Mangiare una varietà di piante aiuta i bambini a costruire un microbioma intestinale più forte

Mangiare una varietà di piante aiuta i bambini a costruire un microbioma intestinale più forte

Una nuova ricerca mostra che i bambini che mangiano una maggiore varietà di alimenti vegetali sviluppano un microbioma intestinale più maturo, ponendo le basi per una migliore salute e resistenza alle malattie più avanti nella vita.

*Avviso importante: MedrxivPubblicare rapporti scientifici preliminari che non siano sottoposti a revisione paritaria e quindi non considerati conclusivi, che guidino la pratica clinica/comportamenti relativi alla salute o che siano trattati come informazioni consolidate.

Uno studio recentemente pubblicato sullo studioMedrxivPreprint* Server ha riferito che la diversità delle piante nella dieta predice la maturazione dei microbiomi nelle prime fasi della vita.

Durante i primi anni di vita, l’intestino umano subisce una transizione da uno stato sterile a un ecosistema microbico diversificato mentre il microbioma intestinale si trasforma da uno stato immaturo a uno stato adulto e maturo. Una corretta successione microbica è essenziale per il metabolismo, la resistenza alle malattie e lo sviluppo immunitario, e le interruzioni in questo processo aumentano il rischio di allergie, diabete e obesità.

Nonostante i collegamenti accertati tra la salute e il microbioma intestinale del bambino, la colonizzazione dell’alimentazione complementare rimane poco chiara. Questo studio affronta questa lacuna e mostra che la fase di svezzamento è il principale fattore determinante delle caratteristiche alimentari tra le popolazioni, indipendentemente dalle differenze regionali nella dieta.

Lo studio e i risultati

Sebbene solo otto alimenti di base fossero comuni in tutti i paesi, lo studio ha identificato ben 199 sequenze uniche di alimenti vegetali nelle diete infantili in tutto il mondo, dimostrando un’ampia diversità alimentare.

Il presente studio ha esaminato l’associazione tra lo sviluppo precoce del microbioma e la dieta infantile. La coorte di studio comprendeva 729 bambini di età ≤3 anni provenienti da Stati Uniti, Kenya, Nicaragua, Pakistan e Cambogia.

I campioni di feci dei bambini sono stati sottoposti a un metodo di valutazione dietetica oggettiva, Foodseq, che sequenzia l'rRNA 12S dai mitocondri animali o i geni della leucina dai plastidi vegetali. Ciò ha dimostrato un’ampia eterogeneità nelle diete della prima infanzia.

Plant Foodseq ha rilevato 199 sequenze uniche di alimenti vegetali, tra cui 113 specie e 86 varianti di sequenza assegnate (ASV). Inoltre, il 42% degli ASV vegetali sono stati rilevati in un paese e solo otto colture di base (mais, riso, grano, pomodori, mango, allium, banane/platani e solanacee) erano costantemente diffuse in tutti i paesi.

L'analisi delle componenti principali ha mostrato che la presenza complessiva di alimenti vegetali supportava l'asse principale di variazione della dieta (componente principale 1, PC1).

A differenza di altri PC, PC1 ha mostrato carichi esclusivamente positivi per gli alimenti condivisi, suggerendo che l’entità dell’assunzione di piante è stata catturata. Inoltre, PC1 era altamente correlato alla ricchezza totale di Foodsseq e all’età infantile. Queste associazioni erano coerenti con il percorso di svezzamento previsto poiché i neonati incorporavano una varietà di cibi solidi nella loro dieta.

Mentre la fase di svezzamento PC1 ha dominato, PC2 ha catturato le firme alimentari specifiche del paese influenzate da alimenti di base regionali come riso (Cambogia), banane/platani (Nicaragua) e miglio/sorgo (Kenya). Queste differenze nei tempi della diversificazione della dieta probabilmente riflettono le pratiche alimentari culturali, i fattori economici e la disponibilità alimentare locale.

Il tasso e i tempi della diversificazione della dieta variavano da paese a paese. Ad esempio, i bambini cambogiani hanno mostrato una rapida diversificazione della dieta, raggiungendo un plateau a 13 mesi, mentre i bambini statunitensi hanno mostrato un aumento più graduale della diversità alimentare entro 19 mesi.

Al contrario, il team ha scoperto solo 28 specie animali. Questi includevano bestiame comune come mucche, polli e maiali, nonché animali specifici della regione come il bufalo indiano (in Pakistan) e il pesce (in Cambogia).

In particolare, il 41% dei campioni mancava di DNA di animali non umani e solo un terzo conteneva più di due specie animali. Considerato questo ambito limitato e il ruolo consolidato delle fibre nello sviluppo del microbioma, lo studio si è concentrato principalmente sulla diversità alimentare a base vegetale come fattore chiave della maturazione microbica.

Inoltre, la diversità alfa del microbioma intestinale è aumentata costantemente nei primi due anni di vita, indipendentemente dal Paese. Tuttavia, il paese di origine e l’età erano fattori significativi per la variazione interindividuale (diversità beta), mentre la modalità di nascita e lo stato di allattamento al seno erano fattori significativi per la composizione microbica.

Inoltre, il clustering gerarchico ha rivelato un modello di successione microbica. Il team ha osservato un cluster nelle prime fasi di vita arricchito in streptococchi e bifidobacterium e un cluster transitorio tra i 12 e i 18 mesi arricchito in vettori vegetali come Blautia e Ligilactobacillus.

Non solo le piante, ma anche quante cose: semplicemente contare il numero di diversi alimenti vegetali che un bambino consuma può essere un modo pratico per monitorare lo sviluppo sano del microbioma.

Dopo la transizione tra 21 e 36 mesi, è emerso un cluster di microbioma tardivo che era simile al microbioma adulto e mostrava Faecalibacterium prausnitzii e Bacteroides vulgatus.

Inoltre, un modello di foresta casuale (RF) ha previsto con successo l’età infantile utilizzando dati sul microbioma e ha identificato Bifidobacterium e Faecalibacterium come principali predittori.

Successivamente, i ricercatori hanno confrontato la maturazione del cibo con la maturazione del microbioma intestinale. Tuttavia, hanno scoperto che, sebbene la diversità alimentare fosse associata alla transizione verso un microbioma adulto, non era direttamente correlata alla diversità microbica complessiva.

La diversità alfa è aumentata fino a 14-16 mesi dopo il plateau della diversità alimentare, suggerendo che la diversificazione del microbioma intestinale è continuata anche dopo il raggiungimento della complessità della dieta.

Inoltre, è stata riscontrata una forte correlazione positiva tra la diversità alimentare e la presenza di cluster di microbiomi transitori e tardivi, inclusi taxa che degradano le fibre come Facalibacterium, Bacteroides e Prevotella.

Al contrario, il cluster iniziale del microbioma non era correlato alla diversità alimentare, rafforzando l’idea che l’assunzione di latte, piuttosto che di cibi solidi, influenza la composizione microbica iniziale.

Conclusioni

È stato scoperto che i batteri che degradano le fibre erano più abbondanti nei bambini piccoli che mangiavano una gamma più ampia di piante, suggerendo che la varietà alimentare può aiutare a preparare l’intestino per un microbioma adulto.

I risultati non indicano associazioni semplici e lineari tra microbioma e diversità alimentare nei primi anni di vita. Tuttavia, i risultati supportano un modello di sviluppo a due fasi: la fase iniziale e quella di maturazione, che sono regolate rispettivamente dal consumo di latte e dalla diversità alimentare.

Durante la maturazione, l’età fisiologica del bambino e la diversità alimentare predicono la colonizzazione infantile da parte di taxa selezionati associati a una funzione simile del microbioma adulto.

In particolare, nonostante molti modelli di alimentazione complementari, le tendenze di successione erano simili in tutta la coorte. Ciò suggerisce che il microbioma segue un percorso di maturazione prevedibile indipendentemente dalle specifiche tradizioni alimentari regionali.

Questi dati confermano questa assunzione diversificata e appropriata di alimenti vegetali durante la promozione dell’alimentazione complementare della maturazione del microbioma intestinale verso uno stato adulto degrenato in fibre.

Inoltre, questi risultati rafforzano il ruolo della diversità alimentare della dieta a base vegetale nello sviluppo del microbioma e forniscono una metrica semplice ma efficace per monitorare la maturazione microbica nei neonati, una metrica che potrebbe essere facilmente implementata negli interventi nutrizionali e di salute pubblica in tutto il mondo.

*Avviso importante: MedrxivPubblicare rapporti scientifici preliminari che non siano sottoposti a revisione paritaria e quindi non considerati conclusivi, che guidino la pratica clinica/comportamenti relativi alla salute o che siano trattati come informazioni consolidate.

Fonti: