Rautasulfaattipisaroiden antamisella on merkittäviä vaikutuksia rautapitoisten imeväisten suoliston mikrobistoon: satunnaistettu kontrolloitu tutkimus / Gut

  • pikkulasten / vastasyntyneiden ravitsemus
  • paksusuolen mikrobisto
  • rautaravinto
  • kliiniset tutkimukset

luemme kiinnostuneina Jaeggi et al1: n ja Paganinni et al2: n työtä ja kiitämme heidän ponnistelujaan. Rautapitoisuuden, imeväisiän ja sekvensointitekniikoiden eroista huolimatta molemmat tutkimukset osoittavat, että rauta vaikuttaa epäsuotuisasti suoliston mikrobistoon, kun bifidobakteerien ja lactobacillus-bakteerien määrä vähenee ja patogeenisten bakteerien määrä lisääntyy raudanpuutteisilla/aneemisilla kenialaisilla imeväisillä.

olemme tutkineet muutoksia suoliston mikrobikoostumuksessa, joka johtuu rautalinnoituksesta tai lisäravinnuksesta terveillä ruotsalaislapsilla. Rautaa riittävästi 6 kuukauden ikäisinä olleille pikkulapsille annettiin satunnaisesti vähän rautaa sisältävää äidinmaidonkorviketta (1,2 mg Fe/vrk).; n=24), runsaasti rautaa sisältävä kaava (6,6 mg Fe/vrk; n=24) tai lisättyä rautaa sisältävä kaava nestemäisellä rautasulfaattilisällä (rautapisarat; 6,6 mg Fe/vrk; n=24) 45 päivän ajan. Kaikki osallistujat antoivat tietoisen suostumuksensa ennen sisällyttämistä vanhempien tai laillisten huoltajien kautta. Raudan kokonaissaanti oli 1, 2 mg/vrk, 6, 4 mg / vrk (kaikki erot p<0, 01) vähän rautaa, paljon rautaa ja rautapisaroita saaneessa ryhmässä vastaavasti 5, 7 mg / vrk. Ulostenäytteet otettiin ennen interventiota ja sen jälkeen. Käytimme 16S rRNA–geenin amplikonisekvenssiä V3-V4-alueelle profiloidaksemme suoliston mikrobiomin käyttäen Illumina Miseqia. Käytimme qime3: a suolistomikrobiston koostumuksen ja monimuotoisuuden arviointiin ja DESeq2-pakkausta4: ää suolistobakteerien suhteellisen runsauden erojen tutkimiseen ryhmien välillä. Pikrustia käytettiin ennustamaan metagenomin funktionaalista sisältöä.Analyyseihin otettiin 5

vaginaalisesti synnytetyt vauvat (n=53), joiden ulostenäytteet olivat pareittain. Antropometriassa tai rautaan liittyvissä biomarkkereissa ei ollut merkittäviä eroja satunnaistamisryhmien välillä; haittavaikutuksia ei raportoitu (ripuli, infektioiden lisääntynyt määrä, muut sairaudet jne.), eikä kasvua havaittu (taulukko 1).6

Katso tämä taulukko:

  • Näytä rivi
  • Näytä ponnahdusikkuna
Taulukko 1

tutkimukseen osallistuneiden lähtötason ominaisuudet ja antropometriset ja biokemialliset arvot 45 päivän seurannassa.

tässä tutkimuksessa vahvistamme havainnot, että korkean raudan kaavan kulutus liittyy bifidobacteriumin suhteellisen runsauden vähenemiseen (p<0,001, 60% vs 78%) vain 45 päivän intervention jälkeen, mutta emme havainneet patogeenisten bakteerien lisääntynyttä kasvua. Pystyimme kuitenkin osittain vahvistamaan aiemmat havainnot laktobasillien runsaudesta raudan kulutuksen vuoksi. Löysimme vähemmän Lactobacillus sp: n suhteellista runsautta (p<0, 007, 8% vs 42%) vauvoilla, jotka saivat rautapisaroita verrattuna korkean rautakaavan ryhmään. Yllättäen löysimme myös enemmän Lactobacillus SP: n (p<0, 0002, 42% vs 32%) suhteellista runsasrautaisuutta verrattuna vähän rautaa sisältävään kaavoryhmään; tämä tulos kyseenalaistaa hypoteesin, jonka mukaan raudan antotavalla on suora vaikutus laktobasillien kolonisaatioon suolistossa. Lisäksi Rautapisararyhmässä oli vähemmän streptokokkia (p<0, 0003, 0, 2% vs 0, 9%), mutta enemmän Clostridiumia (p<0, 05, 25% vs 9%) ja Bakteroideja (p<0, 02, 1, 2% vs 0, 9%) kuin paljon rautaa sisältävässä kaavoryhmässä (kuva 1). Tässä tutkimuksessa kaikki ryhmät saivat kaavan,johon oli lisätty galakto-oligosakkarideja (GOS) 3,3 g/L. Tämä prebiootti voi lieventää raudan linnoittamisen haitallisia vaikutuksia suoliston mikrobistoon, 2 mutta rauta-pisaroiden ryhmässä rautaa annettiin lukuun ottamatta kaavan aterioita. Näin ollen emme voi tutkimuksessamme sulkea pois mahdollista GOS: n suojaavaa vaikutusta imeväisten suolistomikrobistoon.

