L’administration de gouttes de sulfate ferreux a des effets significatifs sur le microbiote intestinal des nourrissons en quantité suffisante de fer: une étude contrôlée randomisée / Intestin

  • nutrition infantile / néonatale
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  • nutrition du fer
  • essais cliniques

Nous lisons avec intérêt les travaux de Jaeggi et al1 et Paganinni et al2 et saluons leurs efforts. Malgré des différences dans la concentration en fer, l’âge des nourrissons et les techniques de séquençage, les deux études démontrent des effets défavorables du fer sur le microbiote intestinal avec une diminution de l’abondance des bifidobactéries et des lactobacilles, et une abondance accrue de bactéries pathogènes chez les nourrissons kenyans déficients en fer / anémiques.

Nous avons étudié les changements dans la composition microbienne intestinale dus à l’enrichissement en fer ou à la supplémentation en fer chez des nourrissons suédois en bonne santé. Les nourrissons en quantité suffisante de fer à l’âge de 6 mois ont été répartis au hasard pour recevoir une préparation enrichie en fer à faible teneur en fer (1,2 mg de Fe / jour; n = 24), formule enrichie en fer (6,6 mg de Fe / jour; n = 24) ou formule sans fer ajouté avec supplémentation en sulfate ferreux liquide (gouttes de fer; 6,6 mg de Fe / jour; n = 24) pendant 45 jours. Tous les participants ont donné leur consentement éclairé avant l’inclusion par l’intermédiaire de leurs parents ou tuteurs légaux. L’apport total en fer était de 1,2, 6,4 et 5,7 mg / jour (toutes les différences p < 0,01) dans le groupe à faible teneur en fer, à teneur élevée en fer et à gouttes de fer, respectivement. Des échantillons de selles ont été prélevés avant et après l’intervention. Nous avons appliqué le séquençage de l’amplicon génique de l’ARNr 16S de la région V3–V4 pour profiler le microbiome intestinal à l’aide d’Illumina MiSeq. Nous avons utilisé QIIME3 pour évaluer la composition et la diversité du microbiote intestinal et l’emballage DESEQ24 pour étudier les différences d’abondance relative des bactéries intestinales entre les groupes. PICRUSt a été utilisé pour prédire le contenu fonctionnel du métagénome.5

nourrissons accouchés par voie vaginale (n = 53) avec des échantillons de selles appariés ont été inclus dans les analyses. Il n’y a pas eu de différences significatives en anthropométrie ou en biomarqueurs liés au fer entre les groupes de randomisation; aucun effet indésirable n’a été rapporté (diarrhée, augmentation des taux d’infections, autres maladies, etc.) et la croissance n’a pas été affectée (tableau 1).6

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Tableau 1

Caractéristiques de base des participants à l’étude et valeurs anthropométriques et biochimiques au suivi de 45 jours.

Dans cette étude, nous confirmons les résultats selon lesquels la consommation de formule riche en fer est associée à une diminution de l’abondance relative de Bifidobacterium (p < 0,001, 60% vs 78%) après seulement 45 jours d’intervention, mais nous n’avons pas détecté de croissance accrue de bactéries pathogènes. Cependant, nous avons pu confirmer en partie les résultats précédents concernant l’abondance des lactobacilles en raison de la consommation de fer. Nous avons constaté une plus faible abondance relative de Lactobacillus sp (p < 0,007, 8% vs 42%) chez les nourrissons ayant reçu des gouttes de fer par rapport au groupe à teneur élevée en fer. De manière inattendue, nous avons également trouvé une abondance relative plus élevée de Lactobacillus sp (p < 0,0002, 42% vs 32%) dans le groupe à teneur élevée en fer par rapport au groupe à teneur réduite en fer; ce résultat remet en question l’hypothèse selon laquelle le mode d’administration du fer a un effet direct sur la colonisation des lactobacilles dans l’intestin. De plus, le groupe des gouttes de fer présentait une abondance plus faible de Streptocoques (p < 0,0003, 0,2% vs 0,9%) mais une abondance plus élevée de Clostridium (p < 0,05, 25% vs 9%) et de Bacteroides (p < 0,02, 1,2% vs 0,9%) par rapport au groupe de formule à teneur élevée en fer (figure 1). Dans la présente étude, tous les groupes ont reçu une formule avec des galacto-oligosaccharides (GOS) ajoutés à 3,3 g / L. Ce prébiotique peut atténuer les effets néfastes de l’enrichissement en fer sur le microbiote intestinal,2 mais dans le groupe des gouttes de fer, le fer a été administré en dehors des repas formulés. Ainsi, nous ne pouvons exclure un éventuel effet protecteur du GOS sur le microbiote intestinal des nourrissons dans notre étude.

