МІКРОБІОМНА РЕВОЛЮЦІЯ І НЕОНАТОЛОГІЯ

Автор(и)

  • O. D. Dobryanskyy Львівський національний медичний університет імені Данила Галицького МОЗ України, Україна

DOI:

https://doi.org/10.24061/2413-4260.VI.3.21.2016.13

Ключові слова:

кишкова мікробіота, формування, вплив на здоров’я, харчування, пребіотики, пробіотики, немовлята

Анотація

Резюме. Спільноту бактерій, вірусів і грибків, які колонізують людський організм, відому під загальною назвою «мікробіом», нещодавно почали розглядати як важливий комплексний чинник фізіології і патології людини. Найбільшою групою мікроорганізмів мікробіому людини є їх популяція у травному каналі, яка виконує важливі функції – бар’єрну, метаболічну, трофічну й імунну. Формування і розвиток мікробіоценозу кишечника у дітей раннього віку характеризується швидкими і значними змінами чисельності, різноманітності та складу бактерій. На ці процеси впливають медичні, екологічні та культурні фактори, починаючи від дії пренатальних чинників, гестаційного віку, типу пологів і харчування до особливостей сімейного середовища, хвороб і методів лікування, які використовуються. Таким чином, колонізація кишечника кожної дитини є індивідуальною, що утруднює практичне визначення універсального стандарту цього процесу та його наслідків. Порушення нормальних процесів формування кишкової мікробіоти у генетично схильних індивідуумів можуть порушувати фізіологічні процеси раннього бактеріального «програмування» і спричинювати імунні розлади дитячого віку, включаючи некротизуючий ентероколіт, атопічні захворювання, запальні хвороби кишечника, синдром подразненої кишки тощо. Пре- і пробіотики можуть бути корисними в профілактиці і лікуванні таких захворювань, завдяки модулюванню процесів формування кишкового біоценозу і регуляції імунних функцій слизових оболонок організму хазяїна. У цьому огляді обговорюються останні дані про особливості ранньої бактеріальної колонізації кишечника, чинники, які впливають на цей процес, і його значення для здоров’я людини.

Посилання

Shanahan F. The host-microbe interface within the gut . Best Pract Res Clin Gastroenterol. 2002;16:915-931.

Sommer F, Bäckhed F. The gut microbiota–masters of host development and physiology. Nat Rev Microbiol. 2013;11:227–238.

Bischoff SC. ’Gut health’: a new objective in medicine? BMC Medicine. 2011;9:24–38.

Sherman MP, Zaghouani H, Niklas V. Gut microbiota, the immune system, and diet influence the neonatal gut-brain axis. Pediatr Res. 2015;77:127–135.

Blaser MJ. The microbiome revolution. J Clin Invest. 2014;124:4162–4165.

Hooper L, Gordon J. Commensal host-bacterial relationships in the gut. Science. 2001;292 (5519):1115–1118.

Pfefferle PI, Renz H. The mucosal microbiome in shaping health and disease. F1000Prime Reports. 2014;6:11–20.

Human Microbiome Project Consortium: A framework for human microbiome research. Nature. 2012;486:215–221.

Human Microbiome Project Consortium: Structure, function and diversity of the healthy human microbiome. Nature. 2012;486:207–214.

Wylie KM, Truty RM, Sharpton TJ et al. Novel bacterial taxa in the human microbiome. PLoS ONE. 2012;7:e35294.

Sommer F, Bäckhed F. The gut microbiota – masters of host development and physiology. Nat Rev Microbiol. 2013;11:227–238.

Arumugam M, Raes J, Pelletier E et al. Enterotypes of the human gut microbiome. Nature. 2011;473:174–180.

Wu GD, Chen J, Hoffmann C et al. Linking long-term dietary patterns with gut microbial enterotypes. Science. 2011;334:105–108.

Qin J, Li R, Raes J et al. A human gut microbial gene catalogue established by metagenomic sequencing. Nature. 2010;464:59–65.

Suau A, Bonnet R, Sutren M et al. Direct analysis of genes encoding 16S rRNA from complex communities reveals many novel molecular species within the human gut. Appl Environ Microbiol. 1999;65:4799–4807.

