i tarmbakterier
För några år sedan fann vissa forskare bakom den nya studien att tarmbakterierna hos friska barn skiljer sig markant från de hos spädbarn med komjölksallergi.
Detta fick dem att undra om skillnaderna kan hjälpa allergin att utvecklas.
För att undersöka detta erhöll de fekalprover innehållande tarmmikrober från åtta mänskliga barn. Fyra av spädbarnen hade komjölksallergi, medan de andra fyra inte hade det.
Med hjälp av fekalproverna transplanterade teamet tarmmikrober från människobarn med och utan komjölksallergi till möss som hade fostrats i en steril miljö och som inte hade egna tarmbakterier.
Forskarna matade mössen med samma modersmjölksersättning som de mänskliga barnen fick. Detta var för att säkerställa att bakterierna hade samma näringsämnen och koloniserade på samma sätt.
När de matade komjölk till de bakteriefria mössen som hade fått tarmbakterier från spädbarn med komjölksallergi utvecklade djuren anafylaxi, ett livshotande tillstånd som uppstår under allvarliga allergiska reaktioner.
Samma svåra svar inträffade när laget gav komjölk till bakteriefria möss som inte hade fått några bakterier (kontrollerna).
De bakteriefria mössen som hade fått tarmbakterier från spädbarn utan komjölksallergi visade dock inga allvarliga reaktioner vid exponering för komjölk. Det verkar som om de var ”helt skyddade”.
Utredarna körde sedan genetiska jämförelser av tarmmikroberna hos de allergiska bakteriefria mössen med de som inte visade någon allergisk reaktion.
Testerna identifierade en viss bakterie med namnet Anaerostipes caccae. Det verkar som om förekomsten av denna art i tarmen förhindrar allergiska reaktioner på mat.
En bakterie med enorm inverkan
A. caccae tillhör en klass av bakterier som kallas Clostridia. I tidigare arbete, Prof.Nagler och hennes team hade funnit att närvaron av bakterien i tarmen skyddar mot nötallergi.
Den senaste studien antyder att detta skydd omfattar andra typer av matallergi.
A. caccae producerar en kortkedjig fettsyra som kallas butyrat. Detta näringsämne hjälper tarmen att skapa en bakteriekomposition som främjar hälsan.
Forskarna blev förvånade över hur stor inverkan den här bakteriearten - av de många som bor i tarmen - kan ha på kroppens reaktion på mat.
"[Detta arbete] visar att vi kan använda metaboliska produkter från det friska mikrobiomet för att utveckla läkemedel som skyddar mot matallergi."
Prof. Cathryn R. Nagler, Ph.D.
