Anak-anak di kamp pengungsi Kutupalong di Cox's Bazar, Bangladesh menerima skrining dan perawatan untuk kekurangan gizi. (Kredit: Maggie Moore / USAID / Flickr)
Malnutrisi dapat menyebabkan pertumbuhan terhambat. Sebuah penelitian baru terhadap anak-anak di Bangladesh mengimplikasikan 14 jenis bakteri di usus kecil.
Banyak anak yang menerima pengobatan untuk kekurangan gizi di negara berkembang tidak pernah pulih sepenuhnya. Mereka juga dapat mengalami disfungsi sistem kekebalan tubuh dan perkembangan kognitif yang buruk yang biasanya menyebabkan masalah kesehatan jangka panjang hingga dewasa.
Bakteri yang dimaksud berkontribusi terhadap penyakit di lapisan usus kecil — suatu kondisi yang disebut disfungsi enterik lingkungan — yang mengganggu penyerapan nutrisi dari makanan dan menekan faktor pertumbuhan yang diperlukan untuk perkembangan yang sehat.
Penelitian yang dipublikasikan di Jakarta The New England Journal of Medicine, dapat membantu para ilmuwan merancang terapi baru untuk anak-anak yang kekurangan gizi yang tetap kerdil dan kurang berat bahkan setelah menerima makanan terapi, kata para peneliti.
Dalam tajuk rencana yang menyertai penelitian, Ramnick J. Xavier, dari Rumah Sakit Umum Massachusetts dan Broad Institute MIT dan Harvard, menyebut penelitian baru "mengingatkan pada identifikasi Helicobacter pylori sebagai penyebab bisul. "
Menurut Xavier, penelitian ini mengikat suatu penyakit dengan sekelompok bakteri yang menjajah wilayah usus tertentu dan menggambarkan manfaat mengintegrasikan kesehatan global dengan studi mekanistik dasar tentang penyebab penyakit.
Peran vital usus kecil
Mikrobioma usus memiliki hubungan simbiotik dengan inangnya manusia. Bukti muncul tentang kontribusi kritisnya selama tahun-tahun awal kehidupan untuk pertumbuhan dan perkembangan yang sehat. Banyak penelitian yang melibatkan mikrobioma usus berfokus pada bakteri yang diukur dalam sampel tinja, yang tidak selalu mewakili komunitas mikroba yang hidup di berbagai daerah sepanjang saluran pencernaan.
Untuk studi baru, para peneliti berfokus pada usus kecil bagian atas — daerah usus segera setelah perut — karena sebagian besar tidak dipelajari dan karena ada petunjuk bahwa itu dapat memainkan peran penting dalam kekurangan gizi.
“Sebagian besar penyerapan nutrisi tubuh terjadi di usus kecil,” kata penulis senior Jeffrey I. Gordon, profesor dan direktur Edison Family Center for Genome Sciences & Systems Biology di Washington University School of Medicine di St. Louis. “Usus halus dilapisi dengan proyeksi seperti jari yang disebut vili, yang meningkatkan luas permukaan absorpsi usus.
“Dalam disfungsi enterik lingkungan, vili ini rusak dan runtuh, menyebabkan peradangan pada dinding usus dan mengurangi kemampuannya untuk menyerap nutrisi. Gangguan ini sangat sulit untuk didiagnosis, dan penyebabnya membingungkan seperti hubungannya dengan banyak manifestasi kekurangan gizi, termasuk perawakan pendek (pengerdilan).
“Penelitian kami dirancang untuk menjawab pertanyaan-pertanyaan ini. Hasilnya telah membantu kami menguraikan mekanisme penyakit dan juga memberikan alasan untuk mengembangkan terapi baru yang menargetkan microbiome usus kecil. ”
Pengerdilan dan kekurangan gizi
Untuk studi baru, para peneliti mulai dengan intervensi nutrisi untuk 525 anak-anak kurang gizi, yang rata-rata berusia 18 bulan dan telah menghambat pertumbuhan. Mereka menerima suplemen nutrisi standar yang mencakup susu, telur, mineral, dan vitamin.