Arumugam M, Raes J, Pelletier E et al. Enterotypes of the human gut microbiome. Nature. 2011;473:174–180.

Matamoros S, Gras–Leguen C, Le Vacon F et al. Development of intestinal microbiota in infants and its impact on health. Trends in Microbiology. 2013;21:167–173.

Yatsunenko T, Rey FE, Manary MJ et al. Human gut microbiome viewed across age and geography. Nature. 2012;486:222–227.

Aagaard K, Ma J, Antony KM et al. The placenta harbors a unique microbiome. Science Translational Medicine. 2014;6:237ra65.

Mysorekar IU, Cao B. Microbiome in parturition and preterm birth. Semin Reprod Med. 2014;32:50–55.

Madan JC, Salari RC, Saxena D et al. Gut microbial colonisation in premature neonates predicts neonatal sepsis. Arch Dis Child Fetal Neonatal Ed. 2012;97: P.F456–F462.

Scholtens PA, Oozeer R, Martin R at al. The early settlers: intestinal microbiology in early life. Annu Rev Food Sci Technol. 2012;3:425–447.

Jimenez E , Fernández L, Marín ML et al. Isolation of commensal bacteria from umbilical cord blood of healthy neonates born by cesarean section. Curr Microbiol. 2005;51:270–274.

Satokari R , Grönroos T, Laitinen K et al. Bifidobacterium and Lactobacillus DNA in the human placenta. Lett Appl Microbiol. 2009;48: 8–12.

Ardissone AN , de la Cruz DM, Davis–Richardson AG et al. Meconium microbiome analysis identifies bacteria correlated with premature birth. PLoS ONE. 2014;9: e90784.

Di Giulio DB, Romero R, Amogan HP at al. Microbial prevalence, diversity and abundance in amniotic fluid during preterm labor: a molecular and culture–based investigation. PLoS ONE. 2008;3:e3056.

Goldenberg RL, Culhane JF , Iams JD, Romero R. Epidemiology and causes of preterm birth. Lancet. 2008;371:75–84.

Bailey MT, Lubach GR, Coe CL. Prenatal stress alters bacterial colonization of the gut in infant monkeys. J Pediatr Gastroenterol Nutr. 2004;38:414–421.

Penders J, Thijs C, Vink C et al. Factors influencing the composition of the intestinal microbiota in early infancy. Pediatrics. 2006;118:511–521.

Lahtinen SJ, Boyle RJ , Kivivuori S et al. Prenatal probiotic administration can influence Bifidobacterium microbiota development in infants at high risk of allergy. J Allergy Clin Immunol. 2009;123:499–501.

Palmer C, Bik EM, Di Giulio DB et al. Development of the human infant intestinal microbiota. PLoS Biol. 2007;5:e177.

Dave M, Higgins PD, Middha S, Rioux KP. The human gutmicrobiome: current knowledge, challenges, and future directions. Transl Res. 2012;160:246–257.

Jiménez E, Marín ML, Martín R et al. Is meconium from healthy newborns actually sterile? Res Microbiol. 2008;159:187–193.

Turroni F, Peano C, Pass DA et al. Diversity of Bifidobacteria within the infant gut microbiota. PLoS ONE. 2012;7:P.e36957.

Aires J, Thouverez M, Allano S, Butel MJ. Longitudinal analysis and genotyping of infant dominant bifidobacterial populations / // Syst. Appl. Microbiol. 2011; 34:536–541.

Grześkowiak Ł, Grönlund MM, Beckmann C et al.The impact of perinatal probiotic intervention on gut microbiota: double–blind placebo–controlled trials in Finland and Germany. Anaerobe. 2012;18:7–13.

Sjögren YM, Tomicic S, Lundberg A et al. Influence of early gut microbiota on the maturation of childhood mucosal and systemic immune responses. Clin Exp Allergy. 2009; 39:1842–1851.

Arboleya S, Binetti A, Salazar N et al. Establishment and development of intestinal microbiota in preterm neonates. FEMS Microbiol. Ecol. 2012;79:763–772.

