Żółtaczka u noworodków może być ewolucyjnym systemem obrony przed śmiercią z powodu sepsy

U noworodków żółtaczka jest czymś tak powszechnym, że uważa się ją za fizjologiczną, dotykającą około 60% noworodków urodzonych o czasie i 80% wcześniaków w pierwszym tygodniu życia. Jest to coś, co lekarze muszą uważnie obserwować, a nawet leczyć, ponieważ może powodować choroby, takie jak ostra encefalopatia bilirubinowa lub jądro, które może uszkodzić mózg dziecka i powodować problemy rozwojowe.

Ale teraz okazuje się, że ta żółtaczka jest nie tylko jednym z niebezpieczeństw, które przychodzą na świat: nowe badania opublikowane niedawno w czasopiśmie Scientific Reports, w których byliśmy częścią, sugerują, że jest to jeden z darów ewolucji. Ludzie mogą rozwinąć żółtaczkę od urodzenia, aby uchronić nas przed czymś jeszcze poważniejszym: sepsą.

Cząsteczka bilirubiny. Molekuul_b

Kiedy większość ludzi myśli o żółtaczce, prawdopodobnie myśli o żółtej skórze, efektem spowodowanym nadmiarem żółto-pomarańczowego pigmentu we krwi zwanego bilirubiną. Bilirubina jest uwalniana, gdy stare czerwone krwinki ulegają rozpadowi.

Zwykle bilirubina dociera do wątroby, gdzie staje się rozpuszczalna w wodzie, zanim zostanie wydalona zarówno z kałem, jak i moczem, ale proces ten może się nie powieść, gdy nastąpią pewne zmiany w wątrobie, które uniemożliwiają jej prawidłowe funkcjonowanie. U dorosłych może to być oznaką chorób podstawowych6, od zapalenia wątroby po alkoholową marskość wątroby.

U niemowląt i żółtaczki: bardzo powszechny stan u noworodków, który utrzymuje bliźnięta Beyoncé

W przypadku noworodków sytuacja jest nieco inna: ciało musi przejść z krwi płodu na krew dorosłego, ale wątroba nie ma jeszcze zdolności radzenia sobie z bilirubiną uwalnianą podczas produkcji czerwonych krwinek. Powstała żółtaczka zasadniczo nie ma żadnych konsekwencji.

Ryzyko powikłań, takich jak encefalopatia i kernícterus, występuje, gdy bilirubina krąży na wysokim poziomie przez dłuższy czas, pozwalając jej przekroczyć barierę krew-mózg i osadzić się głęboko w mózgu. W rezultacie neonatolodzy leczyć wysoki poziom bilirubiny za pomocą lamp do fototerapii w świetle niebieskim i białym, które przekształcają bilirubinę w postać bardziej rozpuszczalną w wodzie (tymczasowo wykonując pracę odpowiadającą wątrobie). Dziś komplikacje są na szczęście niezwykle rzadkie, przynajmniej w bogatych krajach.

Niewytłumaczalny motyw

Oto tajemnica: Dlaczego ludzie nie ewoluowali, aby przezwyciężyć ten tymczasowy problem z bilirubiną? Richard zadał sobie to pytanie, gdy robił doktorat z mikrobiologii jelit na Uniwersytecie w Aberdeen, pracując jako strażnik na oddziale neonatologii jako osoba odpowiedzialna za rejestrację w miejskim szpitalu położniczym.

Pewnej nocy opiekowałem się dzieckiem z sepsą8 (kiedy układ odpornościowy zaczyna działać w celu ochrony przed infekcjami, które mogą prowadzić do ciężkiego stanu zapalnego, niewydolności narządów i śmierci). Dziecko było bardzo chore na intensywnej terapii, miało stan zapalny i zaskakująco wysokie poziomy bilirubiny, które były kontrolowane tylko za pomocą trzech lamp do fototerapii. Zwykle ten rodzaj ciężkiej żółtaczki jest spowodowany reakcją immunologiczną między grupami krwi matki i dziecka, ale nie w tym przypadku.

