Microbiota intestinale: ecco come si sviluppa da zero a 4 anni

Sviluppo del microbiota nei bambini

• Tre fasi distinte della progressione del microbioma
• L’allattamento al seno influenza lo sviluppo del microbiota
• Diversi fattori contribuiscono allo sviluppo del microbiota

Stato dell’arte
I microbi intestinali sono associati a una vasta gamma di malattie, incluso il diabete di tipo 1. Ma il modo in cui il microbiota intestinale cambia nel tempo è poco conosciuto.

Cosa aggiunge questa ricerca
Analizzando oltre 12.000 campioni di feci di circa 900 bambini di età compresa tra 3 e 46 mesi, lo studio ha identificato 3 fasi distinte della progressione del microbioma: fase di sviluppo (3-14 mesi di età), fase di transizione (15-30 mesi) e fase stabile (31 mesi in poi).

Conclusioni
Lo studio offre l’immagine più dettagliata di come si sviluppa il microbiota intestinale in età precoce, in particolare in relazione al diabete di tipo 1, e apre nuove strade per indagare il ruolo dei microbi intestinali negli stati di salute e malattia.

La composizione del microbiota intestinale cambia nel tempo in 3 fasi: fase di sviluppo (3-14 mesi di età), fase di transizione (15-30 mesi) e fase stabile (31-46 mesi). È quanto riportano alcuni ricercatori sulla rivista Nature. Lo studio, condotto da Christopher Stewart del Baylor College of Medicine, a Houston, in Texas, ha indicato che l’allattamento al seno è associato a livelli più elevati di Bifidobatteri, mentre lo svezzamento porta a un aumento della diversità microbica. La nascita vaginale è associata a un aumento di Bacteroides, mentre altri fattori, come la convivenza con fratelli o animali domestici, influenzano i profili del microbiota intestinale.

È dimostrato che lo sviluppo del microbiota intestinale durante la prima infanzia e l’infanzia influenza la patobiologia delle malattie più avanti nella vita, ma nessuno studio aveva finora caratterizzato in dettaglio il microbiota intestinale della prima infanzia. Lo studio Environmental Determinants of Diabetes in the Young (TEDDY) è il più grande studio clinico sul microbioma infantile fino a oggi.

Per 10 anni i ricercatori hanno raccolto campioni da 6 centri clinici in Europa e negli Stati Uniti, per determinare che cosa scateni il diabete di tipo 1 nei bambini ad alto rischio genetico per la malattia. I ricercatori hanno analizzato un totale di 12.500 campioni di feci di 903 bambini, di età compresa tra 3 e 46 mesi, provenienti da 3 paesi europei (Germania, Svezia e Finlandia) e 3 stati degli Stati Uniti (Colorado, Georgia e Washington). Dopo aver raccolto i campioni di feci mensilmente, il team ha caratterizzato il loro microbioma e metagenoma funzionale.

Tre fasi distinte della progressione del microbioma

L’analisi dei dati del sequenziamento del gene rRNA 16S e della metagenomica ha mostrato che la composizione del microbiota intestinale si evolve nel tempo in 3 fasi: fase di sviluppo (3-14 mesi), fase di transizione (15-30 mesi) e fase stabile (31- 46 mesi).

Le specie Bifidobacterium hanno dominato durante la fase di sviluppo. Quando i bambini sono cresciuti, la diversità del loro microbiota intestinale è aumentata fino a stabilizzarsi dai 31 mesi di età.

L’allattamento al seno influenza lo sviluppo del microbiota

L’allattamento al seno è stato associato alla presenza di specie Bifidobacterium, con livelli più elevati di B. bifidum, B. breve, B. dentium, Lactobacillus rhamnosus e Staphylococcus epidermidis, e livelli inferiori di Escherichia coli, Tyzzerella nixilis, Eggerthella lenta, Ruminococcus torques e Roseburia intestinalis. Bifidobacterium spp. e Lactobacillus spp. si trovano nel latte materno e lo Staphylococcus spp. sulla pelle che circonda il capezzolo, suggerendo che questi batteri possano essere trasferiti dalla madre al bambino.

Mentre i bambini cominciavano a essere svezzati, i ricercatori hanno osservato meno dominanza del Bifidobacterium e, dopo la cessazione del latte materno, 110 specie batteriche, principalmente appartenenti al phylum Firmicutes, sono aumentate significativamente.

Diversi fattori contribuiscono allo sviluppo del microbiota

Oltre alle pratiche di alimentazione, anche la modalità di nascita è stata associata a cambiamenti nella composizione del microbiota durante il primo anno di vita. La nascita vaginale, per esempio, ha portato a livelli più alti di specie di Bacteroides.

Altri fattori sono stati associati a differenze nel microbiota intestinale della prima infanzia. Per esempio, i bambini che vivono con fratelli e animali domestici hanno mostrato un aumento dei tassi di maturazione del microbiota.

Inoltre, il gruppo di bambini analizzati (bianchi, non ispanici e ad alto rischio genetico per il diabete di tipo 1) mostrava livelli più alti di Streptococcus e Lactococcus nel loro intestino rispetto agli individui sani.

In sintesi, lo studio mostra che il primo anno di vita è cruciale per lo sviluppo del microbiota intestinale e l’allattamento al seno è il principale fattore a influenzare la composizione del microbiota.

Altri fattori, come la modalità di nascita, i fratelli e gli animali domestici sono anch’essi associati a cambiamenti nel microbiota durante la prima infanzia.

Sebbene gli scienziati debbano fare attenzione a estendere i risultati a una popolazione più ampia, lo studio fornisce informazioni sul legame tra il microbiota intestinale, lo sviluppo infantile e il diabete di tipo 1.

Traduzione dall’inglese a cura della redazione