Koenig JE, Spor A, Scalfone N et al. Succession of microbial consortia in the developing infant gut microbiome. Proc Natl Acad Sci USA. 2011;108(Suppl.1):4578–4585.

Arboleya S, Ang L, Margolles A et al. Deep 16S rRNA metagenomics and quantitative PCR analyses of the premature infant fecal microbiota. Anaerobe. 2012;18:378–380.

Taft DH,. Ambalavanan N,. Schibler KR et al. Intestinal microbiota of preterm infants differ over time and between hospitals. Microbiome. 2014;2:36–47.

Wopereis H, Oozeer R, Knipping K et al. The first thousand days – intestinal microbiology of early life: establishing a symbiosis. Pediatr Allergy Immunol. 2014;25:428–438.

Rautava S, Luoto R, Salminen S, Isolauri E. Microbial contact during pregnancy, intestinal colonization and human disease. Nat Rev Gastroenterol Hepatol. 2012; 9:565–576.

Vaishampayan PA, Kuehl JV, Froula JL et al. Comparative metagenomics and population dynamics of the gut microbiota in mother and infant. Genome Biol Evol. 2010;2:53–66.

Gronlund MM, Grześkowiak Ł, Isolauri E, Salminen S. Influence of mother’s intestinal microbiota on gut colonization in the infant. Gut Microbes. 2011;2:227–233.

Munyaka PM, Khafipour E, Ghia JE. External influence of early childhood establishment of gut microbiota and subsequent health implications. Front Pediatr. 2014;2:109–117.

Dominguez–Bello MG, Costello EK, Contreras M et al. Delivery mode shapes the acquisition and structure of the initial microbiota across multiple body habitats in newborns. Proc Natl Acad Sci USA. 2010;107:11971–11975.

Biasucci G, Benenati B, Morelli L et al. Cesarean delivery may affect the early biodiversity of intestinal bacteria. J Nutr. 2008;138:S1796–S1800.

Bokulich NA, Chung J, Battaglia T et al. Antibiotics, birth mode, and diet shape microbiome maturation during early life. Sci Transl Med. 2016;8:343ra82.

Salminen S, Gibson GR, McCartney AL, Isolauri E. Influence of mode of delivery on gut microbiota composition in seven year old children. Gut. 2004;53;1388–1389.

Hunt KM, Foster JA, Forney LJ et al. Characterization of the diversity and temporal stability of bacterial communities in human milk. PLoS ONE. 2011;6:e21313.

Guaraldi G, Salvatori G. Effect of breast and formula feeding on gut microbiota shaping in newborns. Front Cell Infect Microbiol. 2012; 2:94-106.

Martin V, Maldonado–Barragán A, Moles L et al. Sharing of bacterial strains between breast milk and infant feces. J Hum Lact. 2012;28:36–44.

Bode L. Human milk oligosaccharides: prebiotics and beyond. Nutr Rev. 2009;67(Suppl.2):183–S191.

Sela DA, Mills DA. Trends Nursing our microbiota: molecular linkages between bifidobacteria and milk oligosaccharides. Microbiol. 2010;18:298–307.

Braegger C, Chmielewska A, Decsi T et al. Supplementation of infant formula with probiotics and/or prebiotics: a systematic review and comment by the ESPGHAN committee on nutrition. J Pediatr Gastroenterol Nutr. 2011;52:238–250.

Nauta AJ, Garssen J. Evidence–based benefits of specific mixtures of non–digestible oligosaccharides on the immune system. Carbohydr Polym. 2013;93:263–265.

Costalos C, Kapiki A, Apostolou M, Papathoma E. The effect of a prebiotic supplemented formula on growth and stool microbiology of term infants. Early Hum. Dev. 2008;84:45–49.

Oozeer R, van Limpt K, Ludwig T et al. Intestinal microbiology in early life: specific prebiotics can have similar functionalities as human–milk oligosaccharides. Am J Clin Nutr. 2013;98:561S–571S.

Gueimonde M, Sakata S, Kalliomäki M et al. Effect of maternal consumption of Lactobacillus GG on transfer and establishment of fecal bifidobacterial microbiota in neonates. J Pediatr Gastroenterol Nutr. 2006;42:166–170.

