La perdita di specie microbiche chiave nell’intestino è implicata nell’aumento globale delle malattie croniche non trasmissibili (MCNT), in quanto altera il sistema immunitario e il metabolismo in modo irreversibile. I prebiotici possono preservare l’ecosistema intestinale, favorendo l’aumento di batteri commensali (in particolare Bifidobacterium) e acidi grassi a catena corta (SCFA) e riducendo il pH intestinale.

Un gruppo di ricercatori ha condotto uno studio, pubblicato su Clinical Nutrition, per esaminare il ruolo dei prebiotici – fruttoligosaccaridi (FOS) e galattoglicosaccaridi (GOS) – nella modulazione del microbiota materno e infantile. 

In gravidanza e allattamento

I ricercatori hanno arruolato 652 gestanti – dalla 21ma settimana a oltre sei mesi dopo il parto – e le hanno assegnate in modo casuale (randomizzazione) a due gruppi. Il gruppo sperimentale ha assunto 14,2 g al giorno di polvere prebiotica per undici mesi (la lunghezza del periodo di studio), mentre i controlli un placebo in polvere composto da 8,7 g di maltodestrina.

L’analisi delle sequenze del gene batterico 16S rRNA e della concentrazione di SCFA nelle feci – pari a 40.153.233 sequenze che vanno da 20.820 a 105.769 per campione – ha permesso di analizzare il microbiota fecale di 65 coppie madre-neonato. 

I ricercatori hanno raccolto il materiale dai lattanti in quattro momenti durante il primo anno di vita e da ciascuna donna durante e dopo la gravidanza.

Influenza dei prebiotici sulle comunità batteriche

Il trattamento ha influenzato in positivo la quantità di Bifidobacterium e in negativo quella di Negativicutes nel microbiota di entrambi. Tuttavia, il 55-60% delle donne nel gruppo sperimentale presentava una ridotta diversità dal basale (quinto mese di gestazione) al settimo mese, contro solo il 39-54% dei casi nel gruppo placebo. 

Dopo la nona settimana di gravidanza i due gruppi si sono invertiti passando, rispettivamente, dal 48-58% nel primo caso al 68-72% nel secondo. 

In seguito, i ricercatori hanno assegnato tre enterotipi ai campioni materni per un totale di 417 assegnazioni, di cui 190 erano Firmicutes arricchiti (F-enterotype),143 Bacteroides arricchiti (B-enterotype) e 84 Prevotella (P-enterotype). All’inizio in entrambi i gruppi prevalevano tutti gli enterotipi, mentre al nono mese ci sono stati cambiamenti significativi. La quantità di Firmicutes, ad esempio, è scesa intorno al 50% sia nei controlli sia nelle partecipanti al trattamento.

In chi presentava l’enterotipo F era frequente il passaggio a un enterotipo B o P nel corso della gravidanza, nello specifico di Bifidobacteriaceae (secondo, quarto e sesto mese postnatale) e Bifidobacterium (al quarto e al sesto). La quantità di Lactobacillus, invece, non è cambiata in nessuno dei due gruppi.

Prebiotici e concentrazione di SCFA

L’integrazione con GOS e FOS ha inciso sulla concentrazione di SCFA, in particolare di acido acetico, che è salita al 60-68% intorno al settimo e al nono mese di gestazione contro il 29-48% nei controlli. Nonostante un impoverimento successivo della diversità batterica, nel gruppo sperimentale l’acido butirrico è aumentato insieme all’Actinomycetia. Tuttavia, dalla nona settimana di gestazione ai due mesi dopo il parto la quantità di SCFA si è ridotta in entrambi i gruppi.

Tra il quarto e il dodicesimo mese i livelli di acido acetico sono aumentati anche nel microbiota infantile nel gruppo prebiotico, mentre nei controlli è quelli di acido butirrico. Oltre i sei mesi entrambi hanno mostrato una diversità alfa e concentrazioni SCFA (acido propionico e butirrico) maggiori, mentre nel gruppo sperimentale sono precipitati i livelli di acido acetico.

Effetti sul microbiota del neonato

Il primo anno di vita il microbiota ospitava soprattutto Bifidobacterium – con un’alta prevalenza di B. infantis (circa il 23%), Bifidobacterium spp. (3,7%) e Bifidobacterium bifidum (1,6%) – per poi caratterizzarsi a partire dai 12 mesi di età. La flora batterica del gruppo sperimentale era ricca di Peptostreptococcaceae, Acetatifactor, Clostridium e Romboutsia. La popolazione batterica intestinale dei controlli era invece costituita per lo più da Negativicutes, Megasphaeraceae, altre quattro famiglie e nove generi.

I ricercatori hanno analizzato anche l’impatto degli antibiotici sul microbiota fetale al nono mese, scoprendo che provocavano una riduzione significativa di Verrucomicrobiota e Akkermansia e una proliferazione di batteri noti per provocare diverse infezioni come Actinomycetaceae, Corynebacterium, Enterococcaceae ed Enterococco.

Lo studio ha rilevato la prevalenza di Negativicutes (compresi a livello della famiglia Selenomodaceae) sia nella flora batterica infantile sia in quella dei controlli. A due mesi di vita, il microbiota delle coppie madre-neonato del gruppo sperimentale era ricco di B. infantis, Streptococcus spp. e Stafilococco. La flora batterica intestinale di madri e neonati del gruppo placebo presentava invece due microrganismi aggiuntivi: Enterobacter e Streptococcus spp. 

Conclusioni 

Assumere prebiotici durante la gravidanza e l’allattamento aumenta i livelli di Bifidobacterium e di acido acetico, supportando la migrazione dei batteri commensali verso il feto e lo sviluppo di un sistema immunitario forte. Tuttavia, la relazione tra il microbiota materno e neonatale è ancora poco conosciuta e sarà necessario un follow-up a lungo termine per rilevarne, ad esempio, il ruolo nell’insorgenza delle malattie allergiche infantili o nel determinare il tasso di utilizzo di antibiotici.