Diéta és az emberi bél mikrobiomjának kialakulása

Absztrakt

A bélmikrobiom fontossága

Míg a diszbiotikus mikrobiota betegséget okozhat, az egészséges mikrobiális közösség létfontosságú ahhoz, hogy segítse a gazdát az optimális wellness fenntartásában. Ezért meg kell érteni azokat a tényezőket, amelyek a mikrobiómot az egyén élete során formálják és megváltoztatják. Számos elem, amely magában foglalja a környezeti expozíciókat, a genetikát és az egyéb velejáró gazdatényezőket, hozzájárul a csecsemők mikrobiomjának kezdeti kolonizációjához és a finom elmozdulásokhoz, amelyek felnőtteknél fordulnak elő, és időnként a mikrobiális hanyatláshoz vezetnek, amelyet a törékeny és egészségtelen idős embereknél megfigyelnek (Koenig és mtsai., 2011). Ezen tényezők közül azonban egyik sem lehet olyan fontos a mikrobiom kialakulásában, mint az étrend. Ebben az áttekintésben bemutatjuk az étrend fontosságát a kezdeti kolonizációs eseményekben és a stabil felnőtt mikrobiom összetételének meghatározásában. Felülvizsgálják az olyan tényezőket is, mint az alultápláltság és az öregedő bélre vonatkozó gyógyszerészeti beavatkozások. Végül megvitatjuk a lehetséges beavatkozásokat, beleértve az étrendi változásokat, amelyek felhasználhatók a bél mikrobiális közösségének megváltoztatására.

Korai mikrobiális kolonizáció és létrehozás

Úgy gondolják, hogy a csecsemő bél születése után steril, bár néhány új, a placenta mikrobiomját jellemző kutatás megkérdőjelezi ezt a feltételezést (Aagaard et al., 2014). A születés után a kezdeti gyarmatosítást és a csecsemő bélének korai kialakulását befolyásolja, hogy a szülés hüvelyi vagy császármetszéses volt-e, az etetési szokások, az egészségügyi feltételek és az antibiotikumok beadása (Marques et al., 2010). Ezen tényezők relatív fontosságát a bél mikrobaközösségének hosszú távú struktúráján és a kapcsolódó egészségügyi eredményeken még vitatják. Észrevehető, hogy a mikrobiom és az élelmiszer-összetevők közötti állandó expozíció mellett az étrend az elsődleges mozgatórugó, amely formálja a csecsemőkorban bekövetkező változásokat és a felnőtt mikrobiom szerkezetét, amely végül létrejön. Ez a szakasz az étrend szerepére összpontosít a csecsemő bél mikrobiomjának kialakításában születésétől ~ 3 éves korig. Konkrétan a következő témákat vizsgálják részletesen: (1) a mell és a tápszeres táplálás hatása a kezdeti kolonizációban, (2) az elválasztás kezdetével és a szilárd ételek bevezetésével kapcsolatos változások, és (3) a stabil bél mikrobiom profil (Ábra 1. ábra 1 ).

A csecsemő bél mikrobiom fejlődésének ábrázolása születéstől 3 éves korig. 3 éves korára a kisgyermek mikrobiómái hasonlóak a felnőttekéhez, és a hosszú távú táplálkozási szokások kezdenek kialakulni.

MELL vs. FORMULA TAKarmány

Ellentmondó jelentések vannak e baktériumok relatív bőségének különbségeiről az emlő és a tápszerrel táplált csecsemők között. Számos tanulmány arról számolt be, hogy a tápszerrel táplált csecsemők a Bifidobacterium spp. hasonló ahhoz, amit a szoptatott csecsemőknél megfigyeltek (Harmsen et al., 2000; Fallani et al., 2010, 2011). Egy másik tanulmány azonban a kétszeres Bifidobacterium-számot jelentette a szoptatott csecsemőkben a tápszerrel tápláltakhoz képest (Bezirtzoglou et al., 2011). A tápszeres táplálás az Atopobium magasabb szintjéhez is társult (Bezirtzoglou et al., 2011); amely megerősítette Fallani és mtsai jelentéseit. (2010), bár csak a ceseareai részleg által szállított tápszerrel táplált csecsemők Atopobium-növekedését figyelték meg, vagy akiknek édesanyja antibiotikumot kapott. Nagyobb számú Bacteroides spp. valamint az Enterobacteriaceae tagjairól beszámoltak tápszerrel táplált csecsemőknél is (Harmsen et al., 2000; Fallani et al., 2010). Annak ellenére, hogy jelentős bizonyíték van arra, hogy a Bifidobacterium fontos korai kolonizátor újszülöttekben, Palmer és mtsai. (2007) arról számoltak be, hogy a Bifidobacterium nem volt jelen jelentős mennyiségben a csecsemő bélében (Palmer et al., 2007). Fontos azonban kiemelni, hogy a kohorszukon belül keveréke volt a szoptatásnak és a tápszeres táplálásnak, antibiotikumot biztosítottak a csecsemőknek, és egy kis részcsoport speciális kórházi kezelést igényelt.

ELVÁLASZTÁS ÉS A VÁLTOZÁS FELNŐTT MIKROBIÓMRA

Hasonlóan jelentős elmozdulásról számolt be Bergström et al. (2014) egy 3 éves dán tanulmányban 330 csecsemő kohorszával. Beszámoltak arról, hogy 9 és 18 hónap között a csecsemő bélben található baktériumok mennyisége drasztikusan megváltozott a szilárd ételek bevezetésével. Konkrétan a Bacteroidetes-hez kapcsolódó fajok növekedtek. Míg a Bifidobacterium és a Lactobacillus fajok és az Enterobacteriaceae száma csökkent, a Firmicutes phylum különféle fajainak növekedéséről is beszámoltak. Ez a bakteriális taxonváltás logikus, mivel a szoptatás és/vagy tápszeres táplálás megszűnt, és kimerült e baktériumok elsődleges üzemanyag-forrása. Ezenkívül a butiráttermelő baktériumok, például a Clostridium leptum csoport, az E. halli és a Roseburia fajok növekedtek. Jellemzően a butiráttermelő baktériumok felelősek az egyébként emészthetetlen komplex növényi poliszacharidok és rezisztens keményítők lebontásáért. Anekdotikusan ez a tanulmány azt találta, hogy minél hosszabb ideig csecsemőket tápláltak emlővel és/vagy tápszerrel, annál alacsonyabb volt a butiráttermelő baktériumok szintje. Ezenkívül egyre több és több faj jelenik meg szilárd élelmiszerek bevezetésével (Koenig et al., 2011; Bergström et al., 2014).

STABIL bélprofil vészhelyzete

A FELNŐTT MIKROBIÓMA

TÉTELVEZETŐ ENTEROTÍPUSOK

Az enterotípusok megléte kényelmes módszert adott az egyének osztályozására a széklet mikrobiotája alapján (bár egyesek szerint megfelelőbb kifejezés lenne a „faecotípus”), és megkezdődtek a találgatások arról, hogy az enterotípusok használhatók-e a hosszú távú egészségügyi kockázatok előrejelzőjeként. Ugyanakkor a test több helyének mikrobás felmérése, beleértve a székletet is, több mint 200 egyénnel folytatva csak minimális szegregációt mutatott a Bacteroides és Prevotella enterotípusokba, nem pedig a korábban közölt különálló és jól elkülönített klaszterekbe (Huse et al., 2012). Ezek az eltérések annak tudhatók be, hogy az enterotípusok hozzárendelésének módszere nem következetes a vizsgálatok során. Az archivált 16S szekvenciák elemzése azt is kimutatta, hogy az enterotípus meghatározása érzékeny az alkalmazott klaszterezési módszerekre és távolságmérőkre, és hogy a minták között folytonos Bacteroides-rengetegség van, nem pedig bimodális eloszlás (Koren et al., 2013). Ezek a tanulmányok azt sugallják, hogy az enterotípus fogalma nem olyan egyértelmű, mint azt korábban gondolták, és hogy az enterotípusok meghatározására szabványos módszereket kell kidolgozni és alkalmazni, mielőtt azok érdemben összekapcsolhatók lennének a klinikai eredményekkel.