Обогащенное человеческое грудное молоко изменяет микробиоту младенцев с низкой массой тела при рождении

Дети, рожденные с очень низкой массой тела при рождении (ОНМТ), которая определяется как менее 1,5 кг при рождении, имеют измененную микробиоту кишечника по сравнению со здоровыми доношенными детьми. Это фактор риска неонатального роста и замедления/остановки роста в больнице.

Чтобы исправить это, питание в больницах может быть разработано с использованием соответствующих микробных компонентов. новый Сотовый хозяин и микроб В исследовании журнала обсуждается, как обогащенное грудное молоко меняет микробиом кишечника у этих детей.

Исследование: Питательные вещества грудного молока изменяют развивающуюся микробиоту желудочно-кишечного тракта у младенцев с очень низкой массой тела при рождении. Изображение предоставлено: all_about_people / Shutterstock.com

Фон

Грудное молоко является лучшим источником питательных веществ для всех младенцев, включая ОНМТ. Когда мать не может удовлетворить потребности ребенка в молоке, после пастеризации используется донорское молоко от другой кормящей матери.

Это пастеризованное донорское человеческое молоко (ПДГМ) обогащено несколькими питательными веществами, которые обычно получают из коровьего молока для поддержки роста детей с ОНМТ. В настоящее время клинически изучается использование обогащения на основе грудного молока (HMBF) вместо обогащения на основе коровьего молока (BMBF).

Существует мало доказательств того, как эти обогащающие молочные продукты влияют на микробиом кишечника младенцев, несмотря на тот факт, что BMBF широко используются в отделениях интенсивной терапии новорожденных (ОИТН). В текущем исследовании сообщается о результатах использования любого из этих двух обогатителей молока у детей, рожденных с массой тела менее 1,25 кг во время пребывания в больнице.

Результаты исследования

Исследователи изучили образцы стула 119 младенцев, чтобы оценить состав их кишечной флоры. Было получено более 500 таких образцов, в среднем по пять на младенца. Это дало около 700 операционных таксономических единиц (OTU), принадлежащих примерно к 130 родам и 9 типам.

Микробиом состоял в основном из Enterobacteriaceae, Clostridium в строгом смысле, Вейлонелла, стафилококк, гемофильная палочкаа также энтерококк виды, все из которых присутствовали более чем у 50% младенцев. Бактероиды а также стрептококк также были заметными, в то время как почти 20% образцов были положительными на Бифидобактерии. У каждого младенца был свой микробный состав, отражающий индивидуальный профиль.

Эффекты типа фортификатора

Тип используемого фортификатора не изменил количество OTU в образцах; однако HMBF уменьшил разнообразие микробных видов по сравнению с BMBF. Тип фортификатора повлиял на бета-разнообразие. протеобактерии а также Фирмикуты относительно больше и меньше у младенцев, получающих HMBF, соответственно.

Неклассифицированные энтеробактерии также были более распространены в микробиомах младенцев, получавших HMBF, по сравнению с другими видами. И наоборот, большая концентрация Clostridium в строгом смысле был идентифицирован в микробиоме младенцев, вскармливаемых BMBF.

В возрасте от двух до четырех недель у младенцев, получавших HMBF, наблюдалось быстрое снижение доли энтерококк. Точно так же у этих младенцев не наблюдалось значительных изменений бактериальной плотности в течение периода исследования, в то время как у тех, кто получал BMBF, она линейно возрастала. Младенцы, получавшие HMBF, демонстрировали аналогичную, но противоположную тенденцию к Вейлонелла со временем.

Как и ожидалось из профилей обилия таксонов, гены, используемые каждой из этих OTU, были усилены, особенно те, которые связаны с метаболизмом глутатиона и метаболизмом жирных кислот. Более того, ученые считают возможным прогнозировать тип фортификатора по профилю микробиома, в частности энтерококкэнтеробактерии, Clostridium в строгом смыслеа также стафилококк.

