În cadrul celei mai ample analize genomice a microbiomului sugarilor din Marea Britanie, cercetătorii au descoperit un tip de bacterie care ajută la digerarea laptelui matern și protejează intestinul copilului de agenții patogeni.
Nou-născuții au una dintre cele trei bacterii pioniere în intestin la scurt timp după naștere, dintre care una ar putea fi utilizată pentru a dezvolta noi probiotice terapeutice personalizate pentru sugari, arată cercetătorii.
Bacteriile sunt considerate specii pioniere deoarece sunt primele organisme care colonizează un mediu nou.
În cel mai mare studiu de până acum privind microbiomul sugarilor din Regatul Unit, cercetătorii de la Institutul Wellcome Sanger, University College London (UCL) și Universitatea Birmingham, au folosit secvențierea întregului genom pentru a analiza probe de scaun de la 1.288 de sugari sănătoși, toți cu vârsta sub o lună, din cadrul studiului UK Baby Biome.
Această cercetare, publicată vineri în revista Nature Microbiology, a constatat că una dintre aceste bacterii benefice importante a fost adaptată genetic pentru a utiliza pe deplin substanțele nutritive din laptele matern, sugerând că este cea mai potrivită pentru a prospera în microbiomul copilului.
Echipa a descoperit că această bacterie poate, de asemenea, să împiedice agenții patogeni să colonizeze intestinul bebelușilor, subliniind potențialul său semnificativ ca probiotic natural.
Descoperirile ar putea sprijini dezvoltarea formulelor pentru sugari și a probioticelor terapeutice care conțin cele mai eficiente tulpini naturale pentru intestinul bebelușului.
În prezent, majoritatea probioticelor comerciale pentru sugari conțin o tulpină bacteriană diferită care nu se regăsește în microbiomul timpuriu al sugarilor din societățile industrializate precum Marea Britanie și Statele Unite.
În plus față de cele două bacterii pioniere benefice, cercetătorii au evidențiat o a treia bacterie care este considerată riscantă, deoarece poate duce la colonizarea bacteriilor rezistente la antibiotice. Acest lucru poate interfera cu dezvoltarea microbiomului sugarului și poate crește riscul ca agenții patogeni să colonizeze intestinul.
În viitor, ar putea fi posibilă estimarea modului în care se va dezvolta intestinul unui copil prin cartografierea profilului microbiomului intestinal imediat după naștere pentru a evalua ce bacterii pioniere are. La nevoie, ar putea fi furnizat un probiotic personalizat pentru a ajuta la promovarea dezvoltării sănătoase a microbiomului și pentru a proteja împotriva infecțiilor potențial patogene.
Pentru a înțelege impactul bacteriilor pioniere asupra sănătății, sunt necesare cercetări suplimentare, cum ar fi proiectul 4M (Microbii, laptele, sănătatea mintală și eu). Acest proiect, coordonat de Institutul Wellcome Sanger, face parte dintr-un studiu care implică 10.000 de mame și sugari. Această cercetare amplă urmărește să exploreze modul în care factori precum microbiomul intestinal al sugarului și alimentația la începutul vieții afectează dezvoltarea creierului, comportamentul, emoțiile și sănătatea mintală mai târziu în viață.
Microbiomul intestinal este un ecosistem complex format din milioane de microbi care sunt vitali pentru sănătatea umană și importanți în dezvoltarea sistemului imunitar. Deoarece începe să se formeze imediat la naștere, prima lună este cea mai timpurie fereastră pentru intervenția cu probiotice care ar putea fi utilizate pentru a restabili sau stimula microbiomul. Cu toate acestea, înainte de acest studiu, nu existau date de înaltă calitate care să arate cum se dezvoltă microbiomul în această perioadă a vieții și care bacterii ar fi cele mai utile la nou-născuții sănătoși.
Plecând de la un studiu anterior – Studiul privind biomul bebelușilor din Regatul Unit – care a arătat că bebelușii născuți prin naștere vaginală aveau un microbiom diferit în comparație cu cei născuți prin cezariană, această nouă cercetare a analizat un set de date extins de 2.387 de probe de scaun de la 1.288 de sugari din Marea Britanie născuți în spitale și o parte dintre mamele acestora.
Echipa de la Institutul Wellcome Sanger, UCL și Universitatea din Birmingham a constatat că toți nou-născuții se încadrează într-unul dintre cele trei profiluri de microbiom, fiecare caracterizat de o bacterie pionieră dominantă diferită.
Dintre aceste bacterii pioniere, Bifidobacterium longum subsp. longum (B. longum) și Bifidobacterium breve (B. breve) sunt considerate benefice deoarece promovează colonizarea stabilă a altor microbi benefici, iar Enterococcus faecalis (E. faecalis) este considerată riscantă.