Figure 1

Les différences de composition bactérienne intestinale dépendent de la concentration et du mode d’administration du fer consommé. Dans le cladogramme, montrant les résultats de l’analyse du microbiome au fil du temps, les taxons sont regroupés sur la base de la synapomorphie. Les petits cercles blancs les plus extérieurs représentent les 561 OTU (unités taxonomiques opérationnelles). Les différences de composition microbienne intestinale entre le groupe de formule à haute teneur en Fe et le groupe de formule à faible teneur en Fe au fil du temps sont présentées dans la composante jaune autour du cladogramme, où les barres bleues représentent une abondance relative plus faible de bactéries dans le groupe de formule à haute teneur en Fe par rapport au groupe de formule à faible teneur en Fe et les barres rouges représentent une abondance relative plus élevée dans le groupe de formule à haute teneur en Fe par rapport au groupe de formule à faible teneur en Fe, respectivement. Les différences de composition microbienne intestinale entre le groupe de formule à haute teneur en Fe et le groupe de gouttes de Fe au fil du temps sont présentées dans la composante rouge autour du cladogramme, où les barres bleues représentent une abondance relative plus faible de bactéries dans le groupe de formule à haute teneur en Fe et les barres rouges représentent une abondance relative plus élevée dans le groupe de formule à haute teneur en Fe par rapport au groupe de gouttes de Fe, respectivement. OTU, unité taxonomique opérationnelle.

Comme dans l’étude de Paganinni et al., la calprotectine fécale 2 ne différait pas entre les groupes (tableau 1), mais dans notre étude, elle était en corrélation positive avec Clostridium difficile dans les groupes d’intervention à formule riche en fer (rSpearman = 0,4, p < 0,01) et les groupes d’intervention à gouttes de fer (rSpearman = 0,48, p < 0,004). La voie de la fonction bactérienne liée à l’infection à Staphylococcus aureus (module KEGG 05150)5 était significativement plus faible dans le groupe des gouttes de fer par rapport au groupe de formule à faible teneur en fer (p = 0,027). Il s’agit d’une nouvelle découverte qui suggère que les modifications de la composition bactérienne dues à l’administration de gouttes de fer peuvent réduire la réponse protectrice du microbiote intestinal aux infections bactériennes. Néanmoins, aucun effet sur la santé des participants n’a été observé à cause de cela.

Pour résumer, chez les nourrissons suédois sains et non anémiques, la consommation de préparations riches en fer est associée à une abondance significativement plus faible de bifidobactéries par rapport aux préparations pauvres en fer, et l’administration de fer sous forme de gouttes, même à une dose comparable aux besoins quotidiens en fer et pendant une courte période, entraîne une diminution de l’abondance relative des lactobacilles et augmente potentiellement la sensibilité aux infections bactériennes.

Remerciements

Nous remercions les familles qui ont participé à l’étude, les infirmières de recherche Åsa Sundström et Camilla Steinvall Lindberg qui ont aidé lors de l’inscription et de la collecte de données, et Stina Bäckman (FOI) pour l’excellente assistance pendant la course Illumina MiSeq. Nous remercions Richard Hurrell pour sa critique constructive du manuscrit.

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

    . L’enrichissement en fer affecte négativement le microbiome intestinal, augmente l’abondance des agents pathogènes et induit une inflammation intestinale chez les nourrissons kenyans. Gut2015; 64:731-42.doi: 10.1136 / gutjnl-2014-307720

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

    . Les galacto-oligosaccharides prébiotiques atténuent les effets néfastes de l’enrichissement en fer sur le microbiome intestinal: une étude contrôlée randomisée chez des nourrissons kenyans. Gut2017; 66: 1956-67.doi: 10.1136 / gutjnl-2017-314418

    1. Il s’agit de l’un des plus grands noms de la littérature et de la littérature française. Faire progresser notre compréhension du microbiome humain à l’aide de QIIME. Méthodes Enzymol2013; 531: 371-444.doi: 10.1016/B978-0-12-407863-5.00019-8
    1. J’aime MI,
    2. Huber W,
    3. Anders S

    . Estimation modérée du changement de pli et de la dispersion pour les données ARN-seq avec DESeq2. Génome 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

    . Le mode d’administration orale de fer et la quantité de fer habituellement consommée n’affectent pas l’absorption du fer, l’utilisation systémique du fer ou l’absorption du zinc chez les nourrissons en quantité suffisante de fer: un essai randomisé. Br J Nutr2016; 116:1046-60.doi: 10.1017/S0007114516003032