Американские исследователи сделали открытие, которое ставит под сомнение устоявшиеся представления о некротизирующем энтероколите — внезапном и часто смертельном заболевании кишечника, поражающем недоношенных детей. Они выявили ранее неизвестные факторы риска развития этого заболевания.
Некротический энтероколит поражает хрупкую и незрелую слизистую оболочку кишечника. При воспалении кровоток в тканях нарушается, что приводит к отеку, разрушению и отмиранию участков тонкого кишечника. Из-за высокой смертности и серьезных долгосрочных осложнений у выживших это заболевание остается одним из самых пугающих и сложных диагнозов в отделении интенсивной терапии новорожденных.
Хотя бактерии считаются ключевыми возбудителями этой тяжелой патологии, ученым не удавалось определить конкретные особенности кишечных бактерий, которые могли бы достоверно предсказать развитие болезни. В ходе нового исследования они обнаружили, что в микробиоме кишечника младенцев вирусы, поражающие бактерии, и гены устойчивости бактерий к антибиотикам являются дополнительными предвестниками некротизирующего энтероколита.
Исследователи использовали передовые компьютерные алгоритмы для анализа существующих генетических данных, полученных из образцов кала 43 недоношенных детей, у которых развился некротизирующий энтероколит, и 86 здоровых младенцев. Все они родились на сроке от 23 до 33 недель.
Чтобы выявить недоношенных детей из группы риска, ученые сопоставили геномные последовательности фагов и гены устойчивости к антибиотикам, встроенные в геномную ДНК кишечных бактерий, и ввели эти генетические последовательности в модели прогнозирования на основе искусственного интеллекта.
Исследователи также обнаружили, что некротический энтероколит с поздним началом, который проявляется примерно через шесть недель после рождения или позже, биологически отличается от случаев с ранним началом. Он характеризуется накоплением генов устойчивости к антибиотикам в кишечных бактериях, что обусловлено длительным применением антибиотиков во время пребывания в отделении интенсивной терапии новорожденных. Отслеживая накопление этих генов, команда смогла предсказать развитие некротического энтероколита с поздним началом также за восемь дней до появления симптомов с точностью 83%.
Уровень смертности от некротизирующего энтероколита практически не изменился с тех пор, как его впервые описали 65 лет назад, и у нас практически не было возможности его предсказать. Доказав, что кишечные вирусы, вызывающие бактериальные инфекции, и гены лекарственной устойчивости бактерий могут за несколько дней до появления симптомов точно указать на риск для ребенка, мы даем врачам возможность вовремя принять меры.
Ранее американские исследователи обнаружили, что первые признаки экземы и пищевой аллергии у детей проявляются в изменении кожного микробиома уже в возрасте 2−3 месяцев.