Kształtowanie mikrobiomu w ciągu pierwszych 1000 dni życia (AMAMI)

Dowody z teorii rozwojowego pochodzenia zdrowia i choroby (DOHaD) wskazały biologiczne mechanizmy wspierające międzypokoleniowy charakter chorób niezakaźnych (NCD), które stanowią coraz większy problem zdrowia publicznego w wielu krajach. Ponadto dowody naukowe potwierdzają, że zdarzenia występujące we wczesnych stadiach życia odgrywają kluczową rolę w sprzyjaniu rozwojowi chorób przewlekłych (np. nadwaga i otyłość, alergie, choroby sercowo-naczyniowe i metaboliczne, zaburzenia neurokognitywne i nowotwory) przez całe życie, co wskazuje na duże znaczenie wpływu „środowiska matki” na życie przyszłego dziecka. To kluczowe okno przechodzi od poczęcia do dwóch lat życia i jest znane jako „pierwszy tysiąc dni”.

Stan odżywienia w czasie ciąży jest jednym z kluczowych wyznaczników modulowania cech „środowiska matki”, w którym płód się rodzi i rozwija. Dlatego odpowiednie odżywianie tuż przed poczęciem, w okresie ciąży, niemowlęctwa i wczesnego dzieciństwa jest niezbędne do zapewnienia pełnego wzrostu, zdrowia i rozwoju dzieci.

U myszy potwierdzono powiązania epigenetyczne między dietą prenatalną a zwiększoną częstością występowania otyłości, cukrzycy typu 2 i innych chorób metabolicznych u ich potomstwa. Jednak specyficzne mechanizmy regulacji epigenetycznej są nadal niejasne. Ostatnio w coraz większej liczbie badań na zwierzętach i ludziach wysunięto hipotezę, że mikroflorę jelitową można uznać za ważnego mediatora interakcji między mikrobiomem a gospodarzem w warunkach zdrowia lub choroby. Ponadto wykazano, że mikrobiota przekazuje cechy z pokolenia na pokolenie poprzez kontakt z matką; w rzeczywistości niedawne obserwacje obecności mikroorganizmów w łożysku, smółce i płynie owodniowym sugerują istotną zależność między drobnoustrojami środowiskowymi a rozwijającym się przewodem pokarmowym płodu jeszcze przed porodem. Tak więc zmiana składu mikrobiomu, prowadząca do zwiększonej długoterminowej podatności na choroby, może rozpocząć się na wczesnym etapie życia.

Badanie mikrobiomu jelitowego noworodka bezpośrednio po porodzie wykazało, że zmienia się on w zależności od diety matki w okresie ciąży, co sugeruje, że kolonizacja jelita niemowlęcia prawdopodobnie nastąpi przed porodem.

Wiadomo, że w pierwszych miesiącach po urodzeniu na florę bakteryjną jelit wpływa wiele czynników, w tym sposób porodu, stosowanie antybiotyków lub probiotyków, położenie geograficzne, rodzaj i czas karmienia.

Ponadto wiadomo, że narażenie matki w czasie ciąży na kilka środowiskowych substancji chemicznych wywołuje zaburzenia w składzie mikrobiomu żołądkowo-jelitowego. Wśród tych substancji znajdują się chemikalia zaburzające funkcjonowanie układu hormonalnego (EDC), takie jak ftalany, bisfenol i hydroksypiren, które można znaleźć w olejoodpornych i wodoodpornych powłokach tekstylnych, nieprzywierających naczyniach kuchennych, powłokach pojemników na żywność, pastach do podłóg, piankach przeciwpożarowych i przemysłowych surfaktanty, są klasą podejrzanych o otyłości zanieczyszczeń utrzymujących się w środowisku i ludziach. EDC wykryto również w próbkach krwi pępowinowej, co sugeruje, że narażenie rozpoczyna się w okresie prenatalnym, a narażenie na EDC we wczesnym okresie życia może zaburzać układy neuroendokrynne zaangażowane we wzrost, metabolizm energetyczny, apetyt, adipogenezę i homeostazę glukozowo-insulinową, sprzyjając rozwojowi otyłości u dzieci.

Po tym pierwszym okresie skład mikrobiologiczny jelit ewoluuje do wieku 2-3 lat; te pierwsze lata stanowią „okno możliwości” dla modulacji mikrobiologicznej, na które wpływ ma okres karmienia uzupełniającego, stopniowe przechodzenie od karmienia niemowląt na bazie mleka do karmienia piersią i pokarmami stałymi, zwykle występujące między 6 a 24 miesiącem życia.

A.MA.MI to podłużne, prospektywne badanie obserwacyjne, które obejmuje grupę par matka-niemowlę (n=60) przebywających na oddziale neonatologicznym Fondazione IRCCS Policlinico San Matteo w Pawii (Włochy). Celem badania było dostarczenie danych zebranych przed wypisem ze szpitala (T0) oraz 1,6,12 miesiąca po urodzeniu (T1,T2,T3). Pomiary antropometryczne matki i niemowlęcia są oceniane za każdym razem. Inne oceniane zmienne to stan masy ciała przed ciążą/ciążą (T0), nawyki żywieniowe matki/aktywność fizyczna (T1-T3); historia choroby niemowlęcia, rodzaj karmienia, stosowanie antybiotyków/probiotyków/suplementów, narażenie środowiskowe (np. palenie papierosów, zwierzęta domowe, temperatura otoczenia) (T1-T3). Za każdym razem planowano pobieranie próbki kału dziecka i analizowanie przy użyciu metod opartych na sekwencji genu rybosomalnego RNA metagenomiki 16S. Planowano pobrać próbki moczu matki w T3 w celu zbadania narażenia na zanieczyszczenia (ftalany, bisfenol A i hydroksypiren).

Ponieważ wciąż istnieje ograniczona wiedza na temat mikrobioty dziecka, jej zmian w czasie oraz interakcji żywiciela i środowiska w kształtowaniu jej składu, potrzebne są dalsze badania prospektywne, aby określić, w jaki sposób różne czynniki związane z dietą, stylem życia, lekami i pomiarami antropometrycznymi mogą wpływają na kolonizację mikrobiologiczną jelita we wczesnym dzieciństwie i wpływają na przyszły stan zdrowia.