Antibiootit aiheuttavat pikkulapsen lihavuutta

Jo 50-luvulta lähtien antibiootteja on käytetty karjan kasvun edistämiseen, mutta vaikutusmekanismi on jäänyt hämäräksi. Ehkä antibiootit edistävät kasvua tappamalla kasvua hillitsevää suolistoflooraa. Suoliston bakteeriflooralle on löydetty muitakin ihmeellisiä vaikutuksia. Se määrää sen kenelle nälänhätäiselle lapselle tulee kvasiorkor ja kenelle ei. Harri Saxénin ohjaama ryhmä tarttui kysymykseen antibioottien vaikutuksesta painonnousuun. Ryhmä seurasi 6114 poikaa ja 5948 tyttöä syntymästä kaksivuotiaaksi. Heistä mitattiin BMI ja pituus, ja kysyttiin mitä antibiootteja lapset olivat syöneet, miten paljon, miten monta kertaa ja mihin aikaan.
Aivan kuten oli odotettavissa, antibioottien käyttö teki lapsistakin lihavia. Kaikista suurinta painon nousu oli, jos käytetyt antibiootit olivat makrolideja, jos antibiootteja oli syöty kuuden ensimmäisen kuukauden aikana tai useaan otteeseen. Ei se antibioottien aiheuttaman painon nousun mekanismi selvinnyt tässäkään tutkimuksessa, mutta pari huolestuttavaa asiaa se nosti esiin. Antibiootit lisäävät lasten painoa yhtä tehokkaasti kuin eläimissä. Tämä voi olla selitys maailmanlaajuiselle lasten lihavuusepidemialle. Viestit lääkäreille ovat loogiset. Antibiootteja pitää käyttää lapsilla harkiten ja jos niitä pitää käyttää, mahdollisimman kapeaspektrisiä lääkkeitä.

Antti Saari, Lauri J. Virta, Ulla Sankilampi, Leo Dunkel, Harri Saxen.
Antibiotic Exposure in Infancy and Risk of Being Overweight in the First 24
Months of Life
Pediatrics 135:617-626, 2015

Suoliston mikrobiflooralla yhteys haiman beta-soluja vastaan kehittyvään autoimmuniteettiin

Mukanamme kulkee 1-2 kg lasti suolen sisältöä enemmän tai vähemmän hiljaisena kanssakulkijana. Kansanperinne tuntee monta nimitystä tälle suurelta osin bakteerimassasta koostuvalle aineelle. Sen koostumus vaihtelee yksilöittäin. Elintapojen, mutta myös perimän, erityisesti kudostyypin (HLA-tyyppi), tiedetään vaikuttavan bakteeriflooran kirjoon. Suoliston bakteeriflooran koostumuksen tiedetään vaikuttavan mm. astman ja allergian ja joidenkin autoimmuunitautien kehittymiseen. Hiirillä aihetta on jo tutkittu pidemmälle ja osoitettu mm., että bakteeriflooran koostumus säätelee keskeisesti keskushermostoon kohdistuvaa autoimmuniteettiä geneettisesti identtisillä hiiriyksilöillä (Berer ym. Nature 2011;479:538). Rotilla on havaittu eroja mikrobifloorassa tyypin-1 diabetekselle resistentin ja alttiin kannan välillä (Roesch ym. ISME J 2009;3:356), mm. Bacteroides-lajeja esiintyi diabetekselle alttiilla kannalla enemmän.

Ihmisten taudeissa ollaan vielä alkutaipaleella sillä tiellä, joka auttaa meitä ymmärtämään, miten suoliston normaali mikrobifloora säätelee immuunijärjestelmää. Sisäsiittoisiin laboratoriossa pidettyihin jyrsijöihin verrattuna ihmisillä on tutkimusta sekoittavia tekijöitä paljon. Prof. Outi Vaaralan ryhmä on tutkinut jo pidempään suolistoflooran vaikutusta tyypin-1 diabetekseen ja nyt tuoreessa tutkimuksessa tutkittiin pyrosekvensoimalla ulosteflooran koostumusta lapsilla, joilla oli todettu diabetekseen liittyviä autovasta-aineita (n=18), mutta ei diabetestä. Heille valittiin huolella verrokeiksi lapset, jotka vakioitiin iän, sukupuolen, varhaisen ravitsemuksen ja HLA-tyypin suhteen.