S-a constatat că B. longum provine din intestinul mamei în timpul nașterii. Cu toate acestea, echipa a constatat că B. breve nu a fost transmis în acest mod. De asemenea, echipa a descoperit că B. breve a fost adaptat genetic pentru a utiliza pe deplin substanțele nutritive din laptele matern și poate împiedica agenții patogeni potențial dăunători să colonizeze intestinele bebelușilor.
Aproximativ 85% dintre bebelușii studiați au fost alăptați în primele săptămâni de viață. Cercetătorii au constatat că alăptarea față de hrănirea cu lapte praf nu pare să influențeze tipul de bacterii pioniere din intestinul bebelușului, însă utilizarea antibioticelor da.
Cercetătorii subliniază că și alți factori, cum ar fi vârsta mamei și de câte ori a născut o femeie, pot juca un rol, dar sunt necesare cercetări suplimentare pentru a investiga acest lucru și impactul asupra rezultatelor pe termen lung asupra sănătății.
Ei au arătat, de asemenea, că o bacterie frecvent întâlnită în probioticele comerciale pentru sugari, cunoscută sub numele de Bifidobacterium longum subsp. infantis (B. infantis), nu a fost o bacterie pionieră și este rară la sugarii din Regatul Unit.
Această constatare este aliniată cu cercetările din alte țări industrializate occidentale care arată, de asemenea, o lipsă de B. infantis în mod natural în microbiomul sugarilor timpurii și sugerează că B. breve ar putea fi un probiotic natural mai eficient.
„Dacă ne gândim la intestinul unui nou-născut ca la un ecosistem care începe să se stabilească chiar de la naștere, se știau foarte puține despre care și cum microbii plantează primele semințe pentru a se stabili înainte de constatările studiului britanic Baby Biome. Analizând informațiile genomice de înaltă rezoluție de la peste 1.200 de bebeluși, am identificat trei bacterii pioniere care conduc dezvoltarea microbiotei intestinale, permițându-ne să le grupăm în profiluri ale microbiomului sugarului. Capacitatea de a vedea componența acestor ecosisteme și modul în care acestea diferă este primul pas în dezvoltarea unor intervenții personalizate eficiente pentru a ajuta la susținerea unui microbiom sănătos”, a declarat într-un comunicat, dr. Yan Shao, primul autor de la Institutul Wellcome Sanger.
„Deciziile privind modul de naștere și alăptare sunt complexe și personale și este important să reținem că nu există o abordare unică atunci când vine vorba de care sunt cele mai bune opțiuni pentru mama și copilul său. De asemenea, este important de reținut că avem încă o înțelegere incompletă a modului în care rolul modului de naștere și diferitele metode de hrănire a sugarului influențează dezvoltarea microbiomului și modul în care acest lucru afectează sănătatea ulterioară. Acesta este motivul pentru care această cercetare este vitală. Trebuie să continuăm să găsim noi modalități de a ne asigura că toți copiii sunt sprijiniți să aibă cel mai bun start posibil în viață”, a adăugat profesorul Louise Kenny, cercetător principal al studiului de la Universitatea din Liverpool.
Deși studiul nostru a preselectat trei bacterii pioniere ca fiind importante pentru dezvoltarea microbiomului bebelușilor, rămâne de stabilit dacă și cum diferite bacterii pioniere afectează sănătatea și bolile, atât în copilărie, cât și mai târziu în viață.
Studiul Baby Biome din Regatul Unit urmărește în mod activ participanții pentru a oferi indicii în acest sens, iar acum sunt necesare cohorte și mai mari pentru a investiga rolul microbiomului sugarului asupra sănătății, au indicat cercetătorii.
„Studiul nostru evidențiază o bacterie pionieră extrem de benefică care poate digera complet laptele matern și poate proteja nou-născutul împotriva microbilor dăunători. Aceasta are potențialul de a fi un probiotic natural extrem de eficient, deoarece se poate stabili deja în intestinul copilului, și sper că studiul nostru cu acces deschis încurajează selecția rațională a tulpinilor probiotice și dezvoltarea de noi terapii bazate pe microbiome, bazate pe cercetarea genomică”, a concluzionat dr. Trevor Lawley, autor principal de la Institutul Wellcome Sanger.
Dezvoltarea microbiomului la începutul vieții unei persoane ar putea avea implicații uriașe pentru aceasta mai târziu. Este, de asemenea, un moment în care utilizarea probioticelor pentru sugari ar putea fi foarte eficientă, dacă știm ce bacterii sunt importante și relevante pentru populațiile țintă.