La administración de gotas de sulfato ferroso tiene efectos significativos en la microbiota intestinal de bebés con suficiente hierro: un estudio controlado aleatorio / Intestino

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Leemos con interés el trabajo de Jaeggi et al1 y Paganinni et al2 y elogiamos sus esfuerzos. A pesar de las diferencias en la concentración de hierro, la edad de los bebés y las técnicas de secuenciación, ambos estudios demuestran efectos desfavorables del hierro en la microbiota intestinal con disminución de la abundancia de bifidobacterias y lactobacilos, y aumento de la abundancia de bacterias patógenas en bebés kenianos con deficiencia de hierro o anémicos.

Hemos investigado los cambios en la composición microbiana intestinal debido a la fortificación o la suplementación con hierro en bebés suecos sanos. Los bebés con hierro suficiente a los 6 meses de edad se asignaron aleatoriamente para recibir leche de fórmula fortificada con bajo contenido de hierro (1,2 mg Fe / día; n = 24), fórmula fortificada con alto contenido de hierro (6,6 mg Fe/día; n=24) o fórmula sin hierro añadido con suplementación de sulfato ferroso líquido (gotas de hierro; 6,6 mg Fe/día; n=24) durante 45 días. Todos los participantes dieron su consentimiento informado antes de la inclusión a través de los padres o tutores legales. La ingesta total de hierro fue de 1,2, 6,4 y 5,7 mg / día (todas las diferencias p< 0,01) en el grupo de bajo contenido de hierro, alto contenido de hierro y gotas de hierro, respectivamente. Se recogieron muestras de heces antes y después de la intervención. Aplicamos la secuenciación del amplicón del gen ARNr 16S de la región V3–V4 para perfilar el microbioma intestinal utilizando Illumina MiSeq. Utilizamos QIIME3 para evaluar la composición y diversidad de la microbiota intestinal y el paquete deseq24 para investigar las diferencias en la abundancia relativa de bacterias intestinales entre los grupos. Se utilizó PICRUSt para predecir el contenido funcional del metagenoma.En los análisis se incluyeron 5

niños nacidos por vía vaginal (n=53) con muestras de heces pareadas. No hubo diferencias significativas en los biomarcadores antropométricos o relacionados con el hierro entre los grupos de aleatorización; no se notificaron efectos adversos (diarrea, aumento de las tasas de infecciones, otras enfermedades, etc.) y el crecimiento no se vio afectado (tabla 1).6

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Tabla 1

Características basales de los participantes del estudio y valores antropométricos y bioquímicos en el seguimiento de 45 días.

En este estudio, confirmamos los hallazgos de que el consumo de fórmula con alto contenido de hierro se asocia con una disminución de la abundancia relativa de Bifidobacterias (p<0,001, 60% vs 78%) después de solo 45 días de intervención, pero no detectamos un aumento del crecimiento de bacterias patógenas. Sin embargo, pudimos confirmar parcialmente los hallazgos previos con respecto a la abundancia de lactobacilos debido al consumo de hierro. Se encontró una menor abundancia relativa de Lactobacillus sp (p<0,007, 8% vs 42%) en bebés que recibieron gotas de hierro en comparación con el grupo de fórmula con alto contenido de hierro. Inesperadamente, también encontramos una mayor abundancia relativa de Lactobacillus sp (p< 0,0002, 42% vs 32%) en el grupo de fórmula con alto contenido de hierro en comparación con el grupo de fórmula con bajo contenido de hierro; este resultado desafía la hipótesis de que el modo de administración de hierro tiene un efecto directo en la colonización de lactobacilos en el intestino. Además, el grupo de gotas de hierro tuvo menor abundancia de Estreptococos (p<0,0003, 0,2% vs 0,9%), pero mayor abundancia de Clostridium (p<0,05, 25% vs 9%) y Bacteroides (p<0,02, 1,2% vs 0,9%) en comparación con el grupo de fórmula con alto contenido de hierro (figura 1). En el presente estudio, todos los grupos recibieron fórmula con galacto-oligosacáridos (GOS) agregados a 3,3 g / L. Este prebiótico puede mitigar los efectos adversos de la fortificación con hierro en la microbiota intestinal2,pero en el grupo de gotas de hierro, el hierro se administró aparte de las comidas con fórmula. Por lo tanto, no podemos excluir un posible efecto protector de GOS en la microbiota intestinal de los bebés en nuestro estudio.

