La somministrazione di solfato ferroso gocce effetti significativi sul microbiota intestinale di ferro sufficiente neonati: uno studio controllato randomizzato | Intestino

  • il bambino/nutrizione neonatale
  • microflora del colon
  • ferro nutrizione
  • studi clinici

Abbiamo letto con interesse il lavoro da Jaeggi et al1 e Paganinni et al2 e lodare i loro sforzi. Nonostante le differenze nella concentrazione di ferro, nell’età dei neonati e nelle tecniche di sequenziamento, entrambi gli studi dimostrano effetti sfavorevoli del ferro sul microbiota intestinale con una diminuzione dell’abbondanza di bifidobatteri e lattobacilli e una maggiore abbondanza di batteri patogeni nei neonati kenioti sideropenici/anemici.

Abbiamo studiato i cambiamenti nella composizione microbica intestinale dovuti alla fortificazione del ferro o alla supplementazione in neonati svedesi sani. I bambini a 6 mesi di età con una quantità sufficiente di ferro sono stati assegnati in modo casuale a ricevere una formula a basso contenuto di ferro (1,2 mg Fe / die; n = 24), formula ad alto contenuto di ferro (6,6 mg Fe / die; n=24) o formula senza ferro aggiunto con supplementazione di solfato ferroso liquido (gocce di ferro; 6,6 mg Fe/die; n=24) per 45 giorni. Tutti i partecipanti hanno dato il loro consenso informato prima dell’inclusione attraverso i genitori o tutori legali. L’assunzione totale di ferro è stata di 1,2, 6,4 e 5,7 mg/die (tutte le differenze p<0,01) nel gruppo a basso contenuto di ferro, ad alto contenuto di ferro e a gocce di ferro, rispettivamente. Campioni di feci sono stati raccolti prima e dopo l’intervento. Abbiamo applicato il sequenziamento del gene 16S rRNA amplicon della regione V3-V4 per profilare il microbioma intestinale utilizzando Illumina MiSeq. Abbiamo usato QIIME3 per valutare la composizione e la diversità del microbiota intestinale e il pacchetto deseq24 per indagare le differenze nell’abbondanza relativa di batteri intestinali tra i gruppi. PICRUSt è stato utilizzato per prevedere il contenuto funzionale del metagenoma.Nelle analisi sono stati inclusi 5

Neonati partoriti per via vaginale (n=53) con campioni di feci accoppiati. Non sono state riscontrate differenze significative nell’antropometria o nei biomarcatori correlati al ferro tra i gruppi di randomizzazione; non sono stati riportati effetti avversi (diarrea, aumento dei tassi di infezioni, altre malattie, ecc.) e la crescita non è stata influenzata (tabella 1).6

Visualizza questa tabella:

  • Visualizza in linea
  • Visualizza popup
Tabella 1

Caratteristiche basali dei partecipanti allo studio e valori antropometrici e biochimici al follow-up di 45 giorni.

In questo studio, confermiamo i risultati che il consumo di formula ad alto contenuto di ferro è associato a una diminuzione dell’abbondanza relativa di Bifidobacterium (p<0.001, 60% vs 78%) dopo soli 45 giorni di intervento, ma non abbiamo rilevato una crescita maggiore di batteri patogeni. Tuttavia, siamo stati in grado di confermare in parte i risultati precedenti riguardanti l’abbondanza di lattobacilli a causa del consumo di ferro. Abbiamo trovato una minore abbondanza relativa di Lactobacillus sp (p<0,007, 8% vs 42%) nei neonati che hanno ricevuto gocce di ferro rispetto al gruppo ad alta formula di ferro. Inaspettatamente, abbiamo anche trovato una maggiore abbondanza relativa di Lactobacillus sp (p<0.0002, 42% vs 32%) nel gruppo ad alto contenuto di ferro rispetto al gruppo a basso contenuto di ferro; questo risultato sfida l’ipotesi che la modalità di somministrazione del ferro abbia un effetto diretto sulla colonizzazione dei lattobacilli nell’intestino. Inoltre, il gruppo iron-drops aveva una minore abbondanza di Streptococco (p<0,0003, 0,2% vs 0,9%) ma una maggiore abbondanza di Clostridium (p<0,05, 25% vs 9%) e Bacteroides (p<0,02, 1,2% vs 0,9%) rispetto al gruppo ad alta formula di ferro (figura 1). Nel presente studio, tutti i gruppi hanno ricevuto la formula con galatto-oligosaccaridi aggiunti (GOS) a 3.3 g/L. Questo prebiotico può mitigare gli effetti avversi della fortificazione del ferro sul microbiota intestinale,2 ma nel gruppo iron-drops, il ferro è stato somministrato a parte i pasti di formula. Pertanto, non possiamo escludere un possibile effetto protettivo del GOS sul microbiota intestinale dei neonati nel nostro studio.

