Антибіотики можуть впливати на розвиток мозку немовляти: дослідження

Нове дослідження, опубліковане у спеціальному випуску журналу iScience, пов'язує низькі дози антибіотиків, отримані після народження, зі значними змінами в мікрофлорі кишківника немовляти. Дослідження, проведене на мишах, також показало, що антибіотики впливають на важливі зміни в експресії генів в частинах мозку, що відповідають за нейророзвиток.

Дослідження опубліковане під назвою "Ефекти впливу пеніциліну в ранньому віці на мікробіом кишківника й експресію генів передньої частини кори й мигдалини", і може допомогти зрозуміти стрімке зростання порушень нейророзвитку, який спостерігається у дітей в США та інших промислово розвинених країнах світу.

Команда вчених з Медичної школи Гроссмана Нью-Йоркського університету розділила мишей на три групи. Одна група вагітних мишей піддавалася впливу пеніциліну протягом тижня до пологів. Друга група мишей піддавалася впливу пеніциліну протягом тижня після пологів. Третя група мишей, контрольна, не отримувала антибіотиків.

Вчені вводили мишам пеніцилін у дозах, які відповідали тим, які отримують люди. Потім група дослідників порівняла склад мікробів у дитинчат двох груп, які зазнали впливу антибіотиків, зі складом мікробів у дитинчат контрольної групи.

Навіть малі дози пеніциліну порушують мікрофлору

Вчені виявили, що вплив навіть малих доз пеніциліну змінює склад мікробіому мишей. Зокрема, у дитинчат, які зазнали впливу антибіотиків, значно зменшилася кількість корисних бактерій, лактобацил, серед інших видів бактерій і значно збільшилася кількість ентерококів, ентеробактерій і псевдомонад.

Виявлено, що ці зміни були пов'язані зі змінами в експресії генів в мозку мишей, які зазнали впливу. Самим тривожним виявилося те, що у мишей, які зазнали впливу антибіотиків, були порушені численні шляхи, які є основними для нормального нейророзвитку.

Дози пеніциліну були мізерно малими й дослідники стверджують, що малоймовірно, що виявлені в мозку наслідки були прямим результатом впливу самих антибіотиків. Замість цього вони припустили, що зміни в мозку, які спостерігаються в мишей, були викликані змінами в їх мікрофлорі кишківника.

Іншими словами, через вплив антибіотиків "порушується зв'язок кишківник-мозок, що призводить до незворотних змін структури й функцій мозку", — стверджують вчені.

Далі вони роблять висновок, що вплив антибіотиків в ранньому віці може завдати аналогічної шкоди для мозку дітей.

"Ці результати свідчать про те, що вплив антибіотиків на людину в ранньому віці може впливати не тільки на мікробіом немовляти, але і на експресію генів у найважливіших структурах мозку, включаючи лобову кору і мигдалини, які вразливі до перинатальних пошкоджень", — пишуть вчені.

"Перші отримані результати вимагають подальшого підтвердження, але припускають необхідність зміни підходу використання антибіотиків в ранньому віці. Хоча вони не вважаються потенційно серйозним тератогеном центральної нервової системи, таким як алкоголь, кокаїн або токсоплазмоз ... вживання антибіотиків в ранньому віці може мати непередбачувані наслідки".

Доктор Роберт Заджак, педіатр з міста Іден-Прері, штат Міннесота, який не брав участі в дослідженні, вважає ці результати тривожними, але передбачуваними. За словами Заджака, він і його команда лікарів намагаються не використовувати антибіотики без крайньої потреби.

"Іноді ми рекомендуємо антибіотики, коли імунна система не може впоратися з бактеріями, що розмножуються. Але цей же антибіотик (або навіть кілька, які використовуються без користі, що виправдовує ризик) може зруйнувати наш здоровий і корисний мікробіом, порушивши мікрофлору кишківника на місяці або навіть роки", — сказав Заджак.

Вплив антибіотиків під час вагітності

Для багатьох дітей вплив антибіотиків зазвичай починається ще до народження. Біля однієї третини з 3,75 мільйона дітей, які народжуються щороку в США, отримують антибіотики до, під час або відразу після народження.

