МІКРОБІОМНА РЕВОЛЮЦІЯ І НЕОНАТОЛОГІЯ
DOI:
https://doi.org/10.24061/2413-4260.VI.3.21.2016.13Ключові слова:
кишкова мікробіота, формування, вплив на здоров’я, харчування, пребіотики, пробіотики, немовлятаАнотація
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
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2017 O. D. Dobryanskyy
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
Критерії авторського права, форми участі та авторства
Кожен автор повинен був взяти участь в роботі, щоб взяти на себе відповідальність за відповідні частини змісту статті. Один або кілька авторів повинні нести відповідальність в цілому за поданий для публікації матеріал - від моменту подачі до публікації статті. Авторитарний кредит повинен грунтуватися на наступному:
- істотність частини вклада в концепцію і дизайн, отри-мання даних або в аналіз і інтерпретацію результатів дослідження;
- написання статті або критичний розгляд важливості її інтелектуального змісту;
- остаточне твердження версії статті для публікації.
Автори також повинні підтвердити, що рукопис є дійсним викладенням матеріалів роботи і що ні цей рукопис, ні інші, які мають по суті аналогічний контент під їх авторством, не були опубліковані та не розглядаються для публікації в інших виданнях.
Автори рукописів, що повідомляють вихідні дані або систематичні огляди, повинні надавати доступ до заяви даних щонайменше від одного автора, частіше основного. Якщо потрібно, автори повинні бути готові надати дані і повинні бути готові в повній мірі співпрацювати в отриманні та наданні даних, на підставі яких проводиться оцінка та рецензування рукописи редактором / членами редколегії журналу.
Роль відповідального учасника.
Основний автор (або призначений відповідальний автор) буде виступати від імені всіх співавторів статті в якості основного кореспондента при листуванні з редакцією під час процесу її подання та розгляду. Якщо рукопис буде прийнята, відповідальний автор перегляне відредагований машинописний текст і зауваження рецензентів, прийме остаточне рішення щодо корекції і можливості публікації представленої рукописи в засобах масової інформації, федеральних агентствах і базах даних. Він також буде ідентифікований як відповідальний автор в опублікованій статті. Відповідальний автор несе відповідальність за подтверждленіе остаточного варіанта рукопису. Відповідальний автор несе також відповідальність за те, щоб інформація про конфлікти інтересів, була точною, актуальною і відповідала даним, наданим кожним співавтором.Відповідальний автор повинен підписати форму авторства, що підтверджує, що всі особи, які внесли істотний внесок, ідентифіковані як автори і що отримано письмовий дозвіл від кожного учасника щодо публікації представленої рукописи.