Объем видов

В то время как большая часть ежедневного рациона младенца состояла из материнского молока, большие объемы этого типа молока были связаны с более высоким альфа-разнообразием в кишечнике младенца. Это более высокое разнообразие может быть связано с тем, что недоношенное молоко состоит из многочисленных микробных видов, которые могут колонизировать кишечник младенца.

Младенцы, получавшие BMBF и HMBF, имели более высокие Вейлонелла обильное молоко с увеличением объема материнского молока. Однако только дети, получавшие HMBF, демонстрировали большее обилие стрептококк.

При PHDM зависимость объем-OTU была отрицательной только в группе BMDF, но положительной для плотности бактерий. Эта группа также показала меньшее количество неклассифицированных Enterobacteriaceae и стрептококкно выше клостридии ограничено с большими объемами PHDM.

Объем BMBF за три дня был связан с обилием Firmicutes и C. в строгом смыслено только последний с HMBF, что было обратно пропорционально стафилококк.

Более низкое разнообразие с HMBF

Результаты исследования указывают на дифференцированное изменение микробиома кишечника у младенцев с ОНМТ при использовании любого фортификатора. В целом, у тех, кто получал HMDF, был менее разнообразный микробиом как внутри, так и между образцами, с более многочисленными протеобактериями и неклассифицированными энтеробактериями. И наоборот, фирмикуты и C. в строгом смысле были менее многочисленны.

Таким образом, в обеих группах наблюдались измененные функциональные возможности; однако этот эффект зависел от типа используемого фортификатора. Это может быть связано с уменьшением объема материнского молока, а также с объединением молока от многих доноров для уменьшения межпартийной изменчивости. Снижение содержания летучих веществ в PHDM, обогащенном HMBF, также может способствовать этому явлению.

Снижение разнообразия ранее было связано с плохим ростом младенцев с ОНМТ в больницах и повышенным риском детских метаболических, неврологических отклонений и отклонений в развитии. Это противоположно тому, что происходит с доношенными детьми, у которых большее разнообразие связано с потреблением грудного молока и меньшим риском неблагоприятных последствий для здоровья в более позднем возрасте.

У детей с ОНМТ преобладают Enterobacteriaceae, тогда как Бифидобактерии является доминирующим штаммом у доношенных детей.

Точно так же объем материнского молока, PHDM или фортификатора был связан с тем, как развивался микробиом кишечника младенца. Эти результаты подтверждают более ранние более мелкие исследования, которые в основном были сосредоточены на BMBF, поскольку количество клостридий со временем становится все больше.

Эти результаты интригуют, поскольку более высокое микробное разнообразие и обилие Clostridium были связаны с улучшением функции кишечного барьера у недоношенных детей, рожденных менее 32 недель».

Наблюдаемая зависимость между объемом каждого фортификатора и C. в строгом смысле также сообщалось в более ранних исследованиях.

Другое предыдущее исследование не сообщало об этих различиях и вместо этого сообщало о более высокой доле определенного типа протеобактерий в группе HMBF. Это может быть связано с более высокой концентрацией жира с этим обогатителем, который обеспечивает 5,7 г/кг/день, в то время как BMBF обеспечивает только 4,3 г/кг/день.

Возможно, пастеризованное молоко с дефицитом липазы может вызывать дефекты всасывания жира, способствуя окислению липидов и образованию активных форм кислорода. Сообщается, что это вызывает увеличение концентрации Enterobacteriaceae, которое будет дополнительно увеличиваться с ростом генов метаболизма глутатиона и путей метаболизма жирных кислот.

Выводы

Настоящее исследование является единственным рандомизированным контролируемым исследованием, демонстрирующим, как различные витамины влияют на микробиом младенцев с ОНМТ. Хотя изменения в разнообразии микробиома могут повлиять на будущие результаты для здоровья, необходима дальнейшая работа с использованием метаболомики и транскриптомики, чтобы лучше понять основные механизмы, с помощью которых любой тип изменяет эффект обогащения бактериальных генов дозозависимым образом.

В совокупности эта работа подчеркивает важность понимания того, как питание в раннем возрасте формирует микробное развитие младенцев с ОНМТ, что можно использовать для лучшей поддержки здоровья в краткосрочной и долгосрочной перспективе.».