Figura 1

Las diferencias en la composición bacteriana intestinal dependen de la concentración y el modo de administración del hierro consumido. En el cladograma, que muestra los resultados del análisis del microbioma a lo largo del tiempo, los taxones se agrupan sobre la base de la sinapomorfía. Los círculos blancos pequeños más externos representan las 561 OTUs (unidades taxonómicas operativas). Las diferencias en la composición microbiana intestinal entre el grupo de fórmula con alto contenido de Fe y el grupo de fórmula con bajo contenido de Fe a lo largo del tiempo se presentan en el componente amarillo alrededor del cladograma, donde las barras azules representan una menor abundancia relativa de bacterias en el grupo de fórmula con alto contenido de Fe en comparación con el grupo de fórmula con bajo contenido de Fe y las barras rojas representan una mayor abundancia relativa en el grupo de fórmula con alto contenido de Fe en comparación con el grupo de fórmula con bajo contenido de Fe, respectivamente. Las diferencias en la composición microbiana intestinal entre el grupo de fórmula de Fe alta y el grupo de gotas de Fe a lo largo del tiempo se presentan en el componente rojo alrededor del cladograma, donde las barras azules representan una menor abundancia relativa de bacterias en el grupo de fórmula de Fe alta y las barras rojas representan una mayor abundancia relativa en el grupo de fórmula de Fe alta en comparación con el grupo de gotas de Fe, respectivamente. OTU, unidad taxonómica operativa.

Al igual que en el estudio de Paganinni et al2,la calprotectina fecal no difirió entre los grupos (tabla 1), pero en nuestro estudio se correlacionó positivamente con Clostridium difficile en los grupos de intervención de fórmula alta en hierro (rSpearman=0,4, p<0,01) y gotas de hierro (rSpearman=0,48, p<0,004). La vía de función bacteriana relacionada con la infección por Staphylococcus aureus (módulo KEGG 05150)5 fue significativamente menor en el grupo de gotas de hierro en comparación con el grupo de fórmula baja en hierro (p=0,027). Este es un hallazgo novedoso que sugiere que los cambios en la composición bacteriana debido a la administración de gotas de hierro pueden reducir la respuesta protectora de la microbiota intestinal a las infecciones bacterianas. Sin embargo, no se observaron efectos en la salud de los participantes debido a esto.

En resumen, en lactantes suecos sanos y no anémicos, el consumo de preparados con alto contenido de hierro se asocia a una abundancia significativamente menor de bifidobacterias en comparación con los preparados con bajo contenido de hierro, y la administración de hierro en forma de gotas, incluso en una dosis comparable al requerimiento diario de hierro y durante un corto período de tiempo, conduce a una disminución de la abundancia relativa de lactobacilos y aumenta potencialmente la susceptibilidad a infecciones bacterianas.

Agradecimientos

Agradecemos a las familias que participaron en el estudio, a las enfermeras de investigación Åsa Sundström y Camilla Steinvall Lindberg que ayudaron durante la inscripción y la recolección de datos, y a Stina Bäckman (FOI) por su excelente asistencia durante la carrera Illumina MiSeq. Agradecemos a Richard Hurrell por la crítica constructiva del manuscrito.

    1. Jaeggi T,
    2. Kortman GA,
    3. Moretti D, et al

    . La fortificación con hierro afecta negativamente al microbioma intestinal, aumenta la abundancia de patógenos e induce la inflamación intestinal en los bebés kenianos. Gut2015; 64: 731-42.doi:10.1136/gutjnl-2014-307720

    1. Paganini D,
    2. Uyoga MA,
    3. Kortman GAM, et al

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