Microrganismi intestinali e l'impatto del cibo per bambini
La ricerca mostra come i cibi solidi introdotti presto influenzano la salute intestinale nei bebè.
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Indice
Hai mai pensato all'esercito di microbi minuscoli che vivono nel nostro intestino? Questi piccoli ragazzi iniziano a sistemarsi quando siamo bambini e restano con noi mentre cresciamo. Risulta che il primo gruppo di microbi che otteniamo può avere una grande influenza sulla nostra salute in futuro. Se questa festa di benvenuto microbica va male, potremmo affrontare alcuni problemi di salute più tardi. Quindi, e se potessimo aggiustare questi microbi fin da subito? Potrebbe avere effetti duraturi su come i nostri corpi elaborano il Cibo e gestiscono le malattie.
Gli scienziati si stanno immergendo nel mondo dei microbi intestinali, andando oltre la semplice lettura del loro DNA (si chiama sequenziamento 16S). Stanno anche esaminando le stranezze genetiche di questi microbi (questo è il termine fancy, metagenomica) e cosa producono (metabolomica). I microbi intestinali sono dei lavoratori instancabili-rompono il nostro cibo e creano una varietà di Sostanze piccole che possono influenzare direttamente il funzionamento dei nostri corpi. Quando i bambini iniziano a mangiare cibi solidi, il mix di microbi nel loro intestino cambia. Questo accade perché il cibo che mangiamo impatta i nostri microbi e anche perché i nostri corpi stanno maturando contemporaneamente.
Il Cibo Conta
Tra tutte le cose che possono influenzare lo sviluppo dei nostri microbi intestinali, il cibo è in cima alla lista. I bambini bevono principalmente latte all'inizio, sia latte materno che formula. Ma man mano che diventano un po' più grandi, iniziano a provare i cibi solidi. Questo periodo di introduzione ai cibi solidi, di solito quando i bambini hanno circa 5-12 mesi, è super importante. In questa fase, non bevono più solo latte ma iniziano a masticare vari cibi. Dato che stanno appena iniziando, la loro dieta non è molto diversificata, il che rende difficile dare consigli solidi su come nutrirli per la migliore salute intestinale.
Sebbene abbiamo molte informazioni su come il latte materno e la formula influenzino i microbi intestinali, sappiamo sorprendentemente poco sull'impatto dei cibi solidi. Non comprendiamo neanche bene come i vari tipi di microbi e le sostanze che producono lavorino insieme durante le diverse fasi di consumo di cibi solidi. A causa di questa lacuna nella conoscenza, le attuali linee guida alimentari per neonati e bambini piccoli non tengono conto di come i diversi cibi influenzino i loro microbi intestinali in via di sviluppo. Per questo motivo, è fondamentale indagare su come i cibi solidi influenzino la salute intestinale.
Il Piano di Ricerca
Per scoprirlo, i ricercatori hanno progettato uno studio interessante. Hanno utilizzato un metodo in tre fasi con l'apprendimento automatico per analizzare un sacco di dati raccolti in due momenti diversi: quando i bambini hanno iniziato a mangiare cibi solidi e più tardi, dopo che li avevano mangiati per un po'. Si sono concentrati su come i diversi cibi ricchi di proteine, come carne e latticini, influenzassero la composizione e la funzionalità dei microbi intestinali e cosa producessero.
Il team ha coinvolto 64 neonati a formula dell'area di Denver. Questi neonati sono stati divisi in due gruppi: un gruppo mangiava carni frullate mentre l'altro si godeva cibi lattiero-caseari come yogurt e formaggio. Frutta e verdura erano libere, e ai genitori è stato consigliato di lasciare che i loro piccoli mangiassero quanto volevano. I ricercatori hanno raccolto campioni di feci dai bambini quando avevano 5 mesi e di nuovo quando ne avevano 12.
Utilizzando metodi high-tech, i ricercatori hanno esaminato i microbi nei campioni di feci e quali sostanze erano presenti. Sono stati in grado di categorizzare i microbi e identificare vari composti in base alla loro composizione genetica.
Cosa Hanno Trovato?
