Toediening van ijzersulfaat druppels heeft significante effecten op de darmflora van ijzer-voldoende zuigelingen: een gerandomiseerde gecontroleerde studie / darm

  • zuigelingenvoeding / neonatale voeding
  • microflora van de dikke darm
  • ijzervoeding
  • klinische studies

we lezen met belangstelling het werk van Jaeggi et al1 en Paganinni et al2 en prijzen hun inspanningen. Ondanks verschillen in ijzerconcentratie, leeftijd van zuigelingen en sequentietechnieken, tonen beide studies ongunstige ijzereffecten aan op darmmicrobiota met verminderde abundantie van bifidobacteriën en lactobacillus, en verhoogde abundantie van pathogene bacteriën bij ijzerdeficiënte/anemische Keniaanse zuigelingen.

we hebben veranderingen in de darmmicrobiële samenstelling onderzocht als gevolg van ijzerversterking of suppletie bij gezonde, Zweedse zuigelingen. Zuigelingen van 6 maanden oud die voldoende ijzer hadden, werden willekeurig toegewezen aan een formule met een laag ijzergehalte (1,2 mg Fe/dag).; n = 24), met ijzer verrijkte formule (6,6 mg Fe/dag; n=24) of zonder toegevoegde ijzerformule met vloeibare ferrosulfaat suppletie (ijzerdruppels; 6,6 mg Fe/dag; n=24) gedurende 45 dagen. Alle deelnemers gaven hun geà nformeerde toestemming voordat opname via ouders of wettelijke voogden. De totale ijzerinname was 1,2, 6,4 en 5,7 mg / dag (alle verschillen p<0,01) in respectievelijk de groep met ijzerarm, ijzerarm en ijzerdruppels. Ontlasting monsters werden verzameld voor en na de interventie. Wij pasten 16S rRNA genamplicon toe die van het gebied V3–V4 rangschikken om het darmmicrobioom te profileren gebruikend Illumina MiSeq. We gebruikten QIIME3 om de samenstelling en diversiteit van darmmicrobiota en het DESeq2-pakket4 te beoordelen om verschillen in relatieve abundantie van darmbacteriën tussen de groepen te onderzoeken. PICRUSt werd gebruikt om metagenome functionele inhoud te voorspellen.5

vaginaal bevallende zuigelingen (n = 53) met gepaarde ontlasting monsters werden opgenomen in de analyses. Er waren geen significante verschillen in antropometrie of ijzergerelateerde biomarkers tussen de randomisatiegroepen; er werden geen bijwerkingen gemeld (diarree, verhoogde aantallen infecties, andere ziekten, enz.) en de groei werd niet beïnvloed (tabel 1).6

bekijk deze tabel:

  • inline
  • popup weergeven
Tabel 1

Uitgangskenmerken van de deelnemers aan het onderzoek en antropometrische en biochemische waarden bij de 45-daagse follow-up.

In deze studie bevestigen we de bevindingen dat consumptie van hoog-ijzerformule geassocieerd is met een verminderde relatieve abundantie van Bifidobacterium (p<0,001, 60% vs 78%) na slechts 45 dagen interventie, maar we hebben geen verhoogde groei van pathogene bacteriën gevonden. Toch konden we eerdere bevindingen met betrekking tot de aanwezigheid van lactobacillen als gevolg van ijzerconsumptie gedeeltelijk bevestigen. We vonden een lagere relatieve abundantie van Lactobacillus sp (p<0,007, 8% vs 42%) bij zuigelingen die ijzerdruppels kregen versus groep met een hoge ijzerformule. Onverwacht vonden we ook een hogere relatieve abundantie van Lactobacillus sp (p<0,0002, 42% vs 32%) in een groep met een hoog ijzergehalte in vergelijking met een groep met een laag ijzerformule; dit resultaat betwist de hypothese dat de wijze van toediening van ijzer een direct effect heeft op de kolonisatie van lactobacillen in de darm. Bovendien had de ijzerdruppelgroep een lagere abundantie van Streptococcus (p<0,0003, 0,2% vs 0,9%), maar een hogere abundantie van Clostridium (p<0,05, 25% vs 9%) en Bacteroides (p<0,02, 1,2% vs 0,9%) in vergelijking met de groep met een hoge ijzerformule (figuur 1). In deze studie kregen alle groepen een formule met toegevoegde galacto-oligosachariden (GOS) bij 3,3 g/L. dit prebioticum kan nadelige effecten van ijzerversterking op de darmflora verzachten,2 maar in de ijzerdruppelsgroep werd ijzer toegediend naast de formulemaaltijden. Aldus, kunnen wij een mogelijk beschermend effect van GOS op de darmmicrobiota van zuigelingen in onze studie niet uitsluiten.

