Saknade mikrober hos spädbarn födda med kejsarsnitt (MiMIC)

Den intestinala mikrobiotan i det tidiga livet spelar en viktig roll för spädbarns hälsa och utveckling, vilket påverkar immunsystemets mognad, skydd mot patogener och påverkar värdens långsiktiga metaboliska välbefinnande. Förvärv av mikrobiella stammar från mor till spädbarn kan ske genom flera olika vägar, inklusive födelsekanalen (och födelsekanalens närhet till anus), kontakt mellan mödrar och spädbarn under föräldravård och genom bröstmjölk. Från födseln till de inledande stadierna av avvänjning har mikrobiell sammansättning en betydande inverkan på spädbarnets tarm. De senaste framstegen inom kulturoberoende sekvenseringsteknik har möjliggjort identifiering av nyckelmikrobiella arter som är involverade i den initiala koloniseringsprocessen, inklusive de fakultativa anaerober som Streptococcus, Staphylococcus och Enterobacter spp (Hill et al., 2017). Således kan mikrobiomet hos vaginalt födda, uteslutande ammade spädbarn vid termin, utan tidigare exponering för antibiotika, varken direkt eller indirekt från modern, betraktas som "guldstandarden". Bröstmjölk, en naturlig prebiotisk källa, ger de optimala aktiva ingredienserna för tillväxten av nyttiga mikrobiella arter. En störning i balansen mellan mikrobiella invånare kan påverka människans värdbiologi på många sätt. Immun, endokrina, kognitiva och metaboliska funktioner kan påverkas av de mikrobiella samhällen som finns närvarande; vilket därefter implicerar framtida hälsoresultat som insulinresistens, allergiska sjukdomar, depression och kanske till och med autism. Nyttiga mikrobiella arter och dess associerade bioaktiva föreningar, som kan återställa den övergripande tarmhälsan, är därför av intresse för spädbarnsnäring, som när de administreras kan hjälpa till att behandla eller förebygga en mikrobiell störning i den gastrointestinala miljön och har långsiktiga hälsofördelar.

Tarmmikrobiotan verkar påverka utvecklingen av känslomässigt beteende, stress- och smärtmoduleringssystem och neurotransmittorsystem i hjärnan. Dessutom har störningar av mikrobiota av probiotika och antibiotika modulerande effekter på några av dessa åtgärder setts i vuxna djurmodeller. Aktuella bevis tyder på att flera mekanismer, inklusive endokrina och neurokrina vägar, kan vara involverade i tarmmikrobiota-till-hjärna-signalering och att hjärnan i sin tur kan förändra mikrobiell sammansättning och beteende via det autonoma nervsystemet. Därför kommer en annan aspekt av arbetet att involvera studier som adresserar mikrob till hjärna-signalering för att identifiera och utveckla kommensala probiotiska konsortium (blandade stammar och möjligen blandade stammar/ingrediensblandningar) som stöds av den nödvändiga vetenskapen som är lämplig för utveckling av probiotika riktade mot mikrobiota-tarmen -brain axis, en dubbelriktad kommunikation mellan mag-tarmsystemet och hjärnan, som reglerar hjärnans funktion och spelar en avgörande roll för humörkontroll (Dinan et al., 2013). Det är väl etablerat att probiotisk intervention, åtminstone hos möss, kan förbättra humöret och minska ångest i olika modeller av stress (Bravo et al., 2011; Desbonnet et al., 2008; Desbonnet et al., 2010). Trots förvirrande bevis översätts inte alltid den humörhöjande effekten av probiotisk intervention som observerats i murina studier hos människor (Kelly et al., 2017).

Spädbarn som föds med kejsarsnitt får störst nytta av att amma, och ofta tar dessa mammor antibiotika i 1-2 veckor efter förlossningen. Antibiotika ges vid tidpunkten för snittet (för både elektiva och akuta snitt) för att förhindra inre sårinfektion. Även om bröstmjölk i sig kan vara en källa till bakterier för det utvecklande spädbarnet, och därigenom påverka mikrobiell tarmkolonisering efter födseln, kvarstår många frågor om inverkan av näring under graviditet och amning, källan till "mjölkmikrobiomet" och dess inverkan på etableringen av spädbarnets tarmmikrobiota. Ett begränsat antal studier har undersökt de mikrobiella samhällen som finns i bröstmjölk och spårat förändringar i mikrobiell mångfald under hela laktationsperioden. Men i en nyligen genomförd studie rapporterade forskargruppen förekomsten av ett kärnbröstmjölksmikrobiom med hjälp av Illumina MiSeq-sekvensering för att detektera 12 dominanta släkten hos ammande mödrar (n=10), vilket utgör 81 % av taxa som finns närvarande under de första 6 veckorna av liv (Murphy et al., 2017). Ett antal ofta delade taxa, inklusive Bifidobacterium, Lactobacillus, Staphylococcus och Enterococcus var vanliga i både bröstmjölk och spädbarns avföring under de första 3 månaderna av livet, och kulturberoende analys identifierade identiska stammar av Bifidobacterium breve och Lactobacillus plantarum i båda brösten mjölk och spädbarnsavföring, vilket bekräftar begreppet överföring mellan moder och spädbarn (Murphy et al., 2017). Liknande fynd har rapporterats med användning av slumpmässigt amplifierat polymorft DNA (RAPD) och/eller multi-locus sekvenstypning (MLST) för att identifiera identiska genomiska mönster av Bifidobacterium och Lactobacillus som finns i bröstmjölk och motsvarande spädbarnsavföring (Solís et al., 2010) ( Martin et al., 2006) (Martín et al.) (Makino et al., 2015).

Antibiotikabehandling under hela graviditeten står för 80 % av de ordinerade medicinerna under graviditeten (Kuperman och Koren, 2016). Mayo Clinic beskriver amoxicillin, ampicillin, clindamycin, erytromycin, penicillin och nitrofurantoin som allmänt anses vara säkra under graviditeten. Tetracykliner kan skada en kvinnas lever under graviditeten, och trimetoprim + sulfametoxazol (används vanligtvis tillsammans för att behandla urinvägsinfektioner) kan vara kopplat till en ökad risk för fosterskador. Med tanke på att det nu är accepterat att optimal etablering av tarmmikrobiotan är mycket önskvärt för normal mänsklig utveckling, är risken att antibiotikaanvändning under graviditeten kan ha oönskade effekter på moderns vaginal- och mjölkmikrobiomet, med negativ inverkan på de tidiga spädbarnsmikrobiom. Det uppskattas att en av fem gravida kvinnor i Europa ordineras minst en antibiotikakur under graviditeten; i USA är denna siffra dubbelt (Roberts et al., 2012). Vid påvisad infektion hos modern bör smalspektrumantibiotika föredras på grund av deras mindre omfattande effekter på mikrobiomet, med hänsyn tagen till sambandet mellan prenatala antibiotika och ökad risk för atopisk barnsjukdom, epilepsi och fetma (Kuperman och Koren, 2016) ).