У статті, опублікованій у 2015 році в журналі Pharmacotherapy, йдеться, що антибіотики складають 80% всіх ліків, які можуть бути призначені жінці під час вагітності, 20-25% вагітних жінок використовують антибіотики для лікування інфекцій сечовивідних шляхів, захворювань, що передаються статевим шляхом, й інфекцій верхніх дихальних шляхів.

Водночас, Центри з контролю і профілактики захворювань рекомендують призначати профілактичні антибіотики всім породіллям, у яких виявлено стрептокок групи В. Захворювання, викликані стрептококом групи В, залишаються рідкісними (приблизно 1 на 600 живонароджених). Однак інше дослідження, в якому взяли участь понад 7500 вагітних жінок, показало, що майже третина з них отримувала антибіотики. У цьому дослідженні, опублікованому в березні 2013 року в журналі "Акушерство і гінекологія", тільки у 13% вагітних жінок були виявлені фактори ризику стрептокока групи В, але 31% учасниць все одно виписували антибіотики для профілактики.

У дослідженні 2013 року показані переваги пренатального застосування антибіотиків для запобігання стрептококової інфекції групи В, яка може бути небезпечною або навіть смертельної для новонароджених, але містяться в ньому дані свідчать про те, що антибіотики призначаються вагітним жінкам набагато частіше, ніж це необхідно.

За даними Центру з контролю і профілактики захворювань 31,7% всіх пологів в США відбувається шляхом кесаревого розтину. У таких випадках майже завжди призначаються внутрішньовенні профілактичні антибіотики для запобігання материнської інфекції. Якщо приймання цих антибіотиків починається під час пологів або в будь-який час до стискання пуповини немовляти, дитина також піддається впливу антибіотиків. Дитина також буде піддаватися впливу антибіотиків через материнське молоко.

Оманлива безпека

Тривалий час вважалося, що застосування антибіотиків до або під час пологів має мінімальний негативний вплив на немовлят. Однак дослідження, які стверджують, що вони безпечні, стосувалися тільки короткострокових наслідків зайвого застосування антибіотиків, таких як молочниця (надлишковий ріст дріжджів, зазвичай стримуваний здоровим мікробіомом). У цих ранніх дослідженнях не розглядалися довгострокові наслідки для здоров'я.

В останні роки наукові дослідження пов'язали вплив антибіотиків з підвищеними ризиками ожиріння, астми, захворювань кишківника і навіть ювенільного артриту.

Нові дослідження показують важливість здорової мікрофлори кишківника для немовлят. Може здатися нелогічним, але мікробіом важливий для роботи мозку. Мозок містить близько 100 мільярдів нейронів. Ці нейрони взаємодіють один з одним за допомогою електричних і хімічних сигналів. У міру розвитку мозку дитини нейрони утворюють зв'язки з тисячами інших нейронів. Цей процес триває, сповільняючись, протягом всього нашого життя. І вчені зрозуміли, що здорова мікрофлора кишківника необхідна нашому мозку для правильної передачі сигналів.

Тепер експерти вважають, що зв'язок між центральною нервовою системою і внутрішньою нервовою системою шлунково-кишкового тракту, яку назвали "вісь кишківник-мозок", має вирішальне значення не тільки для правильного травлення, нормального функціонування мозку, а також для загального здоров'я.

"Існують докази того, що кишківник може впливати на мозок, і мікрофлора кишківника є частиною цього процесу", — говорить доктор Елізабет Мампер, педіатр в Лінчбург, штат Вірджинія, яка спеціалізується на захворюваннях мозку. "Ми знаємо, що певна флора в кишківнику може виробляти продукти метаболізму, які передають хімічні повідомлення в мозок, що може змінити почуття, емоції й потенційно змінити пізнання".

Схоже, що ранній вплив антибіотиків впливає на метаболізм запалення, що може вплинути на структуру мозку, його функції та експресію генів. Дослідження, проведене у вересні 2020 групою дослідників з Міннесоти, показало, що в порівнянні з контрольною групою, немовлята, які піддавалися впливу антибіотиків після народження, мали проблеми зі слухом і пам'яттю у віці 1 місяця.

"Ми вже знаємо, що мікрофлора кишківника, що розвивається в перші три роки життя, впливає на те, що дитина може мати в майбутньому хронічні захворювання", — сказала Е. Мампер. "В цілому, чим різноманітніше мікрофлора кишківника, тим менше ймовірність того, що у дитини згодом виникнуть хронічні захворювання, а антибіотики знищують частину цієї корисної мікрофлори, що призводить до зниження різноманітності".

Моя подруга і колега Зої О'Тул, адвокат зі ступенем бакалавра фізики, яка працювала інженером-електриком і програмістом, давно підозрювала, що надмірне вживання антибіотиків відіграє певну роль у мові та неврологічних проблемах її дітей.

"Обидві мої дитини отримали велику кількість антибіотиків при народженні - для лікування маститу я отримала дві порції до народження моєї доньки Калеа і, як мінімум, одну порцію після її народження", - сказала О'Тул, яка живе на півночі штату Нью-Йорк. "Я також приймала антибіотики під час виношування мого сина, а потім сам Беккет пройшов два курси у віці 5 і 15 місяців. У обох моїх дітей Синдром дефіциту уваги та гіперактивності, проблеми з мовою, схильність до дислексії й підвищена тривожність".

Гарні результати

У дослідженні, опублікованому у 2013 році в Північноамериканському журналі медицини та науки, Елізабет Мампер виявила чіткий зв'язок між застосуванням антибіотиків і аутизмом.

У процесі дослідження вона використовувала передові методи, і в результаті, в групі з 294 дітей діагнозів аутизму не було взагалі (хоча, за даними Центру з контролю і профілактики захворювань про аутизм, їх повинно було бути не менше шести).

Ці передові методи включали: мінімізацію впливу токсинів навколишнього середовища (пестицидів і гербіцидів), максимальне грудне вигодовування, використання пробіотиків в дитинстві, консультації по харчуванню, обмеження використання антибіотиків, відмова від ацетамінофену (основного інгредієнта в дитячому Тайленолу) і вакцинацію дітей за науково обґрунтованим, але менш агресивним графіком.

Клінічна практика змінюється

Згідно з дослідженням Нью-Йоркського університету, до 1945 року жодна дитина не зазнавала впливу антибіотиків. Сьогодні середня американська дитина отримує близько трьох курсів антибіотиків у віці до двох років. Якщо ранній вплив антибіотиків дійсно викликає зміни в роботі мозку у великого числа американських дітей, ми повинні знайти способи пом'якшити ці наслідки.

"Наші нинішні результати повинні послужити поштовхом до перегляду призначень антибіотиків, коли до їх застосування немає прямих показань", — пишуть автори дослідження.

Деякі лікарі перед призначенням антибіотиків рекомендують ретельне обстеження матерів на наявність істотних факторів ризику стрептокока групи В, щоб не наражати на тисячі дітей непотрібного дії антибіотиків для запобігання одного або двох випадків захворювання.

Інші лікарі відзначають, що скорочення числа непотрібних кесаревих пологів також допоможе знизити надмірне використання антибіотиків. ВООЗ рекомендує обмежити число кесаревих пологів до 10-15% пологів з високим ризиком. Однак, згідно з дослідженням Університету Міннесоти, в деяких американських лікарнях частота кесаревого розтину досягає 70%. Ці операції, яких можна уникнути, можуть викликати безліч ускладнень у матері й дитини, на додаток до проблем, пов'язаних з впливом антибіотиків на немовлят.

Педіатри рекомендують знайти ефективні заходи для лікування кишківника тих немовлят, які дійсно потребують раннього приймання антибіотиків. За словами Е. Мампер, в її практиці молоді мами отримують підтримку в годуванні грудьми, що сприяє утворенню корисних бактерій в кишківнику дитини. Е. Мампер також рекомендує многоштамові пробіотики для немовлят, які зазнали впливу антибіотиків.

Але, можливо, найважливішою тактикою є поєднання профілактики й харчування.

"Дуже важливо не перегодовувати дітей у перші три роки", — говорить Мампер. "А також важливо урізноманітнити їх харчування, так, щоб, коли ви тільки починаєте їх годувати, вони звикали до гірких смаків і ферментованих продуктів. Цукор - ворог здорової мікрофлори кишківника, тому важливо допомогти дитині розвинути смакові відчуття, щоб надалі він обирав не тільки солодкі продукти ".

Джерело: The Epoch Times