W Babies and moreBililuces: leczenie żółtaczki

Richard zaczął się zastanawiać, czy bilirubina jest bezpośrednio związana z infekcją i czy była to część wysiłku dziecka w celu wyeliminowania sepsy (w tym przypadku dziecko przeżyło). To tam zaczął myśleć o problemie w kategoriach ewolucyjnych: Jeśli żółtaczka może zaszkodzić dziecku, jakie oferuje nam to korzyści?

Według dotychczasowych badań większość naukowców mówiła o przeciwutleniającym działaniu bilirubiny jako sposobie przeciwdziałania stresowi oksydacyjnemu spowodowanemu porodem. Nie do końca jednak przekonałem się do momentu, w którym to nastąpiło: kiedy u większości dzieci rozwija się żółtaczka, proces utleniania związany z porodem nastąpił już co najmniej 24 godziny temu.

Myśląc o prehistorycznych dzieciach urodzonych w jaskiniach bez opieki medycznej i bez antybiotyków, Richard zdał sobie sprawę, że największym zagrożeniem dla jego życia po przeżyciu porodu byłaby prawdopodobnie przytłaczająca posocznica we wczesnych dniach, dokładnie wtedy, gdy poziom Bilirubina zwiększa się naturalnie. Czy żółtaczka może być mechanizmem ewolucyjnym chroniącym nas przed tym?

Rozpoczęcie wyszukiwania

Richard pracował z zespołem 11 osób z University of Aberdeen i National Health Service of Scotland, rekrutując studenta medycyny gotowego spędzić letnie wakacje pracując z płytkami krwi, bilirubiną i bakteriami pierwotnie hodowanymi z hodowli krwi Noworodki u septycznych dzieci.

Niektóre z pierwszych oznak potwierdzających tę hipotezę pojawiły się po raz pierwszy w 2009 roku, kiedy zespół odkrył, że bilirubina wydaje się wpływać na wzrost najczęstszej przyczyny wczesnej sepsy u niemowląt: bakterii Gram-dodatnich streptococcus agalactiae. Gdy w posocznicę zaangażowanych było więcej bakterii, wyniki były mieszane: bilirubina wpływała również na niektóre rodzaje gronkowce, ale nie bakteriom Gram-ujemnym Escherichia coli.

Kolonie Streptococcus agalactiae. angellodeco

Dzięki badaniom Sophie Gibnos otrzymała stypendium doktoranckie od Medical Research Council w Wielkiej Brytanii i kontynuowała badania nad tymi pomysłami. Sophie opracowała nowy system hodowli płynnej w celu dalszego testowania hipotezy i obserwowania bezpośredniego wpływu na bakterie.

Właśnie opublikowano wyniki tego projektu, a nasz zespół wykazał, że nawet niewielkie stężenia bilirubiny zmniejszają wzrost bakterii Gram-dodatnich o jedną trzecią. streptococcus agalactiae. Pokazujemy również, że bilirubina może zmieniać metabolizm substratu u bakterii.

Podsumowując, wydaje się, że hipoteza jest potwierdzana. Teraz konieczna jest dokładniejsza praca, prawdopodobnie w eksperymentach na sepsie ze zwierzętami, co pozwoli nam się zastanowić nad jeśli lekarze powinni podnieść próg akceptowanej bilirubiny dla dzieci zagrożonych sepsą, takich jak wcześniaki.

Wydaje się, że odkrywamy coś nowego w fizjologii noworodków, a nauka kliniczna może być czymś ekscytującym: zabranie pomysłu opartego na prawdziwym pacjencie do laboratorium i przetestowanie go, aby później go rozwinąć i pomóc przyszłym pacjentom.

Kiedy noworodki rozwiną żółtaczkę w przyszłości, nadal będziemy musieli leczyć ją ostrożnie, ale jest bardzo możliwe, że jesteśmy wdzięczni, że chroni ona dzieci przed przyczyną zagrażającą życiu.

Autorzy: Richard Hansen, honorowy profesor nadzwyczajny kliniczny, University of Glasgow; Elaina Collie-duguid, kierownik, Centrum Biologii i Medycyny Obsługiwane przez Genome, University of Aberdeen; oraz Georgina Hold, profesor mikrobiologii jelit, UNSW.

Ten artykuł został pierwotnie opublikowany w The Conversation. Możesz przeczytać oryginalny artykuł tutaj.

Tłumaczone przez Silvestre Urbón