Диверсификация микробиоты кишечника и улучшение иммунной системы детей с помощью детских площадок в дошкольных учреждениях

Автор статьи: д.м.н. Мунеаки Такахата (БиоБанк Ко., Лтд., Япония)

Утрата биоразнообразия может быть связана с заболеваниями иммунной системы.

Исследования показали, что люди, живущие в современных городах, чаще страдают иммунными заболеваниями, чем люди, жившие до промышленной революции. Одна из типичных гипотез причины – потеря биоразнообразия в современной среде обитания.
В городских районах мало возможностей соприкоснуться с природной средой, а доступ к различным микроорганизмам ограничен. Это также увеличивает риск заражения болезнетворными бактериями в густонаселенных районах. Кроме того, высокий уровень гигиены, потребление обработанных пищевых продуктов, использование антибиотиков и загрязняющие вещества в городах влияют на комменсальные бактерии, населяющие наш кишечник и кожу. Исследователи предположили, что эти факторы могут нарушить баланс симбиотических микробов, что, в свою очередь, увеличивает риск иммунных заболеваний, таких как атопический дерматит, диабет, аллергия, целиакия и другие.
Тип родов, наследственность, использование антибиотиков, методы кормления и детское питание — вот некоторые факторы, которые влияют на микробиоту кишечника в раннем возрасте. Предыдущие исследования показали, что дети, выросшие в сельской местности, менее восприимчивы к астме, и что воздействие естественной окружающей среды в раннем детстве оказывает определенное положительное влияние на функцию их иммунной системы. Однако убедительных доказательств в их поддержку пока не получено.
В этой статье мы поделимся информацией о результатах исследования, проведенного финской исследовательской группой для проверки гипотезы о биоразнообразии.

Пересадка растений на детскую площадку в дошкольных учреждениях для создания небольшого леса и обеспечения доступа к различным микробам.

В финском исследовании 75 городских детей в возрасте от 3 до 5 лет в 10 дошкольных учреждениях были обследованы в течение 28 дней с мая по июнь 2016 года. Они сравнили следующие три различных детских сада:
1 – стандартные дворы,
2 – интервенционные дворы с элементами биоразнообразия.
и 3 – детские сады, ориентированные на природу, где дети ежедневно посещают близлежащие леса.
В общей сложности 36 детей, находящихся в этих детских садах, проводят в среднем 90 минут в день, пять дней в неделю с растущими растениями, изучая природные материалы, играя в лесу и трогая почву и деревья в саду.
Для детского сада 2 – растения, которые растут естественным образом в Финляндии, такие как черника, водяника и мох, были пересажены в сады, покрытые гравием в четырех детских садах, чтобы создать небольшой лес. Еще они задернули газон и поставили там цветочные горшки. Что касается окружающей среды в 3 группе, то в общей сложности 23 ребенка из трех детских садов каждый день отправлялись в близлежащий лес, чтобы прикоснуться к природе.

Контакт с природой может предотвратить повреждение иммунной системы.

В конце экспериментального периода исследовательская группа исследовала микробиоту кожи, микробиоту кишечника и кровь детей. В результате разнообразие микробиоты кожи и, в частности, гаммапротеобактерий, которые усиливают защитную функцию кожи, увеличилось у детей, которые играли в детских садах садах 2-ой группы.
В крови увеличился уровень противовоспалительного цитокина TGF-β1 и количество иммунных клеток, называемых Treg-клетками, которые могут подавлять воспаление. С другой стороны, снизился уровень интерлейкина (IL) -17A, который участвует в аутоиммунных заболеваниях. Кроме того, микробиота кишечника более разнообразна, и их характеры схожи как у детей, которые играли в лесном саду в условиях дневного ухода 2 группы, так и у детей в окружающей среде 3 группы, которых каждый день водили в близлежащий лес.
Ключевым моментом этого наблюдаемого результата является то, что паттерны кишечной микробиоты детей, которые проводили время во дворах для интервенций, стали похожими на таковые у детей, посещающих детский сад, ориентированный на природу, где они обычно посещали близлежащие леса. В современном обществе большинство детей живут в городских районах, и многие из них имеют ограниченный доступ к лесам и другим территориям, богатым естественным биоразнообразием. Предоставление детям ежедневного доступа к разнообразным растениям и почве в безопасных городских зеленых насаждениях, таких как парки и игровые площадки в детских садах и школах, может активировать регуляторные пути в их иммунной системе. Мы можем ожидать, что эта иммунная активация может помочь или улучшить здоровье детей.
В результате может подавляться чрезмерный иммунный ответ, что, в свою очередь, может снизить риск развития заболеваний, связанных с иммунитетом. Тот факт, что получение таких данных в ходе одномесячного интервенционного испытания предполагает возможность светлого будущего для управления и планирования городской среды.
<Информация об исследованиях OM-X>
Мы получили результат, заключающийся в том, что экстракт OM-X подавляет воспаление кишечного тракта у мышей, моделируемых для воспалительного заболевания кишечника, и значительно увеличивает уровни экспрессии FoxP3 и IL-10, которые являются индикаторами Treg-клеток. Предполагается, что широкий спектр микроорганизмов и ферментационных метаболитов, содержащихся в экстракте OM-X, может всесторонне подавлять воспаление.
Ссылки:
Меры по сохранению биологического разнообразия способствуют укреплению иммунного регулирования и связанной с охраной здоровья микробиоты в детских садах.
Scientific Advances 14, DOI: 10.1126/sciadv.aba2578 (2020) https://advances.sciencemag.org/content/6/42/eaba2578

Оценка терапевтических свойств экстракта ферментированных овощей (ОМ-Х) в модели колита, вызванного родентием Citrobacter у мышей.
Functional Foods. 10, 117-127 (2014) https://www.omx.co.jp/files/attachments/999ce11b91e41fb64d36e74cbb12786e.pdf