figuur 1

verschillen in de samenstelling van darmbacteriën hangen af van de concentratie en de wijze van toediening van het geconsumeerde ijzer. In het cladogram, die de resultaten van de microbiome analyse in tijd tonen, wordt taxa gegroepeerd op basis van synapomorphy. De buitenste kleine, witte cirkels vertegenwoordigen de 561 OTUs (operationele taxonomische eenheden). Verschillen in darm microbiële samenstelling tussen de groep met hoge Fe-formule versus de groep met lage Fe-formule in de loop van de tijd worden weergegeven in de gele component rond het cladogram, waar blauwe balken een lagere relatieve abundantie van bacteriën in de groep met hoge Fe-formule vertegenwoordigen vergeleken met de groep met lage Fe-formule en de rode balken een hogere relatieve abundantie vertegenwoordigen in de groep met hoge Fe-formule vergeleken met de groep met lage Fe-formule. Verschillen in darmmicrobiële samenstelling tussen de groep met hoge Fe-formule en de groep met Fe-druppels in de loop van de tijd worden weergegeven in de rode component rond het cladogram, waar de blauwe balken een lagere relatieve abundantie van bacteriën in de groep met hoge Fe-formule vertegenwoordigen en de rode balken een hogere relatieve abundantie in de groep met hoge Fe-formule vertegenwoordigen in vergelijking met de groep met Fe-druppels. OTU, operationele taxonomische eenheid.

zoals in de studie van Paganinni et al, verschilde 2 fecaal calprotectine niet tussen de groepen (tabel 1), maar in onze studie correleerde het positief met Clostridium difficile in groepen met een hoge ijzerformule (rSpearman=0,4, p<0,01) en ijzerdruppelsinterventiegroepen (rSpearman=0,48, p<0,004). De bacteriële functieroute gerelateerd aan Staphylococcus aureus-infectie (KEGG-module 05150)5 was significant lager in de ijzerdruppelsgroep in vergelijking met de ijzerarmformulegroep (p=0,027). Dit is een nieuw vinden die voorstelt dat de veranderingen in bacteriële samenstelling toe te schrijven aan beleid van ijzerdalingen de beschermende reactie van darmmicrobiota aan bacteriële besmettingen kunnen verminderen. Dit heeft echter geen gevolgen voor de gezondheid van de deelnemers.

samen Te vatten, in een gezonde, niet-magere zweedse zuigelingen, consumptie van hoge ijzeren formule is geassocieerd met een significant lager overvloed van bifidobacteriën in vergelijking met de lage-ijzer formule, en het beheer van ijzer als druppels, zelfs in een dosis die vergelijkbaar is met de dagelijkse ijzer eis en voor een korte tijd, leidt tot een afname van de relatieve overvloed van lactobacillen en mogelijk verhoogt de vatbaarheid voor bacteriële infectie.

Dankbetuigingen

wij danken de families die aan de studie hebben deelgenomen, de onderzoeksverpleegkundigen Åsa Sundström en Camilla Steinvall Lindberg die hebben geholpen bij de inschrijving en het verzamelen van gegevens, en Stina Bäckman (FOI) voor de uitstekende hulp tijdens de Illumina MiSeq-run. Wij danken Richard Hurrell voor de opbouwende kritiek op het manuscript.

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

    . Ijzerversterking heeft een negatieve invloed op het darmmicrobioom, verhoogt de pathogeen overvloed en induceert darmontsteking bij Keniaanse zuigelingen. Gut2015; 64: 731-42.doi: 10.1136 / gutjnl-2014-307720

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

    . Prebiotische galacto-oligosacchariden verminderen de nadelige effecten van ijzerversterking op het darmmicrobioom: een gerandomiseerd gecontroleerd onderzoek bij Keniaanse zuigelingen. Gut2017; 66: 1956-67.doi: 10.1136 / gutjnl-2017-314418

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

    . Het bevorderen van ons begrip van het menselijke microbioom met behulp van QIIME. Methods Enzymol2013; 531: 371-444.doi: 10.1016 / B978-0-12-407863-5.00019-8

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

    . Gemodereerde schatting van fold change en dispersie voor RNA-seq data met DESeq2. 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

    . De wijze van orale toediening van ijzer en de hoeveelheid ijzer die gewoonlijk wordt geconsumeerd, hebben geen invloed op de ijzerabsorptie, het systemische ijzergebruik of de zinkabsorptie bij zuigelingen met voldoende ijzer: een gerandomiseerd onderzoek. Br J Nutr2016; 116: 1046-60.doi: 10.1017 / S0007114516003032