Para peneliti menerima izin dari orang tua masing-masing dari 110 anak yang tidak menunjukkan peningkatan dengan perawatan ini untuk melakukan endoskopi pada anak mereka. Prosedur ini memungkinkan para peneliti untuk mendapatkan biopsi jaringan dan mengumpulkan sampel mikroba dari usus kecil bagian atas anak-anak.
"Di masa lalu, diharapkan bahwa menyediakan makanan yang lebih bergizi dan meningkatkan sanitasi akan cukup untuk mengatasi stunting," kata penulis pertama Robert Y. Chen, seorang mahasiswa doktoral di laboratorium Gordon. “Tetapi pendekatan itu tidak berhasil untuk banyak anak.
"Dalam studi ini, kami dapat melihat lebih dekat pada molekul dan mikroba di usus kecil untuk memahami secara lebih rinci apa yang terjadi pada anak-anak ini yang membuat kondisi mereka sangat resisten terhadap intervensi nutrisi."
Para peneliti memfokuskan pada 80 dari 110 anak yang memiliki sampel darah dan mereka telah menemukan bukti disfungsi enterik lingkungan melalui biopsi usus. Mereka mengukur ribuan protein dalam sampel darah dan sampel biopsi usus kecil.
Hasil penelitian menunjukkan tingkat protein yang lebih rendah dari normal yang terlibat dalam berbagai aspek pertumbuhan, tingkat protein yang lebih tinggi yang dihasilkan dari pemecahan lapisan usus, dan hiperaktifasi sistem kekebalan usus. Sampel dari konten mikroba dari daerah yang sama dari usus kecil mengungkapkan sekelompok 14 jenis bakteri; semakin tinggi tingkat organisme ini, semakin parah stunting. Para peneliti juga menghubungkan tingkat organisme ini dengan tingkat protein usus yang terlibat dengan peradangan, yang dapat merusak usus.
“Kelompok inti dari 14 bakteri ini terdapat pada 80% anak-anak yang kekurangan gizi,” kata Chen. “Yang cukup mencolok adalah bahwa bakteri ini sangat berkorelasi dengan protein yang menyebabkan keadaan pro-inflamasi dan dengan pengerdilan. Penanda peradangan juga dapat diukur dalam darah, yang dapat membantu kami mengidentifikasi masalah ini pada anak-anak tanpa melakukan endoskopi. ”
'Hutan belantara yang sebagian besar belum dijelajahi'
Para peneliti menemukan bahwa mereka dapat mendeteksi 14 strain bakteri dalam sampel tinja dari anak-anak ini dan bahwa tingkat mereka berbeda dari yang ada dalam sampel tinja anak-anak yang sehat.
Para peneliti juga mencatat bahwa tidak satu pun dari 14 strain yang secara khas dipandang sebagai patogen penghasil penyakit. Gordon dan rekan-rekannya tidak dapat secara langsung membandingkan sampel bakteri dari usus kecil bagian atas anak-anak yang kurang gizi dengan anak-anak yang sehat di Bangladesh karena tidak etis untuk melakukan endoskopi pada anak-anak yang sehat.
Untuk menentukan apakah 14 strain bakteri di usus kecil bagian atas berperan sebagai penyebab disfungsi enterik lingkungan — dan bukan merupakan efek dari malnutrisi, misalnya — para peneliti mempelajari tikus bebas kuman yang memberi makan perwakilan diet dari anak-anak Bangladesh. dalam penelitian.
Tikus bebas kuman, lahir dan dibesarkan dalam kondisi steril tanpa mikrobioma sendiri, diberi koleksi mikroba dari anak-anak yang kekurangan gizi — termasuk strain yang terkait dengan pertumbuhan terhambat. Mereka juga memberi makan tikus kontrol dengan mikroba usus tikus normal dengan diet yang sama. Mereka yang menerima mikroba usus dari usus kecil bagian atas anak-anak yang mengalami malnutrisi mengalami gangguan lapisan usus halus dan perubahan inflamasi yang merupakan karakteristik dari disfungsi enterik lingkungan.
“Studi kami memberikan bukti kuat bahwa ada lebih banyak pengerdilan daripada penyebab konvensional yang secara tradisional kita salahkan atas masalah tersebut — kelangkaan makanan, sanitasi yang buruk, atau persediaan air yang terkontaminasi, misalnya,” kata rekan penulis Michael J. Barratt, direktur eksekutif dari Pusat Penelitian Mikrobioma dan Nutrisi Usus Universitas Washington.