Rinne M, Kalliomäki M, Salminen S, Isolauri E. Probiotic intervention in the first months of life: short–term effects on gastrointestinal symptoms and long–term effects on gut microbiota. J Pediatr Gastroenterol. Nutr. 2006;43:200–205.

Underwood MA, Salzman NH, Bennett SH et al. A randomized placebo–controlled comparison of 2 prebiotic/probiotic combinations in preterm infants: impact on weight gain, intestinal microbiota, and fecal short-chain fatty acids. J Pediatr. Gastroenterol. Nutr. 2009;48:216–225.

Brenchley JM, Douek DC. Microbial translocation across the GI tract. Annu Rev Immunol. 2012;30:149–173.

Ritchie ML, Romanuk TN. A meta–analysis of probiotic efficacy for gastrointestinal diseases. PLoS One. 2012;7:e34938.

Urbańska M, Gieruszczak-Białek D, Szajewska H. Systematic review with meta–analysis: Lactobacillus reuteri DSM 17938 for diarrhoeal diseases in children. Aliment Pharmacol Ther. 2016;43:1025–1034.

AlFaleh K, Anabrees J. Probiotics for prevention of necrotizing enterocolitis in preterm infants. Cochrane Database of Systematic Reviews. 2014;(Issue 4):Art. No.: CD005496.

Dang D, Zhou W, Lun ZJ et al. Meta–analysis of probiotics and/or prebiotics for the prevention of eczema. J Int Med Res. 2013;41:1426–1436.

Dethlefsen L, Huse S, Sogin ML, Relman DA. The pervasive effects of an antibiotic on the human gut microbiota, as revealed by deep 16S rRNA sequencing. PLoS Biol. 2008;6:e280.

Tanaka S, Kobayashi T, Songjinda P. et al. Influence of antibiotic exposure in the early postnatal period on the development of intestinal microbiota. FEMS Immunol Med Microbiol. 2009;56:80–87.

Kuppala VS, Meinzen–Derr J, MorrowAL et al. Prolonged initial empirical antibiotic treatment is associated with adverse outcomes in premature infants. J Pediatr. 2011;159:720–725.

Fallani M, Young D, Scott J et al. Intestinal microbiota of 6–week–old infants across Europe: geographic influence beyond delivery mode, breast–feeding, and antibioticsm. J Pediatr Gastroenterol Nutr. 2010;51:77–84.

Li M , Wang M, Donovan SM. Early development of the gut microbiome and immune–mediated childhood disorders. Semin Reprod Med. 2014;32:74–86.

Kalliomäki M , Kirjavainen P, Eerola E et al. Distinct patterns of neonatal gut microflora in infants in whom atopy was and was not developing. J Allergy Clin Immunol. 2001;107:129–134.

Kalliomäki M, Collado MC, Salminen S, Isolauri E. Early differences in fecal microbiota composition in children may predict overweight. Am J Clin Nutr. 2008;87:534–538.

Ottman N, Smidt H, de Vos WM, Belzer C. The function of our microbiota: who is out there and what do they do? Front Cell Infect Microbiol. 2012;2:104-116.

de La Cochetière MF, Montassier E, Hardouin JB et al. Human intestinal microbiota gene risk factors for antibiotic–associated diarrhea: perspectives for prevention. Risk factors for antibiotic–associated diarrhea. Microb Ecol. 2010;59:830–837.

Goulet O. Potential role of the intestinal microbiota in programming health and disease. Nutrition Reviews. 2015;73(S1):32–40.

Li M, Wang M, Donovan SM. Early development of the gut microbiome and immune–mediated childhood disorders. Semin Reprod Med. 2014;32:74–86.

##submission.downloads##

Опубліковано

2016-06-15

Як цитувати

Dobryanskyy, O. D. (2016). МІКРОБІОМНА РЕВОЛЮЦІЯ І НЕОНАТОЛОГІЯ. Неонатологія, хірургія та перинатальна медицина, 6(3(21), 76–86. https://doi.org/10.24061/2413-4260.VI.3.21.2016.13