Absorção de ferro de um cereal instantâneo à base de trigo: estudos de isótopos intestinais e estáveis ​​em bebês quenianos

A anemia por deficiência de ferro (ADF) é prevalente em lactentes e crianças em idade pré-escolar na África subsaariana. Vários estudos foram realizados para mitigar o IDA. Alguns desses estudos tiveram efeitos adversos no microbioma intestinal e na diarreia devido à alta dose de ferro administrada em áreas com alto índice de malária e outras infecções comuns na infância. Como uma solução potencialmente mais segura, investigamos o efeito de diminuir a dose de ferro nos suplementos de ferro e incluir 7,5 g de galacto-oligossacarídeos (GOS). Os resultados desses estudos demonstraram que, em lactentes, o consumo de ferro e GOS melhorou o status de ferro, melhorou a microbiota intestinal e reduziu o risco de doenças. Recentemente, demonstramos que o consumo habitual de GOS por três semanas resultou em uma melhor absorção de ferro que se correlacionou com uma diminuição do pH colônico. Não se sabe se outros prebióticos ou uma combinação também resultarão em aumento da absorção de ferro e qual seria o efeito do uso de metade da dose de prebióticos. A composição dos Oligossacarídeos do Leite Humano (HMOs) no leite materno pode ser um determinante importante da composição do microbioma intestinal e da saúde do bebê amamentado, determinando a composição das espécies de Bifidobacteria que são as principais bactérias comensais de 'barreira' no microbioma intestinal do bebê. No entanto, pouco se sabe sobre a composição específica de HMOs do leite materno nas populações africanas e o potencial impacto na composição da microbiota intestinal dos lactentes amamentados. Nosso objetivo, portanto, é medir o efeito de uma mistura de prebiótico (dose alta/dose baixa) em diferentes doses dentro de um cereal instantâneo à base de trigo, na absorção fracionada de ferro (FIA) de um cereal instantâneo à base de trigo sem prebiótico. Compararemos o FIA com e sem três semanas de pré-alimentação com duas doses diferentes de mistura prebiótica. Além disso, investigaremos o efeito de duas doses diferentes dessa mistura prebiótica (dose alta/dose baixa) na microbiota intestinal e na inflamação após três semanas.

Na costa sul do Quênia, vamos inscrever 195 bebês e randomizá-los em três grupos de intervenção. Diariamente, durante 3 semanas, os bebês consumirão em casa um cereal instantâneo recém-formulado à base de trigo (3,6 mg de ferro com ácido ascórbico (AA)). O grupo 1 receberá o cereal com 7,5 g de mistura prebiótica; o grupo 2 receberá o cereal com 3 g de mistura prebiótica e o grupo 3 receberá o cereal sem prebióticos. Em um subconjunto de 70 bebês, administraremos quatro refeições de teste rotuladas. Duas refeições de teste serão fornecidas 2 semanas antes do início do estudo de intervenção para investigar o efeito agudo dos prebióticos na FIA e as outras duas serão fornecidas no final do estudo de intervenção de 3 semanas para investigar o efeito do consumo crônico de prebióticos na FIA. Amostras de leite materno das mães serão coletadas e analisadas quanto à composição de oligossacarídeos do leite humano (HMOs). Nossa hipótese é que: 1) Bebês que recebem a nova mistura de cereais instantâneos à base de trigo contendo prebióticos (dose alta/dose baixa) terão maior absorção de ferro e 2) maior abundância fecal de Bifidobactérias do que bebês que recebem cereais sem prebióticos; 3) em lactentes que recebem o cereal instantâneo à base de trigo, a adição de 7,5 g de mistura prebiótica (dose alta/dose baixa) resultará em maior FIA e 4) em maior proporção de Bifidobacteria para Enterobacteriaceae, menor calprotectina fecal, gordura intestinal proteína de ligação ácida (I-FABP) e menores abundâncias de enteropatógenos do que a adição de 3 g de prebióticos; 5) a adição de 7,5 g de mistura de prebiótico (alta dose/baixa dose) resultará em maior FIA quando administrado de forma aguda ou crônica e esses dois efeitos serão aditivos; 6) o cereal instantâneo à base de trigo melhorará o status de ferro, incluindo hemoglobina (Hb), ferritina plasmática (PF) e receptor de transferrina solúvel (sTfR) e status de inflamação, incluindo proteína C reativa (PCR), ácido alfa-1 glicoproteína (AGP), calprotectina fecal e I-FABP; 7) o cereal instantâneo à base de trigo diminuirá o pH fecal, proporcionando assim um ambiente de crescimento menos favorável para patógenos entéricos; 8) O estado secretor materno afetará a microbiota intestinal infantil, com bebês de mães secretoras tendo maior abundância de Bifidobacterium e Bacteroides, mas menor abundância de enteropatógenos; e 9) Os efeitos da co-provisão da mistura prebiótica na microbiota intestinal infantil e na absorção de ferro serão mais fortes entre os bebês de mães não secretoras.

Este estudo gerará dados cruciais para otimizar a composição de ferro e prebióticos de cereais instantâneos à base de trigo destinados à alimentação complementar durante a infância. Este cereal poderia potencialmente fazer parte de pesquisas contínuas sobre intervenções para reduzir a carga de IDA usando formulações mais seguras que não afetam adversamente o microbioma intestinal do bebê.