Pienistä ulostenäytteistä sekvenaattori tuotti valtavan datamassan, josta tunnistettiin ja kvantifioitiin eri bakteerilajeille ominaisia sekvenssipätkiä. Vasta-ainepositiivislla lapsilla oli vähemmän tiettyjä bakteerilajeja (laktaattia ja butyraattia tuottavia sekä tiettyjä Bifido-bakteerilajeja). Vastaavasti Bacteroides-lajeja esiintyi enemmän vasta-ainepositiivilla lapsilla. Bacteroides-lajien korostunut esiintyminen aiemmin diabeettisillä rotillla (Roesch ym 2009, viite yllä) ja nyt beta-solu vasta-ainepositiivisilla lapsilla on mielenkiintoista ja auttaa suuntaamaan jatkotutkimuksia tämän lajin mahdolliseen rooliin beta-soluautoimmuniteetin kehittymisessä. Toisaalta osa niistä bakteereista, joita esiintyi vähemmän vasta-ainepositiivisilla lapsilla, ovat tärkeitä suoliston epiteelin integriteetin säätelyssä ja siten ne saattavat suojata elimistöä suoliston antigeenimyrskyltä.

de Goffau MC, Luopajärvi K, Knip M, Ilonen J, Ruohtula T, Härkönen T, Orivuori L, Hakala S, Welling GW, Harmsen HJ, Vaarala O. Fecal Microbiota Composition Differs Between Children With β-Cell Autoimmunity and Those Without. Diabetes. 2012 Dec 28. [Epub ahead of print]

Antibiootteja ja tulehduskipulääkkeitä tyypin 2 diabeteksen ehkäisyyn?

Tulehtunut rasvakudos lienee keskeinen tekijä tyypin 2 diabeteksen aiheuttavan insuliiniresistenssin patogeneesissä, mutta miten rasvakudos tulehtuu ja miksi lihavuuteen ei aina liitykään insuliiniresistenssiä on edelleen osin arvoituksellista. Outi Vaarala ja Hannele Yki-Järvinen innostuivat pohtimaan näitä kysymyksiä News & Views -katsauksessaan (Nat Rev Endocrinol 8, 323–325, 2012) hiljan ilmestyneen tutkimuksen pohjalta, missä osoitettiin helikobateeri-infektion lisäävän tyypin 2 diabeteksen riskiä (Diabetes Care 35, 520–525, 2012). Tulehtunut rasvakudos sisältää tyypillisesti runsaasti M1-tyypin makrofageja, mitkä ylläpitävät kroonista tulehdusta ja erittävät erilaisia sytokiineja ja kemokiineja.

Vaikka Vaarala ja Yki-Järvinen eivät olekaan aivan vakuuttuneita helikobakteeri-infektion roolista, he pohtivat katsauksessaan kuitenkin ansiokkaasti mekanismeja, joilla suolistobakteerit saattavat aiheuttaa insuliiniresistenssin ja tyypin 2 diabeteksen. Verenkierron lipopolysakkaridit ovat mahdollisesti avainasemassa. Ne voivat olla peräisin suolistosta esim. suolen seinämän “vuotamisen” tai suolen muuttuneen mikrobimaailman (“mikrobiotan”) vuoksi tai ovat päässeet verenkiertoon helikobakteeri-infektion seurauksena. Lipopolysakkaridit puolestaan pitävät yllä rasvakudoksen tulehdusreaktiota, makrofagien kertymistä sinne, ja sen seurauksena sytokiinien ja kemokiinien eritystä.

Useat tutkimukset ovat viime vuosina osoittaneet, että suoliston mikrobiotan muutokset voivat olla merkittävä tekijä insuliiniresistenssin synnyssä ja että diabeetikkojen suolen mikrobiota poikkeaa ei-diabeetikon vastaavasta (mm. Plos One 5, e9085, 2010). Myös hiljan julkaistu metagenomianalyysi (Nature 490, 55–60, 2012) osoitti, että suolen mikrobiotan koostumus on paitsi erilainen tyypin 2 diabeetikoilla ja kontrolleilla myös mahdollisesti hyödyllinen taudin ennusteen ja riskin arvioinnissa.

Tulehdusta ehkäisevät lääkkeet ja antibiootit voivat siis olla tulevia tyypin 2 diabeteksen hoitomuotoja. Ennen kuin tiedämme asioista enemmän – ja varmaan pian tiedämmekin –, painon hallinta ruokavaliolla ja liikunnalle on kuitenkin korvaamaton keino.

Vaarala, O. & Yki-Järvinen H. Should we treat infection or inflammation to prevent T2DM? Nat Rev Endocrinol 8, 323–2325, 2012.