Новое исследование, в специальном выпуске журнала iScience, связывает низкие дозы антибиотиков, полученные после рождения со значительными изменениями в микрофлоре кишечника младенца. Исследование, проведённое на мышах, также показало, что антибиотики оказывают воздействие на важные изменения в экспрессии генов в частях мозга, отвечающих за нейроразвитие.
Исследование под названием “Эффекты воздействия пенициллина в раннем возрасте на микробиом кишечника и экспрессию генов передней части коры и миндалины”, и может помочь понять тревожный рост нарушений нейроразвития, который наблюдается у детей в США и других промышленно развитых странах мира.
Команда учёных из Медицинской школы Гроссмана Нью-Йоркского университета разделила мышей на три группы. Одна группа беременных мышей подвергалась воздействию пенициллина в течение недели до родов. Вторая группа мышей подвергалась воздействию пенициллина в течение недели после родов. Третья группа мышей, контрольная, не получала антибиотиков.
Учёные вводили мышам пенициллин в дозах, которые соответствовали тем, которые получают люди. Затем группа исследователей сравнила состав микробов у детенышей двух групп, подвергшихся воздействию антибиотиков, с составом микробов у детенышей контрольной группы.
Даже малые дозы пенициллина нарушают микрофлору
Учёные обнаружили, что воздействие даже малых доз пенициллина изменяет состав микробиома мышей. В частности, у детенышей, подвергшихся воздействию антибиотиков, значительно уменьшилось количество полезных бактерий, лактобацилл, среди других видов бактерий и значительно увеличилось количество энтерококков, энтеробактерий и псевдомонад.
Обнаружено, что эти изменения были связаны с изменениями в экспрессии генов в мозге мышей, подвергшихся воздействию. Самым тревожным оказалось то, что у мышей, подвергшихся воздействию антибиотиков, были затронуты многочисленные пути, являющиеся основными для нормального нейроразвития.
Дозы пенициллина были ничтожно малы и исследователи утверждают, что маловероятно, что наблюдаемые ими последствия в мозгу были прямым результатом воздействия самих антибиотиков. Вместо этого они предположили, что изменения в мозге, наблюдаемые у мышей, были вызваны изменениями в их микрофлоре кишечника.
Другими словами, из-за воздействия антибиотиков “нарушается связь кишечник-мозг, что приводит к необратимым изменениям структуры и функций мозга”, — утверждают учёные.
Далее они делают вывод, что воздействие антибиотиков в раннем возрасте может нанести аналогичный вред развивающемуся мозгу детей.
“Эти результаты свидетельствуют о том, что воздействие антибиотиков на человека в раннем возрасте может влиять не только на микробиом младенца, но и на экспрессию генов в важнейших структурах мозга, включая лобную кору и миндалины, которые уязвимы к перинатальным повреждениям”, — пишут учёные.
“Первые полученные результаты требуют дальнейшего подтверждения, но предполагают необходимость изменения подхода использования антибиотиков в раннем возрасте. Хотя они не считаются потенциально серьёзным тератогеном центральной нервной системы, таким как алкоголь, кокаин или токсоплазмоз… употребление антибиотиков в раннем возрасте может иметь непредсказуемые последствия”.
Доктор Роберт Заджак, педиатр из города Иден Прери, штат Миннесота, который не участвовал в исследовании, считает эти результаты тревожными, но предсказуемыми. По словам Заджака, он и его команда врачей стараются не использовать антибиотики без крайней необходимости.
“Иногда мы рекомендуем антибиотики, когда иммунная система не может справиться с размножающимися бактериями. Но этот же антибиотик (или даже несколько, которые используются без пользы, оправдывающей риск) может разрушить наш здоровый и полезный микробиом, нарушив микрофлору кишечника на месяцы или даже годы”, — сказал Заджак.
Воздействие антибиотиков во время беременности
Для многих детей воздействие антибиотиков обычно начинается еще до рождения. Около одной трети из 3,75 миллионов детей, рождающихся ежегодно в США, получают антибиотики до, во время или сразу после рождения.
