Kanak-kanak di kem pelarian Kutupalong di Cox's Bazar, Bangladesh menerima pemeriksaan dan rawatan untuk kekurangan zat makanan. (Kredit: Maggie Moore / USAID / Flickr)

Kekurangan zat makanan boleh menyebabkan pertumbuhan terbantut. Kajian baru mengenai kanak-kanak di Bangladesh mengimplikasikan 14 jenis bakteria dalam usus kecil.

Ramai kanak-kanak yang mendapat rawatan kekurangan zat makanan di negara membangun tidak pernah pulih sepenuhnya. Mereka juga boleh mengalami disfungsi sistem imun dan perkembangan kognitif yang buruk yang biasanya menyebabkan masalah kesihatan jangka panjang hingga dewasa.

Bakteria yang dimaksudkan menyumbang kepada penyakit pada lapisan usus kecil - suatu keadaan yang disebut disfungsi enterik persekitaran - yang mengganggu penyerapan nutrien dari makanan dan menekan faktor pertumbuhan yang diperlukan untuk perkembangan yang sihat.

Penyelidikan yang diterbitkan di Malaysia The New England Journal of Medicine, dapat membantu para saintis merancang terapi baru untuk kanak-kanak yang kurang gizi yang tetap lemah badan dan kurang berat badan walaupun setelah menerima makanan terapeutik, kata para penyelidik.

Dalam editorial yang menyertai kajian itu, Ramnick J. Xavier, dari Massachusetts General Hospital dan Broad Institute of MIT dan Harvard, menyebut penyelidikan baru itu "mengingatkan pengenalan Helicobacter pylori sebagai penyebab bisul. "

Menurut Xavier, karya ini mengaitkan penyakit dengan sekumpulan bakteria yang menjajah kawasan tertentu usus dan menggambarkan faedah mengintegrasikan kesihatan global dengan kajian mekanisme asas mengenai penyebab penyakit.

Peranan penting usus kecil

Mikrobioma usus mempunyai hubungan simbiotik dengan tuan rumahnya. Bukti muncul mengenai sumbangan pentingnya selama tahun-tahun awal kehidupan untuk pertumbuhan dan perkembangan yang sihat. Banyak penyelidikan yang melibatkan mikrobioma usus telah menumpukan pada bakteria yang diukur dalam sampel tinja, yang tidak semestinya mewakili komuniti mikroba yang tinggal di kawasan yang berlainan sepanjang saluran gastrousus.

Untuk kajian baru itu, para penyelidik memfokuskan pada usus kecil bahagian atas - kawasan usus yang segera mengikuti perut - kerana sebahagian besarnya tidak dipelajari dan kerana ada petunjuk bahawa ia boleh memainkan peranan penting dalam kekurangan zat makanan.

"Sebilangan besar penyerapan nutrien tubuh berlaku di usus kecil," kata pengarang kanan Jeffrey I. Gordon, profesor dan pengarah Pusat Keluarga Edison untuk Genom Sains & Biologi Sistem di Washington University School of Medicine di St. Louis. "Usus kecil dilapisi dengan unjuran seperti jari yang disebut villi, yang meningkatkan luas permukaan penyerap usus.

"Dalam disfungsi enterik persekitaran, vili ini rusak dan runtuh, menyebabkan keradangan di dinding usus dan mengurangi kemampuannya untuk menyerap nutrien. Gangguan ini sangat sukar untuk didiagnosis, dan penyebabnya adalah teka-teki seperti hubungannya dengan banyak manifestasi kekurangan zat makanan, termasuk perawakan pendek (terbantut).

"Kajian kami dirancang untuk menjawab pertanyaan-pertanyaan ini. Hasilnya telah membantu kami menguraikan mekanisme penyakit dan juga memberikan alasan untuk mengembangkan terapi baru yang mensasarkan mikrobioma usus kecil. "

Stunting dan kekurangan zat makanan

Untuk kajian baru, para penyelidik memulakan dengan campur tangan pemakanan untuk 525 anak yang kekurangan zat makanan, yang rata-rata berumur 18 bulan dan mengalami pertumbuhan yang membantutkan. Mereka mendapat suplemen pemakanan standard yang merangkumi susu, telur, mineral, dan vitamin.

Penyiasat mendapat kebenaran daripada ibu bapa setiap 110 kanak-kanak yang tidak menunjukkan peningkatan dengan rawatan ini untuk melakukan endoskopi pada anak mereka. Prosedur ini membolehkan para penyelidik mendapatkan biopsi tisu dan mengumpulkan sampel mikroba dari usus kecil bahagian atas kanak-kanak.

"Pada masa lalu, diharapkan menyediakan makanan yang lebih berkhasiat dan sanitasi yang lebih baik akan mencukupi untuk mengatasi masalah stunting," kata penulis pertama Robert Y. Chen, seorang pelajar doktoral di makmal Gordon. "Tetapi pendekatan itu tidak berjaya bagi banyak anak.

"Dalam kajian ini, kami dapat melihat lebih dekat molekul dan mikroba di usus kecil untuk memahami dengan lebih terperinci apa yang berlaku pada anak-anak ini yang menjadikan keadaan mereka sangat tahan terhadap campur tangan pemakanan."

Para penyelidik memberi tumpuan kepada 80 daripada 110 kanak-kanak yang mereka juga mempunyai sampel darah dan di mana mereka telah menemui bukti disfungsi enterik persekitaran melalui biopsi usus. Mereka mengukur banyaknya protein dalam sampel darah dan dalam sampel biopsi usus kecil.

Hasilnya menunjukkan tahap protein yang lebih rendah daripada normal yang terlibat dalam pelbagai aspek pertumbuhan, tahap protein yang lebih tinggi disebabkan oleh kerosakan lapisan usus, dan hiperaktivasi sistem imun usus. Sampel kandungan mikrob dari kawasan yang sama pada usus kecil menunjukkan sekumpulan 14 jenis bakteria; semakin tinggi tahap organisma ini, semakin teruk stunting. Para penyelidik juga menghubungkan tahap organisma ini dengan tahap protein usus yang terlibat dengan keradangan, yang dapat merosakkan usus.

"Kumpulan inti 14 bakteria ini terdapat pada 80% kanak-kanak yang mengalami kekurangan zat makanan," kata Chen. "Yang cukup mencolok adalah bakteria ini sangat berkorelasi dengan protein yang menyebabkan keadaan pro-radang dan stunting. Penanda keradangan juga dapat diukur dalam darah, yang dapat membantu kita mengenal pasti masalah ini pada anak-anak tanpa melakukan endoskopi. "

'Hutan belantara yang kebanyakannya belum diterokai'

Para penyelidik mendapati bahawa mereka dapat mengesan 14 strain bakteria ini dalam sampel tinja dari anak-anak ini dan tahapnya berbeza dengan yang terdapat pada sampel tinja kanak-kanak yang sihat.

Para penyelidik juga menyatakan bahawa tidak ada 14 strain yang biasanya dilihat sebagai patogen penyebab penyakit. Gordon dan rakan-rakannya tidak dapat membandingkan secara langsung sampel bakteria dari usus kecil bahagian atas anak-anak yang kekurangan zat makanan dengan sampel anak-anak yang sihat di Bangladesh kerana tidak etika melakukan endoskopi pada anak-anak yang sihat.

Untuk mengetahui sama ada 14 strain bakteria di usus kecil atas memainkan peranan kausal dalam disfungsi enterik alam sekitar - dan bukan kesan kekurangan zat makanan, sebagai contoh - para penyelidik mengkaji tikus bebas kuman yang memberi makan diet yang mewakili diet anak-anak Bangladesh dalam kajian.

Tikus bebas kuman, yang dilahirkan dan dibesarkan dalam keadaan steril tanpa mikrobiom mereka sendiri, diberi koleksi mikroba dari anak-anak yang kekurangan zat makanan - termasuk strain yang berkaitan dengan pertumbuhan terbantut. Mereka juga memberi makan tikus kawalan dengan mikroba usus tikus yang normal. Mereka yang menerima mikroba usus dari usus kecil atas anak-anak yang kekurangan zat makanan mengalami gangguan pada lapisan usus kecil dan perubahan keradangan yang menjadi ciri disfungsi enterik persekitaran.

"Kajian kami memberikan bukti kuat bahawa ada lebih banyak kesan daripada penyerang konvensional yang secara tradisional kami salahkan untuk masalah ini - kekurangan makanan, kebersihan yang buruk, atau bekalan air yang tercemar, misalnya," kata pengarang eksekutif Michael J. Barratt, pengarah eksekutif Pusat Penyelidikan Nutrisi dan Pemakanan Gut Universiti Washington.

Tambah Gordon, "Mikrobiota usus kecil telah menjadi hutan belantara yang belum banyak dijelajahi" - 'terra incognita.' Penemuan baru ini memberi bukti sumbangan penting komuniti mikroba usus kecil terhadap pertumbuhan anak yang sihat, dan bagaimana gangguan dalam komposisi dan fungsinya boleh mengakibatkan kekurangan zat makanan.

"Masih banyak yang perlu dilakukan, tetapi penemuan pasukan kami, termasuk penciptaan model haiwan yang menggambarkan ciri-ciri penting disfungsi enterik persekitaran pada anak-anak, membuka jalan bagi kaedah baru untuk mendiagnosis penyakit ini dan rawatan baru yang memperbaiki komuniti mikroba usus . Rawatan ini - sama ada makanan terapeutik atau probiotik, misalnya - akan berusaha mengurangkan tahap dan kesan bakteria yang merosakkan ini di usus kecil anak-anak yang kekurangan zat makanan. "

Tahmeed Ahmed dari Pusat Antarabangsa Penyelidikan Penyakit Diare di Dhaka, Bangladesh, bekerjasama dalam kajian ini. Yayasan Bill & Melinda Gates membiayai kerja tersebut.

Kajian asal

books_environmental