Kuva 1

erot suoliston bakteerikoostumuksessa riippuvat nautitun raudan pitoisuudesta ja antotavasta. Kladogrammissa, joka osoittaa mikrobiomian tulokset ajan mittaan, taksonit ryhmitellään synapomorfian perusteella. Uloimmat pienet, valkoiset ympyrät edustavat 561 otusta (toiminnallisia taksonomisia yksiköitä). Erot suoliston mikrobikoostumuksessa korkean Fe-kaavan ryhmän ja low-Fe-kaavan ryhmän välillä esitetään keltaisessa komponentissa kladogrammin ympärillä, jossa siniset palkit edustavat pienempää bakteerien suhteellista runsautta korkean Fe-kaavan ryhmässä verrattuna low-Fe-kaavan ryhmään ja punaiset palkit edustavat suurempaa suhteellista runsautta korkean Fe-kaavan ryhmässä verrattuna low-Fe-kaavan ryhmään. Erot suoliston mikrobikoostumuksessa korkean Fe-kaavan ryhmän ja fe-drops-ryhmän välillä esitetään kladogrammin ympärillä olevassa punaisessa komponentissa, jossa siniset palkit edustavat pienempää bakteerien suhteellista runsautta korkean Fe-kaavan ryhmässä ja punaiset palkit edustavat suurempaa suhteellista runsautta korkean Fe-kaavan ryhmässä verrattuna Fe-drops-ryhmään. OTU, operatiivinen taksonominen yksikkö.

kuten Paganinni et al: n tutkimuksessa,2 ulosteen kalprotektiinissa ei ollut eroja ryhmien välillä (taulukko 1), mutta tutkimuksessamme se korreloi positiivisesti Clostridium difficilen kanssa korkean rautakaavan (rSpearman=0, 4, p<0, 01) ja rautapisaroiden interventioryhmien (rSpearman=0, 48, p<0, 004) kanssa. Staphylococcus aureus-infektioon liittyvä bakteerien toimintareitti (Kegg-moduuli 05150) 5 oli merkittävästi pienempi rautapisaroita saaneessa ryhmässä kuin vähän rautaa sisältävässä ryhmässä (p=0, 027). Tämä on uusi havainto, joka viittaa siihen, että rautapisaroiden antamisen aiheuttamat muutokset bakteerikoostumuksessa voivat vähentää suoliston mikrobiston suojaavaa vastetta bakteeri-infektioille. Tästä huolimatta vaikutuksia osallistujien terveyteen ei havaittu.

yhteenvetona voidaan todeta, että terveillä, ei-aneemisilla ruotsalaislapsilla runsasrautaisen formulaatin nauttiminen liittyy huomattavasti pienempään bifidobakteerien määrään verrattuna vähän rautaa sisältävään formulaatioon, ja raudan antaminen pisaroina, jopa päivittäiseen raudan tarpeeseen verrattavalla annoksella ja lyhyen aikaa, johtaa laktobasillien suhteellisen runsauden vähenemiseen ja mahdollisesti lisää alttiutta bakteeri-infektiolle.

kiitokset

kiitämme tutkimukseen osallistuneita perheitä, tutkimushoitajia Åsa Sundströmiä ja Camilla Steinvall Lindbergiä, jotka auttoivat ilmoittautumisessa ja tiedonkeruussa, sekä Stina Bäckmania (FOI) erinomaisesta avusta Illumina MiSeq-juoksussa. Kiitämme Richard Hurrellia rakentavasta kritiikistä käsikirjoitusta kohtaan.

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

    . Raudan linnoittautuminen vaikuttaa haitallisesti suoliston mikrobiomiin, lisää taudinaiheuttajien runsautta ja aiheuttaa kenialaislapsille suolistotulehduksen. Gut2015; 64:731-42.doi: 10.1136 / gutjnl-2014-307720

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

    . Prebioottiset galakto-oligosakkaridit lieventävät raudan linnoittumisen haitallisia vaikutuksia suoliston mikrobiomiin: satunnaistettu kontrolloitu tutkimus Kenialaisilla imeväisillä. Gut2017; 66:1956-67.doi: 10.1136 / gutjnl-2017-314418

    1. Navas-Molina JA,
    2. Peralta-Sánchez JM,
    3. González A, et al

    . Edistämme ymmärrystämme ihmisen mikrobiomista QIIMEN avulla. Methods Enzymol2013;531: 371-444.doi: 10.1016 / B978-0-12-407863-5.00019-8

    1. Love MI,
    2. Huber W,
    3. Anders s

    . Moderoitu foldimuutoksen ja dispersion estimointi RNA-seq-tiedoille DESeq2: lla. Genome Biol2014;15: 550.doi: 10.1186/s13059-014-0550-8

    1. Langille MG,
    2. Zaneveld J,
    3. Caporaso JG, et al

    . Predictive functional profiling of microbial communities using 16S rRNA marker gene sequences. Nat Biotechnol2013;31:814–21.doi:10.1038/nbt.2676

    1. Szymlek-Gay EA,
    2. Domellöf M,
    3. Hernell O, et al

    . Oraalinen raudan annostelutapa ja tavanomaisesti nautitun raudan määrä eivät vaikuta raudan imeytymiseen, raudan systeemiseen hyötykäyttöön eivätkä sinkin imeytymiseen riittävästi rautaa saaneilla lapsilla: satunnaistettu tutkimus. Br J Nutr2016;116: 1046-60.doi: 10.1017 / S0007114516003032