Menambahkan Gordon, “Mikrobiota usus kecil telah menjadi hutan belantara yang sebagian besar belum dijelajahi' — 'terra incognita.' Temuan baru ini memberikan bukti kontribusi penting komunitas mikroba usus kecil terhadap pertumbuhan anak yang sehat, dan bagaimana gangguan dalam komposisi dan fungsinya dapat menyebabkan kekurangan gizi.
“Masih banyak yang harus dilakukan, tetapi temuan tim kami, termasuk penciptaan model hewan yang menggambarkan fitur-fitur penting dari disfungsi enterik lingkungan pada anak-anak, membuka jalan bagi metode baru untuk mendiagnosis penyakit ini dan perawatan baru yang memperbaiki komunitas mikroba usus. . Perawatan ini — apakah makanan terapeutik atau probiotik, misalnya — akan berupaya mengurangi kadar dan dampak bakteri yang merusak ini di usus kecil anak-anak yang kekurangan gizi. ”
Tahmeed Ahmed dari International Center for Diarrheal Disease Research di Dhaka, Bangladesh, bekerja sama dalam penelitian ini. Yayasan Bill & Melinda Gates mendanai pekerjaan tersebut.
Buku tentang Lingkungan dari daftar Penjual Terbaik Amazon
"Musim Semi Sunyi"
oleh Rachel Carson
Buku klasik ini adalah tengara dalam sejarah lingkungan hidup, menarik perhatian pada efek berbahaya pestisida dan dampaknya terhadap alam. Karya Carson membantu menginspirasi gerakan lingkungan modern dan tetap relevan hingga saat ini, karena kami terus bergulat dengan tantangan kesehatan lingkungan.
Klik untuk info lebih lanjut atau untuk memesan
"Bumi yang Tidak Dapat Dihuni: Kehidupan Setelah Pemanasan"
oleh David Wallace-Wells
Dalam buku ini, David Wallace-Wells memberikan peringatan keras tentang dampak buruk perubahan iklim dan kebutuhan mendesak untuk mengatasi krisis global ini. Buku ini mengacu pada penelitian ilmiah dan contoh dunia nyata untuk memberikan pandangan serius tentang masa depan yang kita hadapi jika kita gagal mengambil tindakan.
Klik untuk info lebih lanjut atau untuk memesan
"Kehidupan Tersembunyi Pohon: Apa yang Mereka Rasakan, Bagaimana Mereka Berkomunikasi? Penemuan dari Dunia Rahasia"
oleh Peter Wohlleben
Dalam buku ini, Peter Wohlleben menjelajahi dunia pohon yang menakjubkan dan perannya dalam ekosistem. Buku ini mengacu pada penelitian ilmiah dan pengalaman Wohlleben sendiri sebagai rimbawan untuk menawarkan wawasan tentang cara kompleks pohon berinteraksi satu sama lain dan alam.
Klik untuk info lebih lanjut atau untuk memesan
"Rumah Kami Terbakar: Adegan Keluarga dan Planet dalam Krisis"
oleh Greta Thunberg, Svante Thunberg, dan Malena Ernman
Dalam buku ini, aktivis iklim Greta Thunberg dan keluarganya memberikan kisah pribadi tentang perjalanan mereka untuk meningkatkan kesadaran tentang kebutuhan mendesak untuk mengatasi perubahan iklim. Buku ini memberikan kisah yang kuat dan mengharukan tentang tantangan yang kita hadapi dan perlunya tindakan.
Klik untuk info lebih lanjut atau untuk memesan
"Kepunahan Keenam: Sejarah yang Tidak Wajar"
oleh Elizabeth Kolbert
Dalam buku ini, Elizabeth Kolbert mengeksplorasi kepunahan massal spesies yang sedang berlangsung yang disebabkan oleh aktivitas manusia, dengan memanfaatkan penelitian ilmiah dan contoh dunia nyata untuk memberikan gambaran serius tentang dampak aktivitas manusia terhadap alam. Buku ini menawarkan ajakan bertindak yang menarik untuk melindungi keragaman kehidupan di Bumi.
al
