Absorción de hierro de un cereal instantáneo a base de trigo: estudios de isótopos estables e intestinales en bebés de Kenia

La anemia por deficiencia de hierro (IDA) es frecuente en bebés y niños en edad preescolar en el África subsahariana. Se han realizado varios estudios para mitigar la AIF. Algunos de estos estudios tuvieron efectos adversos sobre el microbioma intestinal y la diarrea debido a la alta dosis de hierro administrada en áreas de alta carga de malaria y otras infecciones infantiles comunes. Como solución potencialmente más segura, investigamos el efecto de reducir la dosis de hierro en los suplementos de hierro e incluir 7,5 g de galactooligosacáridos (GOS). Los hallazgos de estos estudios demostraron que en los bebés, el consumo de hierro y GOS mejoró el estado del hierro, mejoró la microbiota intestinal y redujo el riesgo de enfermedad. Recientemente demostramos que el consumo habitual de GOS durante tres semanas resultó en una mejor absorción de hierro que se correlacionó con una disminución en el pH del colon. No se sabe si otros prebióticos o una combinación también dará como resultado una mayor absorción de hierro y cuál sería el efecto de usar la mitad de la dosis de prebióticos. La composición de los oligosacáridos de la leche humana (HMO) en la leche materna podría ser un determinante importante de la composición del microbioma intestinal y la salud del lactante al determinar la composición de las especies de bifidobacterias que son las principales bacterias comensales de "barrera" en el microbioma intestinal del lactante. Sin embargo, se sabe poco sobre la composición específica de HMO de la leche materna en las poblaciones africanas y el impacto potencial en la composición de la microbiota intestinal de los lactantes amamantados. Por lo tanto, nuestro objetivo es medir el efecto de una mezcla de prebióticos (dosis alta/dosis baja) en diferentes dosis dentro de un cereal instantáneo a base de trigo, sobre la absorción fraccional de hierro (FIA) de un cereal instantáneo a base de trigo que no contiene prebiótico. Compararemos la FIA con y sin tres semanas de prealimentación con dos dosis diferentes de mezcla prebiótica. Además, investigaremos el efecto de dos dosis diferentes de esta mezcla de prebióticos (dosis alta/dosis baja) sobre la microbiota intestinal y la inflamación después de tres semanas.

En la costa sur de Kenia, inscribiremos a 195 bebés y los distribuiremos aleatoriamente en tres grupos de intervención. Diariamente durante 3 semanas, los bebés consumirán en casa un cereal instantáneo a base de trigo recién formulado (3,6 mg de hierro con ácido ascórbico (AA)). el grupo 1 recibirá el cereal con 7,5 g de mezcla prebiótica; el grupo 2 recibirá el cereal con 3 g de mezcla de prebióticos y el grupo 3 recibirá el cereal sin prebióticos. En un subconjunto de 70 bebés, administraremos cuatro comidas de prueba etiquetadas. Se administrarán dos comidas de prueba 2 semanas antes de comenzar el estudio de intervención para investigar el efecto agudo de los prebióticos en la FIA y las otras dos se administrarán al final del estudio de intervención de 3 semanas para investigar el efecto del consumo crónico de prebióticos en la FIA. Se recolectarán muestras de leche materna de las madres y se analizarán para determinar la composición de los oligosacáridos de la leche humana (HMO). Nuestra hipótesis es que: 1) los bebés que reciben el nuevo cereal instantáneo a base de trigo que contiene una mezcla de prebióticos (dosis alta/dosis baja) tendrán una mayor absorción de hierro, y 2) una mayor abundancia de bifidobacterias fecales que los bebés que reciben el cereal sin prebióticos; 3) en lactantes que reciben el cereal instantáneo a base de trigo, la adición de 7,5 g de mezcla de prebióticos (dosis alta/dosis baja) dará como resultado un FIA más alto, y 4) una proporción mayor de bifidobacterias a enterobacterias, calprotectina fecal más baja, grasa intestinal proteína fijadora de ácido (I-FABP) y menor abundancia de enteropatógenos que la adición de 3 g de prebióticos; 5) la adición de 7,5 g de mezcla de prebióticos (dosis alta/dosis baja) dará como resultado una mayor FIA cuando se administre de forma aguda o crónica y estos dos efectos serán aditivos; 6) el cereal instantáneo a base de trigo mejorará el estado del hierro, incluida la hemoglobina (Hb), la ferritina plasmática (PF) y el receptor de transferrina soluble (sTfR), y el estado de la inflamación, incluida la proteína C reactiva (CRP), alfa-1-ácido glicoproteína (AGP), calprotectina fecal e I-FABP; 7) el cereal instantáneo a base de trigo disminuirá el pH fecal, proporcionando así un entorno de crecimiento menos favorable para los patógenos entéricos; 8) El estado secretor de la madre afectará a la microbiota intestinal del lactante, y los hijos de madres secretoras tendrán una mayor abundancia de Bifidobacterium y Bacteroides pero una menor abundancia de enteropatógenos; y 9) Los efectos de la provisión conjunta de la mezcla de prebióticos en la microbiota intestinal del lactante y en la absorción de hierro serán más fuertes entre los lactantes de madres no secretoras.

Este estudio generará datos cruciales para optimizar la composición de hierro y prebióticos del cereal instantáneo a base de trigo diseñado para la alimentación complementaria durante la infancia. Este cereal podría ser parte de la investigación continua sobre intervenciones para reducir la carga de IDA utilizando formulaciones más seguras que no afecten negativamente al microbioma intestinal del bebé.