Microbiomul intestinal timpuriu și riscul de infecții respiratorii la sugari

Infecțiile respiratorii sunt frecvente în primul an de viață, afectând majoritatea sugarilor sănătoși născuți la termen. Studiul publicat în Pediatric Research, realizat în cadrul cohortei prospective HELMi din Finlanda, a investigat legătura dintre compoziția microbiomului intestinal matern și infantil în primele săptămâni de viață și riscul de a dezvolta infecții respiratorii în primele 3 și 6 luni de viață.
Deși studiile pe modele animale sugerează o legătură între microbiomul intestinal și imunitatea respiratorie, dovezile la oameni sunt încă neconcludente. Majoritatea cercetărilor anterioare s-au concentrat pe relația dintre microbiom și astm sau wheezing, în timp ce datele privind infecțiile respiratorii timpurii sunt limitate. Mai mult, puține studii au inclus analiza microbiomului matern ca potențial factor de influență.

Despre studiu

Designul studiului și populația analizată

Studiul este un caz-control imbricat derivat din cohorta HELMi, care a inclus 1.052 de sugari sănătoși, născuți la termen, între 2016 și 2018. Microbiomul matern a fost evaluat la finalul sarcinii, iar cel infantil la 3 și 6 săptămâni de viață.

Din totalul cohortelor, 189 sugari (18%) au prezentat un episod de infecție respiratorie până la 6 luni. După selecție, 178 sugari și 136 mame au fost incluși în analiza microbiomului, comparativ cu 143 sugari fără infecții și 125 mame ca grup de control. S-au folosit metode riguroase de secvențiere 16S rRNA și analiză statistică adaptativă cu p-valorile corectate pentru rata de descoperire falsă (FDR < 0,1).

Definirea infecțiilor respiratorii

Infecțiile respiratorii au fost definite ca episoade de infecții ale căilor respiratorii superioare sau inferioare însoțite de febră sau otită medie, raportate de părinți printr-un jurnal online. Majoritatea episoadelor au fost infecții ale tractului respirator superior (49%), urmate de otite medii (47%) și infecții ale tractului respirator inferior (4%).

Rezultate

Microbiomul matern și riscul de infecții

• Nu s-au identificat diferențe semnificative în diversitatea beta între mamele sugarilor cu sau fără infecții.
• Mamele sugarilor cu infecții au avut o abundență mai mare de Enterococcus, Enterobacter, Citrobacter și o abundență mai mică de Clostridium.
• Familia Enterobacteriaceae a fost semnificativ mai abundentă în grupul asociat cu infecții.

Microbiomul infantil la 3 și 6 săptămâni

• Nu s-au observat diferențe globale în compoziția microbiomului între sugarii cu și fără infecții, conform analizei de diversitate beta .
• La 3 săptămâni, sugarii care au dezvoltat infecții până la 3 luni aveau o abundență mai mare de:
  Familii: Rikenellaceae, Verrucomicrobiaceae, Prevotellaceae
  Genuri: Alistipes, Akkermansia, Faecalibacterium, Serratia
• O trăsătură constantă a fost abundența scăzută a genului Anaerostipes (producător important de butirat) în grupul cu infecții.

Analiza de sensibilitate (controale potrivite după factori perinatali)

• Nu s-au observat diferențe în diversitatea beta la 3 săptămâni între sugarii cu infecții și controalele potrivite.
• S-au confirmat diferențe taxonomice similare:
  - Abundență crescută de Faecalibacterium, Roseburia, Proteus, Pseudobutyrivibrio
  - Abundență scăzută de Anaerostipes și Veillonella
• Prezența timpurie a genurilor tipice pentru diversificarea microbiomului de vârstă adultă a fost interpretată ca o maturare prematură a microbiomului.

Interpretare

Studiul demonstrează că anumite trăsături ale microbiomului matern și infantil sunt asociate cu riscul crescut de infecții respiratorii timpurii. Deși diversitatea generală a microbiomului nu diferă semnificativ între grupuri, anumite genuri bacteriene – în special cele implicate în metabolismul acidului butiric – prezintă variații importante.

Rezultatele susțin ipoteza că o maturare accelerată a microbiomului intestinal poate fi asociată cu un risc crescut de infecții. De asemenea, rolul microbiomului matern ca posibil vector de transmitere a unor compoziții microbiene dezechilibrate merită investigat în continuare.

Concluzie

Această analiză prospectivă din cadrul studiului HELMi sugerează că modificările timpurii în abundența relativă a anumitor taxoni ai microbiomului intestinal – atât la mamă, cât și la sugar – sunt asociate cu infecțiile respiratorii în primele 6 luni de viață. Viitoarele studii intervenționale vor putea valorifica aceste date pentru a explora intervenții preventive bazate pe microbiom.