Автор исследования Мартин Блазер (Martin Blaser), директор Центра Передовых Биотехнологий и Медицины (Center for Advanced Biotechnology and Medicine) в Рутгерсе, считает, что воздействие антибиотиков в раннем возрасте может повлиять на развитие областей человеческого мозга, ответственных за когнитивные и эмоциональные функции. Ученые считают, что пенициллин изменяет микробиом (триллионы полезных микроорганизмов, которые живут в нашем организме и на нем), а также экспрессию генов, что позволяет клеткам реагировать на изменение окружающей среды в ключевых областях развивающегося мозга. Лабораторное исследование опубликовано в научном журнале iScience.
Практическая значимость научной работы
Полученные данные свидетельствуют о необходимости сокращения повсеместного использования антибиотиков или применения альтернативных препаратов, когда это возможно, для предотвращения проблем развития нервной системы.
«Ранняя жизнь – критический период для развития нервной системы», – заявляет Блазер. «В последние десятилетия наблюдается рост заболеваемости детскими расстройствами психического развития, включая расстройство аутистического спектра, синдром дефицита внимания / гиперактивности и нарушения обучаемости. Хотя повышение осведомленности и диагностика важны, вероятно, имеются факторы, способствующие нарушению экспрессии церебральных генов на ранних этапах развития».
Актуальность научной работы
Пенициллин и родственные ему препараты (например, ампициллин и амоксициллин) являются наиболее широко используемыми антибиотиками у детей во всем мире. По данным авторов исследования, в Соединенных Штатах среднестатистический ребенок получает почти три курса антибиотиков в возрасте до 2 лет.
«Наша предыдущая работа показала, что воздействие антибиотиков на молодых животных изменяет их метаболизм и иммунитет. Третье важное событие раннего возраста связано с мозгом. Это исследование является предварительным, но показывает корреляцию между нарушением микробиома и изменениями в мозге», – считает автор исследования Мартин Блазер.
Растущее количество данных связывает явления в кишечном тракте с передачей сигналов в мозг – область исследований, известная как «ось кишечник-мозг». Если этот путь нарушен, это может привести к необратимому изменению структуры и функции мозга и, возможно, к нейропсихиатрическим или нейродегенеративным расстройствам в более позднем детстве или во взрослом возрасте.
Материалы и результаты исследования
В исследовании сравнивали мышей, которые подвергались воздействию низких доз пенициллина внутриутробно или сразу после рождения, с мышами, которые не подвергались воздействию. Ученые обнаружили, что мыши, получавшие пенициллин, имели существенные изменения в кишечной микробиоте и экспрессию генов в лобной коре и миндалине, двух основных областях головного мозга, ответственных за развитие памяти, а также за реакции страха и стресса.
Необходимы дальнейшие исследования, чтобы выяснить, влияют ли антибиотики напрямую на развитие головного мозга или молекулы микробиома, которые попадают в мозг, изменяя активность генов и вызывая когнитивные нарушения, заключают ученые.
Авторы другого исследования заявили, что некоторые антибиотики повышают риск образования камней в почках.