Figura 1

Le differenze nella composizione batterica intestinale dipendono dalla concentrazione e dalla modalità di somministrazione del ferro consumato. Nel cladogramma, che mostra i risultati dell’analisi del microbioma nel tempo, i taxa sono raggruppati sulla base della sinapomorfia. I piccoli cerchi bianchi più esterni rappresentano le 561 OTU (unità tassonomiche operative). Le differenze nella composizione microbica intestinale tra l’alta-Fe-formula di gruppo contro il low-Fe-formula di gruppo nel corso del tempo sono presentati nella componente gialla intorno al cladogram, dove le barre blu rappresentano inferiore relativa abbondanza di batteri in alto-Fe-formula di gruppo contro-Fe-formula di gruppo e le barre rosse rappresentano la maggiore abbondanza relativa in alto-Fe-formula di gruppo contro-Fe-formula di gruppo, rispettivamente. Le differenze nella composizione microbica intestinale tra il gruppo ad alta formula Fe rispetto al gruppo Fe-drops nel tempo sono presentate nella componente rossa attorno al cladogramma, dove le barre blu rappresentano una minore abbondanza relativa di batteri nel gruppo ad alta formula Fe e le barre rosse rappresentano una maggiore abbondanza relativa nel gruppo ad alta formula Fe rispetto al gruppo Fe-drops, rispettivamente. OTU, unità tassonomica operativa.

Come nello studio di Paganinni et al,2 calprotectina fecale non differiscono tra i gruppi (tabella 1), ma nel nostro studio, è correlata positivamente con il Clostridium difficile, in alto-ferro-formula (rSpearman=0.4, p<0,01) e ferro-gocce gruppi di intervento (rSpearman=0.48, p<0.004). La via della funzione batterica correlata all’infezione da Staphylococcus aureus (modulo KEGG 05150)5 era significativamente inferiore nel gruppo iron-drops rispetto al gruppo low-iron-formula (p=0.027). Questo è un nuovo risultato che suggerisce che i cambiamenti nella composizione batterica dovuti alla somministrazione di gocce di ferro possono ridurre la risposta protettiva del microbiota intestinale alle infezioni batteriche. Tuttavia, non sono stati osservati effetti sulla salute dei partecipanti a causa di ciò.

Per riassumere, nel sano, camere non-anemici svedese neonati, il consumo di alto-ferro formula è associato significativamente inferiore abbondanza di bifidobatteri rispetto a basso contenuto di ferro formula, e la somministrazione di ferro come le gocce, anche in una dose paragonabile con il quotidiano di ferro esigenza e per un breve periodo di tempo, porta alla diminuzione della relativa abbondanza di lattobacilli e potenzialmente aumenta la suscettibilità alle infezioni batteriche.

Ringraziamenti

Ringraziamo le famiglie che hanno partecipato allo studio, le infermiere di ricerca Åsa Sundström e Camilla Steinvall Lindberg che hanno aiutato durante l’iscrizione e la raccolta dei dati, e Stina Bäckman (FOI) per l’eccellente assistenza durante la corsa Illumina MiSeq. Ringraziamo Richard Hurrell per le critiche costruttive al manoscritto.

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

    . La fortificazione del ferro influisce negativamente sul microbioma intestinale, aumenta l’abbondanza di agenti patogeni e induce l’infiammazione intestinale nei neonati keniani. Gut2015;64: 731-42.doi: 10.1136 / gutjnl-2014-307720

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

    . I galatto-oligosaccaridi prebiotici attenuano gli effetti avversi della fortificazione del ferro sul microbioma intestinale: uno studio randomizzato controllato in neonati keniani. Gut2017;66: 1956-67.doi: 10.1136 / gut-2017-314418

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

    . Avanzando la nostra comprensione del microbioma umano usando QIIME. Metodi Enzymol2013;531: 371-444.doi: 10.1016 / B978-0-12-407863-5.00019-8

    1. Amore MI,
    2. Huber W,
    3. Anders S

    . Stima moderata del cambiamento di piega e dispersione per i dati RNA-seq con DESeq2. Genoma 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

    . La modalità di somministrazione orale del ferro e la quantità di ferro consumata abitualmente non influiscono sull’assorbimento del ferro, sull’utilizzo sistemico del ferro o sull’assorbimento dello zinco nei lattanti con quantità sufficiente di ferro: uno studio randomizzato. Br J Nutr2016;116: 1046-60.doi: 10.1017 / S0007114516003032