Fehlende Mikroben bei Säuglingen, die per Kaiserschnitt geboren wurden (MiMIC)

Die Darmmikrobiota im frühen Leben spielt eine wichtige Rolle für die Gesundheit und Entwicklung von Säuglingen, beeinflusst die Reifung des Immunsystems, den Schutz vor Krankheitserregern und beeinflusst das langfristige metabolische Wohlergehen des Wirts. Die Übertragung mikrobieller Stämme von der Mutter auf das Kind kann über mehrere verschiedene Wege erfolgen, einschließlich des Geburtskanals (und der Nähe des Geburtskanals zum Anus), des Kontakts zwischen Mutter und Kind während der elterlichen Fürsorge und durch die Muttermilch. Von der Geburt bis zu den Anfangsstadien der Entwöhnung hat die mikrobielle Zusammensetzung einen erheblichen Einfluss auf den Darm des Säuglings. Jüngste Fortschritte bei kulturunabhängigen Sequenzierungstechnologien haben die Identifizierung wichtiger mikrobieller Arten ermöglicht, die am anfänglichen Besiedlungsprozess beteiligt sind, einschließlich fakultativer Anaerobier wie Streptococcus, Staphylococcus und Enterobacter spp. (Hill et al., 2017). Daher könnte das Mikrobiom von vaginal geborenen, ausschließlich gestillten Säuglingen zum Zeitpunkt der Geburt, ohne vorherige direkte oder indirekte Antibiotikabelastung durch die Mutter, als „Goldstandard“ angesehen werden. Muttermilch, eine natürliche präbiotische Quelle, liefert die optimalen Wirkstoffe für das Wachstum nützlicher mikrobieller Arten. Eine Störung im Gleichgewicht der mikrobiellen Bewohner kann die menschliche Wirtsbiologie auf vielfältige Weise beeinflussen. Immun-, endokrine, kognitive und metabolische Funktionen können durch die vorhandenen mikrobiellen Gemeinschaften beeinflusst werden; in der Folge Auswirkungen auf zukünftige gesundheitliche Folgen wie Insulinresistenz, allergische Erkrankungen, Depressionen und vielleicht sogar Autismus. Nützliche mikrobielle Arten und die damit verbundenen bioaktiven Verbindungen, die die allgemeine Darmgesundheit wiederherstellen können, sind daher für die Säuglingsernährung von Interesse, die bei Verabreichung zur Behandlung oder Vorbeugung einer mikrobiellen Störung im Magen-Darm-Umfeld beitragen und langfristige gesundheitliche Vorteile haben können.

Die Darmmikrobiota scheint die Entwicklung des emotionalen Verhaltens, der Stress- und Schmerzmodulationssysteme und der Neurotransmittersysteme des Gehirns zu beeinflussen. Darüber hinaus haben Mikrobiota-Störungen durch Probiotika und Antibiotika modulierende Wirkungen auf einige dieser Maßnahmen in erwachsenen Tiermodellen beobachtet. Aktuelle Erkenntnisse deuten darauf hin, dass mehrere Mechanismen, einschließlich endokriner und neurokriner Signalwege, an der Signalübertragung von Darmmikrobiota zum Gehirn beteiligt sein können und dass das Gehirn wiederum die mikrobielle Zusammensetzung und das Verhalten über das autonome Nervensystem verändern kann. Daher wird ein weiterer Aspekt der Arbeit Studien umfassen, die sich mit der Signalübertragung von Mikroben zum Gehirn befassen, um kommensale probiotische Konsortiumsprodukte (gemischte Stämme und möglicherweise gemischte Stämme/Inhaltsstoffmischungen) zu identifizieren und zu entwickeln, die durch die notwendige Wissenschaft untermauert sind, die für die Entwicklung von Probiotika geeignet ist, die auf den Mikrobiota-Darm abzielen -Hirnachse, eine bidirektionale Kommunikation zwischen dem Magen-Darm-System und dem Gehirn, die die Gehirnfunktion reguliert und eine entscheidende Rolle bei der Stimmungskontrolle spielt (Dinan et al., 2013). Es ist allgemein bekannt, dass eine probiotische Intervention, zumindest bei Mäusen, die Stimmung verbessern und Angstzustände bei verschiedenen Stressmodellen reduzieren kann (Bravo et al., 2011; Desbonnet et al., 2008; Desbonnet et al., 2010). Trotz widersprüchlicher Beweise lässt sich die in Mäusestudien beobachtete stimmungsaufhellende Wirkung probiotischer Interventionen nicht immer auf den Menschen übertragen (Kelly et al., 2017).

Durch Kaiserschnitt geborene Babys profitieren am meisten vom Stillen, und oft nehmen diese Mütter Antibiotika für 1-2 Wochen nach der Entbindung. Antibiotika werden zum Zeitpunkt der Inzision (sowohl für Wahl- als auch für Notfallsektionen) verabreicht, um eine innere Wundinfektion zu verhindern. Während die Muttermilch selbst eine Bakterienquelle für das sich entwickelnde Kind sein und damit die mikrobielle Darmbesiedelung nach der Geburt beeinflussen könnte, bleiben viele Fragen zu den Auswirkungen der Ernährung während der Schwangerschaft und Stillzeit, der Quelle des „Milchmikrobioms“ und seiner Auswirkung auf die Etablierung von die Darmmikrobiota des Säuglings. Eine begrenzte Anzahl von Studien hat die in der Muttermilch vorhandenen mikrobiellen Gemeinschaften untersucht und Veränderungen in der mikrobiellen Diversität während der gesamten Stillzeit verfolgt. In einer kürzlich durchgeführten Studie berichtete die Forschergruppe jedoch über das Vorhandensein eines Muttermilch-Kernmikrobioms unter Verwendung der Illumina MiSeq-Sequenzierung, um 12 dominante Gattungen bei stillenden Müttern (n = 10) nachzuweisen, die 81 % der Taxa ausmachen, die in den ersten 6 Wochen von vorhanden waren Leben (Murphy et al., 2017). Eine Reihe häufig gemeinsamer Taxa, darunter Bifidobacterium, Lactobacillus, Staphylococcus und Enterococcus, waren in den ersten 3 Lebensmonaten sowohl in der Muttermilch als auch im Säuglingskot verbreitet, und kulturabhängige Analysen identifizierten identische Stämme von Bifidobacterium breve und Lactobacillus plantarum, die in beiden Brüsten vorhanden waren Milch und Säuglingsfäkalien, was das Konzept der Mutter-Kind-Übertragung bestätigt (Murphy et al., 2017). Ähnliche Ergebnisse wurden unter Verwendung von zufällig amplifizierter polymorpher DNA (RAPD) und/oder Multi-Locus-Sequenztypisierung (MLST) berichtet, um identische genomische Muster von Bifidobacterium und Lactobacillus zu identifizieren, die in Muttermilch und entsprechenden Säuglingsfäkalien vorhanden sind (Solís et al., 2010) ( Martin et al., 2006) (Martín et al.) (Makino et al., 2015).

Die Behandlung mit Antibiotika während der Schwangerschaft macht 80 % der während der Schwangerschaft verschriebenen Medikamente aus (Kuperman und Koren, 2016). Die Mayo Clinic beschreibt Amoxicillin, Ampicillin, Clindamycin, Erythromycin, Penicillin und Nitrofurantoin als allgemein sicher während der Schwangerschaft. Tetracycline können die Leber einer Frau während der Schwangerschaft schädigen, und Trimethoprim + Sulfamethoxazol (üblicherweise zusammen zur Behandlung von Harnwegsinfektionen verwendet) kann mit einem erhöhten Risiko für Geburtsfehler in Verbindung gebracht werden. In Anbetracht der Tatsache, dass heute anerkannt wird, dass eine optimale Etablierung der Darmmikrobiota für eine normale menschliche Entwicklung sehr wünschenswert ist, besteht das Risiko, dass die Verwendung von Antibiotika während der Schwangerschaft unerwünschte Auswirkungen auf das mütterliche Vaginal- und Milchmikrobiom haben kann, mit negativen Auswirkungen auf die Frühzeit Säuglingsmikrobiom. Schätzungen zufolge wird einer von fünf schwangeren Frauen in Europa während der Schwangerschaft mindestens eine Antibiotikakur verschrieben; in den Vereinigten Staaten ist diese Rate doppelt so hoch (Roberts et al., 2012). Im Falle einer nachgewiesenen mütterlichen Infektion sollten Schmalspektrum-Antibiotika aufgrund ihrer weniger weitreichenden Wirkung auf das Mikrobiom bevorzugt werden, unter Berücksichtigung der Assoziation pränataler Antibiotika mit einem erhöhten Risiko für atopische Erkrankungen im Kindesalter, Epilepsie und Fettleibigkeit (Kuperman und Koren, 2016 ).