Sicherheit von Bifidobacterium Breve PS1 für Säuglinge

Einleitung Einige perinatale Umstände, wie zum Beispiel die Art der Geburt, können die Zusammensetzung der Darmmikrobiota des Säuglings verändern. Beispielsweise sind Säuglinge, die durch einen Kaiserschnitt geboren wurden, im Vergleich zu Säuglingen, die durch eine vaginale Entbindung geboren wurden, anfälliger für Darmdysbiose (einschließlich einer Verarmung an Bifidobakterien), was zu einer erhöhten Rate an Magen-Darm- und Atemwegsinfektionen führt. Interessanterweise kann das Stillen die Bifidobacterium-Population wiederherstellen, was wiederum mit einem Rückgang der Rate verschiedener Infektionen verbunden war.

Trotz der wichtigen Funktionen, die Bifidobakterien im Darm von Säuglingen spielen können, haben einige Studien gezeigt, dass diese Bakterien bei einigen Säuglingen in geringer Konzentration vorhanden sein oder sogar fehlen können. Einige Faktoren, darunter fehlendes Stillen, frühes Abstillen, eine Antibiotikatherapie zwischen Mutter und Kind oder die HMO-Zusammensetzung, können gegen Bifidobakterien in der Mutter-Kind-Dyade wirken. Daher besteht Bedarf an Strategien zur Entwicklung funktioneller Lebensmittel, einschließlich Säuglingsnahrung, um Säuglinge, denen solche Mikroben möglicherweise fehlen, mit in der Muttermilch natürlich vorhandenen Bifidobakterienstämmen zu versorgen. In diesem Zusammenhang bestand das Ziel dieser Arbeit zunächst darin, die potenziellen probiotischen Eigenschaften eines aus der Muttermilch isolierten Bifidobakterienstamms zu charakterisieren und anschließend seine Sicherheit und Verträglichkeit in einer Population von 3 Monate alten Säuglingen, die mit Säuglingsnahrung gefüttert wurden, zu testen Kleinkinder

Materialien und Methoden Studiendesign Es wurde eine randomisierte, doppelblinde, kontrollierte Interventionsstudie mit zwei Studiengruppen durchgeführt. Gesunde, drei Monate alte Säuglinge, die aufgrund der Entscheidung ihrer Mutter von Geburt an ausschließlich mit Säuglingsnahrung ernährt wurden, wurden nach Einholung einer schriftlichen Einwilligung der Eltern in die Studie aufgenommen. Die Ermittler trafen bei der Kommunikation mit den Familien besondere Vorsichtsmaßnahmen und Sorgfalt, um sie zu unterstützen und zu schützen, das Stillen nicht zu entmutigen und den Eltern eines gestillten Babys nicht das Füttern mit der Flasche vorzuschlagen. Zu den Ausschlusskriterien gehörten leichte oder schwere Magen-Darm-Erkrankungen in der Vorgeschichte (chronischer Durchfall oder Verstopfung in der Vorgeschichte, gastroösophagealer Reflux), Magen-Darm-Operationen, Kuhmilcheiweißallergie, Stoffwechselstörungen (Diabetes, Laktoseintoleranz), Immunschwäche und die Verschreibung von Antibiotika drei Wochen zuvor Einbeziehung und vorherige Verwendung einer probiotikahaltigen Formel. Ausschlusskriterien während der Studie waren die mangelnde Einhaltung des Studienprotokolls, unerwünschte Ereignisse im Zusammenhang mit der Einnahme der Studienformel, die Nichtteilnahme an geplanten Besuchen in der Grundversorgungseinrichtung sowie schweres Aufstoßen und/oder Koliken, die laut Kinderärzten verschreibungspflichtig waren einer speziellen Formel.

Das Protokoll wurde von der Ethikkommission des Hospital Clínico (Madrid, Spanien) genehmigt (Referenz 10/017-E).

Stichprobengröße Die Stichprobengröße wurde basierend auf dem primären Ergebnis der durchschnittlichen Gewichtszunahme von Säuglingen zwischen dem Basisbesuch und dem ersten Besuch (180 ± 5 Tage alt) geschätzt. Basierend auf früheren Veröffentlichungen, in denen das Wachstum die primäre Ergebnisvariable im Rahmen einer Sicherheitsstudie war, wurde die Studie so konzipiert, dass sie einen Unterschied in der Gewichtszunahme von 0,5 Standardabweichungen erkennen kann. Somit wären unter der Annahme der Nichtunterlegenheit (einseitiger Test) mindestens 65 Kinder in jeder Formelgruppe erforderlich, mit einem Signifikanzniveau von 2,5 % und einer Trennschärfe von 80 %.

Studienformel Insgesamt wurden 187 Säuglinge (3 Monate alt) aufgenommen und gemäß einer von einem Computerprogramm generierten Randomisierung in zwei Studiengruppen (probiotische Gruppe [PG] und Kontrollgruppe [CG]) randomisiert. Säuglinge erhielten eine der folgenden Säuglingsnahrungen: (a) CG: eine Standard-Säuglingsnahrung in Pulverform (HiPP 1, 600 g) mit einer Nährstoffzusammensetzung gemäß den geltenden EU-Vorschriften und (b) PG: dieselbe Säuglingsnahrung, ergänzt mit B. breve PS1 in einer Konzentrationsdosis von 107 KBE/g Formel. B. breve PS1 wurde in den Anlagen von Biopolis (Valencia, Spanien) hergestellt. Beide Säuglingsnahrungen wurden von den Säuglingen bis zum Alter von 6 Monaten (3 Monate Interventionszeitraum) konsumiert.

Die Konzentration des Probiotikums in der Formel wurde vor und am Ende der Studie analysiert und bestätigt. Die Original-HiPP-Säuglingsnahrung wurde gekauft und in einem doppelblinden Interventionsversuch für die entsprechende Anwendung vorbereitet. Daher wurde das Formelpulver in schlichte weiße, nicht unterscheidbare Dosen umgefüllt und eine Teilmenge mit dem Stamm PS1 ergänzt.

Die Herstellung beider Formeln erfolgte in einem Reinraum mit einer aseptischen Verpackungsvorrichtung in den Einrichtungen der Abteilung. für Galenische Pharmazie und Lebensmitteltechnologie der Universität Complutense Madrid. Das gesamte Studienpersonal (Kinderärzte und Forscher) sowie die Eltern blieben während des gesamten Studienzeitraums blind. Die Gruppenzuordnung wurde erst nach Abschluss der statistischen Analyse bekannt gegeben. Die Kinderärzte verordneten den Säuglingen die täglich zu verabreichenden Säuglingsnahrungsmengen gemäß den ESPGHAN-Richtlinien.

Studienergebnisse: Säuglinge sollten während des Interventionszeitraums zwei klinische Untersuchungen erhalten: zu Studienbeginn (im Alter von 3 Monaten) und am Ende der Studie (im Alter von 6 Monaten). Das primäre Ergebnis der Studie war die durchschnittliche Gewichtszunahme zwischen der Ausgangsuntersuchung und dem Alter von 6 Monaten. Zu den sekundären Ergebnissen gehörten die durchschnittliche Längen- und Kopfumfangszunahme, unerwünschte Ereignisse im Zusammenhang mit der Nahrungsaufnahme, der Bifidobakterienspiegel im Stuhl und die Konzentration kurzkettiger Fettsäuren (SCFA) im Stuhl.

Sammlung und Analyse von Stuhlproben Bei beiden Studienbesuchen wurden Stuhlproben aus der Windel entnommen. Jede Stuhlprobe jedes Teilnehmers und Probenahmezeitpunkts wurde in vier Teile aufgeteilt, bei -20 °C aufbewahrt und innerhalb einer Woche verarbeitet. Drei Aliquots wurden zur Bewertung der definierten Studienparameter verwendet, und der verbleibende vierte Aliquot wurde bei -80 °C gelagert.

Die Quantifizierung von Bifidobakterien im Stuhl erfolgte durch Ausplattieren dezimaler Verdünnungen der Proben auf MRS-Platten, ergänzt mit L-Cystein (0,5 g/L) (MRS-Cys)-Agarplatten, die anaerob inkubiert wurden (85 % Stickstoff, 10 % Wasserstoff, 5 % Kohlendioxid) in einer anaeroben Workstation (MINI-MACS; DW Scientific, Shipley, Vereinigtes Königreich) für 72 Stunden bei 37 °C. Die Zählung umfasste die Kolonien, die Gram-positiven, Katalase-negativen und F6PPK-positiven Kolonien entsprachen. Der Nachweis und die Quantifizierung von B. breve-DNA in den Stuhlproben wurde wie zuvor beschrieben durch quantitative Echtzeit-PCR durchgeführt.

Zur Quantifizierung kurzkettiger Fettsäuren (SCFA) wurden Stuhlproben mit 150 mM NaHCO3 (pH 7,8) (1:5, Gew./Vol.) in einer Argonatmosphäre homogenisiert. Die Proben wurden zur Fermentation 24 Stunden lang bei 37 °C inkubiert und bis zur Extraktion bei -80 °C gelagert. Die Extraktion von SCFA erfolgte mittels Gaschromatographie.

Statistische Analyse Die quantitativen Daten wurden deskriptiv als Mittelwert und Standardabweichung (SD) ausgedrückt. Wenn die Daten nicht normalverteilt waren, wurden sie als Median und Interquartilbereich (IQR) dargestellt.

Anthropometrische Messdaten wurden anhand des Mittelwerts und der Standardabweichung (SD) zusammengefasst, während die Darmbakterienzahlen anhand des Medians und des Interquartilbereichs (IQR) zusammengefasst wurden. Darüber hinaus wurden anthropometrische Messungen mithilfe der von der WHO empfohlenen und im R-Paket Anthro Version 1.0.0 implementierten Methodik in alters- und geschlechtsstandardisierte Z-Scores umgewandelt. Als nächstes wurde der T-Test des Schülers verwendet, um die Mittelwerte der Z-Werte für Gewicht, Länge und Kopfumfang nach Behandlungsgruppe zum 6-Monats-Zeitpunkt zu vergleichen. Die Anzahl der Darmbakterien wurde mit dem nichtparametrischen Mann-Whitney-U-Test verglichen. Die Tests wurden auf dem zweiseitigen 5 %-Signifikanzniveau durchgeführt und für die Schätzungen wurden die 95 %-Konfidenzintervalle ermittelt. Bei allen Vergleichen wurden Unterschiede mit p < 0,05 als signifikant angesehen. Die statistischen Analysen wurden mit R Version 4.2.1 durchgeführt