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Mikrobiomforschung

Was leisten Probiotika bei Frühgeborenen?

In den ersten Lebenstagen entwickelt sich die Darmflora und das Immunsystem in einer komplexen, aktuell noch wenig verstandenen Weise. Verschiedenste Einflüsse, wie chirurgische Eingriffe, Babynahrung oder Antibiotika, können in die normale Darmkolonisierung eingreifen. Bei Frühgeborenen (VPI; very preterm neonate) können diese Effekte noch tiefgreifender ausfallen, zumal sie zusätzlich der Situation in einer Neugeborenen-Intensivstation ausgesetzt sind. Aktuell konnte nicht eindeutig belegt werden, dass die Gabe von Probiotika kurz- oder langfristig als Unterstützung der Entwicklung einer normalen Darmflora genutzt werden kann.

Im diesem seit April 2018 angelaufenen Projektes soll die Auswirkungen von Antibiotika auf die Darmflora in frühgeborenen Neugeborenen durch die Verabreichung von probiotischen Bakterienstämmen reduziert werden. Dies wird untersucht durch,

A.) ein vergleichende Mikrobiom-Analyse mittels 'deep metagenomic sequencing', wodurch wir uns Aufschluss über die Details der Spezieszusammensetzung in Relation zu Therapie und Probiotika-Gabe erhalten, dies jedoch nur für ein Teilkollektiv, und

B.) eine 16S-rRNA-Sequenzierung von Stuhlproben aller Studien-Teilnehmer, um einen Zusammenhang klinischer Parameter mit mikrobiellen Besiedelungsmustern darzustellen.

Unsere Studie wird integriert in die bundesweit durchgeführte, doppelt-geblindete, kontrollierte klinische Studie PRIMAL eingebettet. Einschlusskriterien werden Frühgeburtlichkeit (Gestationsalter 28 - 32+6 Wochen), ausschließlich Kinder mit Kaiserschnittgeburt und die Verfügbarkeit einer Stuhlprobe von der Mutter sein. Die Probenbearbeitung, die Analyse und Interpretation wird in enger Zusammenarbeit zwischen der UMM und dem EMBL durchgeführt.

Publikation(en)

  • Meike A Busch, Britta Gröndahl, Rebecca L Knoll, Leah Pretsch, Aysefa Doganci, Isabell Hoffmann, Ulrike Kullmer, Viola Bähner, Fred Zepp, Claudius U Meyer, Stephan Gehring (2020) Patterns of mucosal inflammation in pediatric inflammatory bowel disease: striking overexpression of IL-17A in children with ulcerative colitis. Pediatric research 87: 5. 839-846 04.
  • Janina Marißen, Annette Haiß, Claudius Meyer, Thea Van Rossum, Lisa Marie Bünte, David Frommhold, Christian Gille, Sybelle Goedicke-Fritz, Wolfgang Göpel, Hannes Hudalla, Julia Pagel, Sabine Pirr, Bastian Siller, Dorothee Viemann, Maren Vens, Inke König, Egbert Herting, Michael Zemlin, Stephan Gehring, Peer Bork, Philipp Henneke, Christoph Härtel (2019) Efficacy of probiotics to prevent gut dysbiosis in preterm infants of 28+0-32+6 weeks of gestation: a randomised, placebo-controlled, double-blind, multicentre trial: the PRIMAL Clinical Study protocol. BMJ open 9: 11. 11.
  • Rebecca Luise Knoll, Kristoffer Forslund, Jens Roat Kultima, Claudius U Meyer, Ulrike Kullmer, Shinichi Sunagawa, Peer Bork, Stephan Gehring (2017) Gut microbiota differs between children with Inflammatory Bowel Disease and healthy siblings in taxonomic and functional composition - a metagenomic analysis. American journal of physiology. Gastrointestinal and liver physiology 312: 4. G327-G339 April.

Mikrobiom bei chronischen Darmentzündungen

Veränderte bakterielle Diversifität bei CED

Mikrobiomanalysen von Kindern mit chronisch-entzündlichen Darmerkrankungen als Grundlage für neue Therapieansätze Die Ätiologie Chronisch-entzündlicher Darmerkrankungen (CED) bei Kindern wird in einer Kombination von einer veranlagungsbedingten, überschießenden und anhaltenden Immunreaktion gegen die eigene Darmflora und einer Reihe von Umwelteinflüssen, einschließlich Ernährungsgewohnheiten und Hygieneverhalten gesehen. Die Ursachenforschung zu chronisch entzündlichen Darmerkrankungen ist nach wie vor nicht abgeschlossen. Wegweiser für neue Strategien sind Mikrobiomanalysen, bei denen eine Assoziation zwischen der Art der Darmflora und der Manifestation einer CED gefunden wurde. Besonders interessant erscheint in dem Zusammenhang, dass eine gehäufte Anwendung von Antibiotika im Kindesalter mit vermehrtem Auftreten von CED assoziiert zu sein scheint. Im Rahmen der aktuellen Studie untersuchen wir die lokale und systemische Immunantwort bei Kindern mit CED anhand von Untersuchungsmaterial das bei Endoskopien gewonnen wird (Dickdarmbiopsien). Darüber hinaus erfolgt in Zusammenarbeit mit einer Arbeitsgruppe vom European Molecular Biology Laboratory (EMBL, Heidelberg) eine Analyse des Mikrobioms von Stuhlproben von Kindern mit Erstmanifestation einer chronisch entzündlichen Darmerkrankung sowie – falls verfügbar – von einem gesunden Geschwisterkind. Wir wollen damit die Grundlage schaffen, um die bei Erwachsenen erfolgreich durchgeführten Stuhltransplantationen auch bei Kindern durchführen zu können.

Publikation(en)
  • Knoll RL, Forslund K, Kultima JR, Meyer CU, Kullmer U, Sunagawa S, Bork P, Gehring S. Gut microbiota differs between children with Inflammatory Bowel Disease and healthy siblings in taxonomic and functional composition: a metagenomic analysis. Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol. 2017 Apr 1;312(4):G327-G339. doi: 10.1152/ajpgi.00293.2016.

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