Inizialmente, volevano vedere come cambiavano i microbi intestinali e le sostanze man mano che i bambini crescevano. Hanno trovato differenze significative nei microbi intestinali e nelle sostanze confrontando i campioni presi a 5 mesi con quelli presi a 12 mesi. Questo risultato si allinea con ciò che altri ricercatori hanno scoperto: durante il primo anno, la varietà e il numero di microbi nei nostri intestini aumentano di molto!
Tuttavia, confrontando i bambini che mangiavano carne con quelli che mangiavano latticini a 12 mesi, non hanno trovato grosse differenze. Era un po' come controllare due diverse aree del parco giochi e non vedere bambini! Questa è stata una sorpresa perché alcuni studi precedenti suggerivano il contrario.
Per avere un quadro più chiaro, i ricercatori hanno utilizzato l'embedding grafico, uno strumento interessante che aiuta a visualizzare relazioni complesse. Questo metodo li ha aiutati a vedere che, anche se non è cambiato molto tra chi mangiava carne e chi mangiava latticini, potevano comunque distinguere i diversi gruppi guardando le connessioni e le interazioni microbiche.
Le Piccole Stelle dello Spettacolo
Nello spazio di embedding grafico, hanno trovato alcune relazioni interessanti, specificamente con alcuni microbi che erano più comuni in chi mangiava carne. In particolare, hanno identificato alcuni tipi di microbi come Bifidobacterium dentium e Roseburia, che sembrano apprezzare la presenza della carne nella loro dieta.
Hanno anche scoperto che diversi gruppi di microbi erano associati alla fase di alimentazione precoce rispetto a quella successiva. Molti più microbi e metaboliti sono apparsi nell'intestino al traguardo dei 12 mesi, suggerendo che l'ecosistema intestinale stia crescendo e cambiando man mano che i bambini invecchiano.
Cosa Significa Tutto Questo?
Questa ricerca fa luce su come i cibi che diamo ai nostri bambini possono plasmare i loro microbiomi intestinali. Suggerisce che la transizione ai cibi solidi è un periodo cruciale che potrebbe aiutare a proteggere da problemi di salute futuri. Comprendendo come i diversi tipi di cibo influenzano il paesaggio microbico, possiamo fornire linee guida alimentari migliori per gli infanti, assicurandoci che crescano sani e forti.
Cibo per Riflettere
I ricercatori sono entusiasti di continuare a esplorare questo piccolo universo di microbi. Sperano di trovare ulteriori informazioni su come le diverse diete influenzano la salute intestinale nel tempo. Quindi, la prossima volta che guardi un bambino schiacciare il suo cibo o lanciare broccoli in giro, ricorda solo che c’è un sacco di roba che succede nelle loro pance, grazie ai cibi che forniamo.
E hey, se per caso trovi un piccolo microbo che sbircia da sotto il tavolo, non ti allarmare-probabilmente sta solo cercando di unirsi alla festa!
Titolo: Network-based representation learning reveals the impact of time and diet on the gut microbial and metabolomic environment of infants
Estratto: While studies have explored differences in gut microbiome development regarding infant liquid diets (breastmilk, formula), surprisingly little is known about the impact of complementary foods on the infant gut microbiome. Indeed, current dietary recommendations for infants and toddlers are not formulated with knowledge of how the developing gut microbiome metabolizes complementary foods. Here, we investigated how different protein-rich foods (i.e., meat vs. dairy) affect fecal metagenomics and metabolomics during early complementary feeding from 5-12 months in formula-fed infants. We used a network node embedding to model the time-dependent, complex interactions between microbiome features, metabolomic compound features, and diet. We then used the embedded space to detect features associated with baseline or endpoint and meat or dairy diet-finding enriched networks of microbiome and metabolomic features, and compared the results to those found using a more traditional differential abundance analysis.
Autori: Adelle Price, Sakaiza Rasolofomanana-Rajery, Keenan Manpearl, Charles E. Robertson, Nancy F. Krebs, Daniel N. Frank, Audrey E. Hendricks, Arjun Krishnan, Minghua Tang
Ultimo aggiornamento: 2024-11-02 00:00:00
Lingua: English
URL di origine: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.11.01.621627
Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.11.01.621627.full.pdf
Licenza: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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