В статье, в 2015 году в журнале Pharmacotherapy, говорится, что антибиотики составляют 80 % всех лекарств, которые могут быть назначены женщине во время беременности, 20-25 % беременных женщин используют антибиотики для лечения инфекций мочевыводящих путей, заболеваний, передающихся половым путем, и инфекций верхних дыхательных путей.
В то же время, Центры по контролю и профилактике заболеваний рекомендуют назначать профилактические антибиотики всем роженицам, у которых обнаружен стрептококк группы В. Заболевания, вызванные стрептококком группы В, остаются редкими (примерно 1 на 600 живорождённых). Однако другое исследование, в котором приняли участие более 7500 беременных женщин, показало, что почти треть из них получали антибиотики. В этом исследовании, опубликованном в марте 2013 года в журнале “Акушерство и гинекология”, только у 13 % беременных женщин были выявлены факторы риска стрептококка группы В, но 31 % участниц все равно выписывали антибиотики для профилактики.
В 2013 года показаны преимущества пренатального применения антибиотиков для предотвращения стрептококковой инфекции группы В, которая может быть опасной или даже смертельной для новорожденных, но содержащиеся в нем данные свидетельствуют о том, что антибиотики назначаются беременным женщинам гораздо чаще, чем это необходимо.
По Центра по контролю и профилактике заболеваний 31,7 % всех родов в США происходит путем кесарева сечения. В таких случаях почти всегда назначаются внутривенные профилактические антибиотики для предотвращения материнской инфекции. Если прием этих антибиотиков начинается во время родов или в любое время до пережатия пуповины младенца, ребенок также подвергается воздействию антибиотиков. Ребёнок также будет подвергаться воздействию антибиотиков через материнское молоко.
Обманчивая безопасность
Долгое время считалось, что применение антибиотиков до или во время родов оказывает минимальное негативное воздействие на младенцев. Однако исследования, утверждающие, что они безопасны, касались только краткосрочных последствий излишнего применения антибиотиков, таких как молочница (избыточный рост дрожжей, обычно сдерживаемый здоровым микробиомом). В этих ранних исследованиях не рассматривались долгосрочные последствия для здоровья.
В последние годы, рецензируемые научные исследования связали воздействие антибиотиков с повышенными рисками ожирения, астмы, заболеваний кишечника и даже ювенильного артрита.
Новые исследования показывают важность здоровой микрофлоры кишечника для младенцев. Может показаться нелогичным, но микробиом важен для работы мозга. Мозг содержит около 100 миллиардов нейронов. Эти нейроны взаимодействуют друг с другом посредством электрических и химических сигналов. По мере развития мозга ребенка нейроны образуют связи с тысячами других нейронов. Этот процесс продолжается, замедляясь, на протяжении всей нашей жизни. И ученые поняли, что здоровая микрофлора кишечника необходима нашему мозгу для правильной передачи сигналов.
Теперь эксперты считают, что связь между центральной нервной системой и внутренней нервной системой желудочно-кишечного тракта, которую назвали “ось кишечник-мозг”, имеет решающее значение не только для правильного пищеварения, нормального функционирования мозга, но и для общего здоровья.
“Существуют доказательства того, что кишечник может оказывать воздействие на мозг, и микрофлора кишечника является частью этого процесса”, — говорит доктор Элизабет Мампер, педиатр в Линчбурге, штат Вирджиния, которая специализируется на заболеваниях мозга. “Мы знаем, что определенная флора в кишечнике может производить продукты метаболизма, которые передают химические сообщения в мозг, что может изменить чувства, эмоции и потенциально изменить познание”.
Похоже, что раннее воздействие антибиотиков влияет на метаболизм воспаления, что может повлиять на структуру мозга, его функции и экспрессию генов. Исследование, проведенное в сентябре 2020 года группой исследователей из Миннесоты, показало, что по сравнению с контрольной группой, младенцы, подвергавшиеся воздействию антибиотиков после рождения, имели проблемы со слухом и памятью в возрасте 1 месяца.
“Мы уже знаем, что микрофлора кишечника, развивающаяся в первые три года жизни, влияет на то, что ребенок может иметь в будущем хронические заболевания”, — сказала Э. Мампер. “В целом, чем разнообразнее микрофлора кишечника, тем меньше вероятность того, что у ребёнка впоследствии возникнут хронические заболевания, а антибиотики уничтожают часть этой хорошей микрофлоры, что приводит к снижению разнообразия”.
Моя подруга и коллега Зои О’Тул, адвокат со степенью бакалавра физики, работавшая инженером-электриком и программистом, давно подозревала, что чрезмерное употребление антибиотиков играет определённую роль в речи и неврологических проблемах её детей.
“Оба мои ребенка получили большое количество антибиотиков при рождении – для лечения мастита я получила две порции до рождения моей дочери Калеа и, как минимум, одну порцию после её рождения”, – сказала О’Тул, которая живет на севере штата Нью-Йорк. “Я также принимала антибиотики во время вынашивания моего сына, а затем сам Беккет получил два курса в возрасте 5 и 15 месяцев. У обоих моих детей Синдром дефицита внимания и гиперактивности, проблемы с речью, склонность к дислексии и повышенная тревожность”.
Хорошие результаты
В исследовании, в 2013 году в Североамериканском журнале медицины и науки, Элизабет Мампер обнаружила четкую связь между применением антибиотиков и аутизмом.
В процессе исследования она использовала передовые методы, и в результате, в группе из 294 детей диагнозов аутизма не было вообще (хотя, по данным Центра по контролю и профилактике заболеваний об аутизме, их должно было быть не менее шести).
Эти передовые методы включали: минимизацию воздействия токсинов окружающей среды (пестицидов и гербицидов), максимальное грудное вскармливание, использование пробиотиков в младенчестве, консультации по питанию, ограничение использования антибиотиков, отказ от ацетаминофена (основного ингредиента в детском Тайленоле) и вакцинацию детей по научно обоснованному, но менее агрессивному графику.
Меняющаяся клиническая практика
Согласно исследованию Нью-Йоркского университета, до 1945 года ни один ребенок не подвергался воздействию антибиотиков. Сегодня средний американский ребенок получает около трех курсов антибиотиков в возрасте до двух лет. Если раннее воздействие антибиотиков действительно вызывает изменения в работе мозга у большого числа американских детей, мы должны найти способы смягчить эти последствия.
“Наши нынешние результаты должны послужить толчком к пересмотру назначений антибиотиков, когда к их применению нет прямых показаний”, — пишут авторы исследования.
Некоторые врачи перед назначением антибиотиков рекомендуют тщательное обследование матерей на наличие существенных факторов риска стрептококка группы В, чтобы не подвергать тысячи детей ненужному воздействию антибиотиков для предотвращения одного или двух случаев заболевания.
Другие врачи отмечают, что сокращение числа ненужных кесаревых родов также поможет снизить чрезмерное использование антибиотиков. ВОЗ рекомендует ограничить число кесаревых родов до 10-15 % родов с высоким риском. Однако, согласно исследованию Университета Миннесоты, в некоторых американских больницах частота кесарева сечения достигает 70 %. Эти операции, которых можно избежать, могут вызвать множество осложнений у матери и ребенка, в дополнение к проблемам, связанным с воздействием антибиотиков на младенцев.
Педиатры рекомендуют найти эффективные меры для лечения кишечника тех младенцев, которые действительно нуждаются в раннем приеме антибиотиков. По словам Э. Мампер, в её практике молодые мамы получают поддержку в кормлении исключительно грудью, что способствует образованию полезных бактерий в кишечнике ребенка. Э. Мампер также рекомендует многоштаммовые пробиотики для младенцев, подвергшихся воздействию антибиотиков.
Но, возможно, самой важной тактикой является сочетание профилактики и питания.
“Очень важно не перекармливать детей в первые три года”, — говорит Мампер. “А также важно разнообразить их питание, так, чтобы когда вы только начинаете их кормить, они привыкали к горьким вкусам и ферментированным продуктам. Сахар — враг здоровой микрофлоры кишечника, поэтому важно помочь ребенку развить вкусовые ощущения, чтобы в дальнейшем он предпочитал не только сладкие продукты”.
Источник:
