At spise en række forskellige planter hjælper spædbørn med at opbygge et stærkere tarmmikrobiom

At spise en række forskellige planter hjælper spædbørn med at opbygge et stærkere tarmmikrobiom

Ny forskning viser, at spædbørn, der spiser et større udvalg af planteføde, udvikler et mere modent tarmmikrobiom, hvilket lægger grundlaget for bedre sundhed og sygdomsresistens senere i livet.

*Vigtig meddelelse: MedrxivUdgiv foreløbige videnskabelige rapporter, der ikke er peer-reviewed og derfor ikke anses for afgørende, vejleder klinisk praksis/sundhedsrelateret adfærd eller behandles som etableret information.

En nyligt offentliggjort undersøgelse om undersøgelsenMedrxivPreprint* Server rapporterede, at plantediversitet i kosten forudsiger modning af mikrobiomer i det tidlige liv.

I løbet af de første par år af livet gennemgår den menneskelige tarm en overgang fra en steril tilstand til et mangfoldigt mikrobielt økosystem, da tarmmikrobiomet forvandles fra en umoden tilstand til en voksen, moden tilstand. Korrekt mikrobiel succession er afgørende for stofskifte, sygdomsresistens og immunudvikling, og forstyrrelser i denne proces øger risikoen for allergi, diabetes og fedme.

På trods af etablerede forbindelser mellem sundhed og spædbarnets tarmmikrobiom, er komplementær ernæringskolonisering stadig uklar. Denne undersøgelse adresserer dette hul og viser, at fravænningsstadiet er hoveddrivkraften bag diætsignaturer på tværs af populationer, uafhængigt af regionale forskelle i kost.

Undersøgelsen og resultaterne

Mens kun otte basisfødevarer var almindelige i alle lande, identificerede undersøgelsen bemærkelsesværdige 199 unikke plantefødesekvenser i spædbørns diæter over hele verden, hvilket viser en bred diætdiversitet.

Denne undersøgelse undersøgte sammenhængen mellem tidlig mikrobiomudvikling og spædbørns kost. Studiekohorten omfattede 729 børn i alderen ≤3 år fra USA, Kenya, Nicaragua, Pakistan og Cambodia.

Afføringsprøver fra børnene blev udsat for en objektiv kostvurderingsmetode, Foodseq, som sekvenserer 12S rRNA fra dyremitokondrier eller leucingener fra planteplastider. Dette viste omfattende heterogenitet i kostvaner i det tidlige liv.

Plant Foodseq påviste 199 unikke plantefødesekvenser, inklusive 113 arter og 86 tildelte sekvensvarianter (ASV'er). Desuden blev 42 % af plante-ASV'er påvist i et land, og kun otte basisafgrøder (majs, ris, hvede, tomater, mango, allium, bananer/plantains og natskygge) var konsekvent udbredt i alle lande.

Hovedkomponentanalyse viste, at den samlede tilstedeværelse af plantefødevarer understøttede hovedaksen for kostvariation (hovedkomponent 1, PC1).

I modsætning til andre pc'er viste PC1 udelukkende positive belastninger for fælles fødevarer, hvilket tyder på, at omfanget af planteindtagelsen blev fanget. Desuden var PC1 stærkt korreleret med den samlede Foodsseq-formue og børns alder. Disse associationer var i overensstemmelse med den forventede fravænningsvej, da spædbørn inkorporerer en række fast føde i deres kost.

Mens fravænningsstadiet PC1 dominerede, fangede PC2 landespecifikke diætsignaturer påvirket af regionale basisfødevarer såsom ris (Cambodia), bananer/plantainer (Nicaragua) og hirse/sorghum (Kenya). Disse forskelle i tidspunktet for diætdiversificering afspejler sandsynligvis kulturel fodringspraksis, økonomiske faktorer og lokal fødevaretilgængelighed.

Satsen og tidspunktet for diætdiversificering varierede fra land til land. For eksempel udviste cambodjanske spædbørn en hurtig diætdiversifikation, der steg efter 13 måneder, mens amerikanske spædbørn viste en mere gradvis stigning i diætdiversitet med 19 måneder.

I modsætning hertil opdagede holdet kun 28 dyrearter. Disse omfattede almindelige husdyr såsom køer, høns og grise samt regionsspecifikke dyr såsom vandbøfler (i Pakistan) og fisk (i Cambodja).

Navnlig manglede 41 % af prøverne ikke-menneskeligt dyre-DNA, og kun en tredjedel indeholdt mere end to dyrearter. I betragtning af dette begrænsede omfang og fiberens etablerede rolle i udviklingen af ​​mikrobiom fokuserede undersøgelsen primært på plantebaseret diætdiversitet som en central drivkraft for mikrobiel modning.

Desuden steg alfa-diversiteten i tarmmikrobiomet støt i løbet af de første to leveår, uanset land. Oprindelsesland og alder var dog væsentlige faktorer for interindividuel variation (beta-diversitet), mens fødselstilstand og ammestatus var væsentlige faktorer for mikrobiel sammensætning.

Desuden afslørede hierarkisk clustering et mikrobielt successionsmønster. Holdet observerede en klynge i tidligt liv beriget med Streptococci og Bifidobacterium og en overgangsklynge efter 12 til 18 måneder beriget med plantebærere som Blautia og Ligilactobacillus.

Ikke kun planterne, men også hvor mange ting: blot at tælle antallet af forskellige plantefødevarer, et barn indtager, kan være en praktisk måde at spore sund mikrobiomudvikling.

Efter overgangen efter 21 til 36 måneder opstod en sen mikrobiom-klynge, der lignede det voksne mikrobiom og viste Faecalibacterium prausnitzii og Bacteroides vulgatus.

Desuden forudsagde en tilfældig skovmodel (RF) med succes barndomsalder ved hjælp af mikrobiomdata og identificerede Bifidobacterium og Faecalibacterium som topprædiktorer.

Dernæst sammenlignede forskerne modningen af ​​maden med modningen af ​​tarmmikrobiomet. Men de fandt ud af, at selvom diætdiversitet var forbundet med overgangen til et voksent mikrobiom, var det ikke direkte korreleret med den samlede mikrobielle diversitet.

Alfa-diversiteten steg indtil 14 til 16 måneder efter diætdiversitets-plateauet, hvilket tyder på, at tarmmikrobiom-diversifikationen fortsatte, selv efter at diætkompleksiteten var opnået.

Desuden var der en stærk positiv sammenhæng mellem diætdiversitet og tilstedeværelsen af ​​overgangs- og sene mikrobiomklynger, herunder fibernedbrydende taxa såsom Facalibacterium, Bacteroides og Prevotella.

I modsætning hertil korrelerede den tidlige mikrobiom-klynge ikke med diætdiversitet, hvilket forstærker ideen om, at mælkeindtagelse snarere end fast føde påvirker den oprindelige mikrobielle sammensætning.

Konklusioner

Fibernedbrydende bakterier viste sig at være mere udbredte hos små børn, der spiste en bredere vifte af planter, hvilket tyder på, at diætvarianten kan hjælpe med at forberede tarmen til et voksenmikrobiom.

Resultaterne indikerer ikke simple, lineære sammenhænge mellem mikrobiom og diætdiversitet i det tidlige liv. Resultaterne understøtter dog en to-trins udviklingsmodel: tidlige og modningsfaser, som er reguleret af henholdsvis mælkeindtag og diætdiversitet.

Under modning forudsiger spædbarnets fysiologiske alder og diætdiversitet spædbørns kolonisering ved udvalgte taxa forbundet med lignende voksenmikrobiomfunktion.

På trods af mange komplementære fodringsmønstre var successionstendenserne ens på tværs af kohorten. Dette tyder på, at mikrobiomet følger en forudsigelig modningsvej uanset specifikke regionale kosttraditioner.

Disse data bekræfter dette forskelligartede og passende indtag af planteføde under komplementær fodring fremme af tarmmikrobiommodning mod en fiberdegreneret voksentilstand.

Desuden forstærker disse resultater rollen som plantebaseret diætdiversitet i udviklingen af ​​mikrobiom og giver en enkel, men effektiv metrik til overvågning af mikrobiel modning hos spædbørn - en, der let kunne implementeres i folkesundheds- og ernæringsinterventioner verden over.

*Vigtig meddelelse: MedrxivUdgiv foreløbige videnskabelige rapporter, der ikke er peer-reviewed og derfor ikke anses for afgørende, vejleder klinisk praksis/sundhedsrelateret adfærd eller behandles som etableret information.

Kilder: