РОЛЬ ПЕРИНАТАЛЬНЫХ И ПОСТНАТАЛНЫХ ФАКТОРОВ В ФОРМИРОВАНИИ КИШЕЧНОГО МИКРОБИОМА И СОСТОЯНИЕ ЗДОРОВЬЯ ДЕТЕЙ ПЕРВОГО ГОДА ЖИЗНИ
Аннотация
Введение. Период первого года жизни относится к критическому «окну развития», характеризующиеся высокой пластичностью микробиома и его чувствительностью к воздействию различных факторов раннего периода жизни. В этот период формируются основы иммунной толерантности, барьерной функции кишечника и регуляции воспалительных реакций. В настоящее время разными авторами показано влияние кишечной микрофлоры на состояние здоровья и развитие детей первого года жизни. Цель исследования. Изучить международный опыт в оценке роли перинатальных и постнатальных факторов в формировании кишечного микробиома и состояния здоровья детей первого года жизни. Материалы и методы. Нами было проанализировано 36 публикации результатов систематических обзоров, когортных, проспективных рандомизированных контролируемых исследований (РКИ) и оригинальных исследований, посвященных проблеме оценки роли перинатальных и постнаталных факторов в формировании кишечного микробиома и его связи с состоянием здоровья детей первого года жизни. Результаты и их обсуждение. Формирование кишечного микробиома начинается с момента рождения и представляет собой поэтапный динамический процесс. Установлено, что способ родоразрешения оказывает существенное влияние на начальный состав микробиоты кишечника. У детей, рождённых естественным путём, преобладают микроорганизмы родов Bifidobacterium, Lactobacillus и Bacteroides, тогда как у детей, рождённых путём кесарева сечения, отмечается снижение микробного разнообразия и задержка колонизации кишечника. Состояние микробиома матери, особенности её питания и наличие соматических заболеваний оказывают существенное влияние на первичную колонизацию кишечника ребёнка. Установлено, что микробиота матери является одним из основных источников микроорганизмов, передающихся новорождённому в перинатальном периоде. Микробиома определяется не только его таксономическим составом, но и метаболической активностью, прежде всего способностью микроорганизмов синтезировать биологически активные метаболиты: короткоцепочечные жирные кислоты (КЖК) — ацетат, пропионат и бутират. Установлено, что до 10 % суточной потребности в энергии у младенцев может покрываться за счёт микробных метаболитов, прежде всего КЖК. Задержка формирования «возрастного» микробиома у детей ассоциируется с замедлением прибавки массы тела и длины тела, а также с нарушением пропорциональности физического развития. Данный феномен особенно выражен в первые 6–12 месяцев жизни, когда микробиота находится в стадии активного созревания. Заключение. Кишечный микробиом является важным звеном, связующий факторы раннего периода жизни с процессами физического и психомоторного развития детей первого года жизни. Нарушения процессов формирования микробиома в этот период могут ассоциироваться с отклонениями физического развития, повышенной инфекционной заболеваемостью и формированием функциональных расстройств желудочно-кишечного тракта, что подчёркивает необходимость ранней профилактики и коррекции дисбиотических состояний.
Об авторах
Список литературы
Lynch S.V., Ng S.C., Shanahan F. et al. Translation the gut microbiome: ready for the clinic? Nat. Rev. Gastroenterol. Hepatol. 2019; 16: 656-661. DOI: 10.1038/s41575-019-0204-0.
Arrieta M.C., Stiemsma L.T., Amenyogbe N. et al. The intestinal microbiome in early life: health and disease. Front Immunol. 2014; 5: 427. DOI: 10.3389/fimmu.2014.00427
Bäckhed F., Roswall J., Peng Y. et al. Dynamics and stabilization of the human gut microbiome during the first year of life. Cell Host Microbe. 2015;17(5):690–703. DOI: 10.1016/j.chom.2015.04.004
Tamburini S., Shen N., Wu H.C., Clemente J.C. The microbiome in early life: implications for health outcomes. Nat Med. 2016;22(7):713–722. DOI: 10.1038/nm.4142
Robertson R.C., Manges A.R., Finlay B.B., Prendergast A.J. The human microbiome and child growth. Trends Microbiol. 2019;27(2):131–147. DOI: 10.1016/j.tim.2018.09.008
Stiemsma L.T., Michels K.B. The role of the microbiome in the developmental origins of health and disease. Pediatrics. 2018;141(4): e20172437. DOI: 10.1542/peds.2017-2437
Tapiainen T, Paalanne N, Tejesvi MV, et al. Maternal influence on the fetal microbiome in a population-based study of the first pass meconium. Pediatr Res. 2018;84(3):371–379.
DOI: 10.1038/ pr.2018.29
Milani C., Duranti S., Bottacini F. et al. The first microbial colonizers of the human gut. Trends Microbiol. 2017;25(8):613–626. DOI: 10.1016/j.tim.2017.03.011
Rutayisire E., Huang K., Liu Y., Tao F. The mode of delivery affects the diversity of the gut microbiota. BMC Gastroenterol. 2016; 16:86. DOI: 10.1186/s12876-016-0492-2
Stokholm J., Thorsen J., Chawes B.L. et al. Cesarean section changes neonatal gut colonization. J Allergy Clin Immunol. 2016;138(3):881–889. DOI: 10.1016/j.jaci.2016.01.028
Shao Y., Forster S.C., Tsaliki E. et al. Stunted microbiota and opportunistic pathogen colonization in cesarean-section birth. Nature. 2019; 574:117–121. DOI: 10.1038/s41586-019-1560-1
Victora C.G., Bahl R., Barros A.J.D. et al. Breastfeeding in the 21st century. Lancet. 2016;387(10017):475–490. DOI: 10.1016/S0140-6736(15)01024-7
Bode L. Human milk oligosaccharides. Glycobiology. 2012;22(9):1147–1162. DOI: 10.1093/glycob/cws074
Inchingolo F, Inchingolo AM, Latini G, Ferrante L, de Ruvo E, Campanelli M, et al. Difference in the intestinal microbiota between breastfed infants and infants fed with artificial milk: a systematic review. Pathogens. 2024;13(7):533. DOI:10.3390/pathogens13070533.
Fouhy F., Watkins C., Hill C.J. et al. Perinatal factors affect microbiota development. Gut Microbes. 2019;10(4):459–471. DOI: 10.1080/19490976.2018.1506667
Korpela K., Salonen A., Virta L.J. et al. Intestinal microbiome is related to lifetime antibiotic use. Nat Commun. 2016; 7:10410. Arrieta M.C., Stiemsma L.T., Amenyogbe N. et al. The intestinal microbiome in early life: health and disease. Front Immunol. 2014; 5:427. DOI: 10.1038/ncomms10410
Иванова Н.А., Петрова М.С., Кузнецова Л.В. Влияние антибактериальной терапии во время беременности на микробиоту новорождённых // Педиатрия - 2018;97(4):45–50.
Ivanova NA, Petrova MS, Kuznetsova LV. Vliyaniye antibiotikoterialnoy terapii vo vremya beremennosti na mikrobiotu novorojdyonnyth [Influence of antibacterial therapy during pregnancy on the microbiota of newborns]. Pediatriya [Pediatric]. 2018;97(4):45-50. Russian. DOI: not available.
Tamburini S., Shen N., Wu H.C., Clemente J.C. The microbiome in early life. Nat Med. 2016;22(7):713–722. DOI: 10.1038/nm.4142
Toca MDC, Burgos F, Fernández A, Giglio N, Orsi M, Sosa P, Tabacco O, Ursino F, Ussher F, Vinderola G. Gut ecosystem during infancy: The role of "biotics". Arch Argent Pediatr. 2020 Aug;118(4):278-285. English, Spanish. DOI: 10.5546/aap.2020.eng.278. PMID: 32677792.
Ma X, Ding J, Ren H, Xin Q, Li Z, Han L, Liu D, Zhuo Z, Liu C, Ren Z. Distinguishable Influence of the Delivery Mode, Feeding Pattern, and Infant Sex on Dynamic Alterations in the Intestinal Microbiota in the First Year of Life. Microb Ecol. 2023 Oct;86(3):1799-1813. DOI: 10.1007/s00248-023-02188-9. Epub 2023 Mar 3. PMID: 36864279.
Сидоренко С.В., Захарова И.Н., Дмитриева Ю.А. Особенности кишечной микробиоты у детей после кесарева сечения // Вопросы современной педиатрии - 2019;18(2):98–104.
Sidorenko S.V., Zakharova I.N., Dmitrieva Yu.A. Osobennosti kishechniy mikrobiotyth u deney posle keserevo secheniya[Features of the intestinal microbiota in children born by cesarean section]. Voprosy Sovremennoi Pediatrii [(Current Pediatrics]. 2019;18(2):98–104. DOI: not available.
Киселева Е.П., Беляева И.А. Роль грудного вскармливания в формировании микробиома кишечника у детей раннего возраста // Российский вестник перинатологии и педиатрии. - 2020;65(3):56–62.
Kiseleva E.P., Belyaeva I.A. Rol’ grudnova vskarmlivaniya v formirovanii mikrobioma kishechnika u detey rannevo vozrasta [The role of breastfeeding in the formation of the intestinal microbiome in early childhood] // Rossiyskiy Vestnik Perinatologii i Pediatrii [Russian Bulletin of Perinatology and Pediatric]. 2020;65(3):56–62. DOI: not available.
Nagpal R, Tsuji H, Takahashi T, et al. Ontogenesis of the Gut Microbiota Composition in Healthy, Full-Term, Vaginally Born and Breast-Fed Infants over the First 3 Years of Life: A Quantitative Bird’s-Eye View. Front Microbiol. 2017;8:1388. DOI: 10.3389/ fmicb.2017.01388.
Баранов А.А., Намазова-Баранова Л.С. Микробиом и здоровье ребёнка. М.: Педиатр; 2018
Baranov A.A., Namazova-Baranova L.S. Mikrobiom I zdorov’e rebenka [Microbiome and Child Health]. Moscow: Pediatr [Pediatric]; 2018. DOI: not available.
Stiemsma L.T., Michels K.B. The role of the microbiome in DOHaD. Pediatrics. 2018;141(4): e20172437. DOI:10.1542/peds.2017-2437
Selma-Royo M, Calatayud Arroyo M, García-Mantrana I, Parra-Llorca A, Escuriet R, Martínez-Costa C, Collado MC. Perinatal environment shapes microbiota colonization and infant growth: impact on host response and intestinal function. Microbiome. 2020 Nov 23;8(1):167. DOI: 10.1186/s40168-020-00940-8. PMID: 33228771; PMCID: PMC7685601.
Inchingolo F, Inchingolo AD, Palumbo I, Trilli I, Guglielmo M, Mancini A, Palermo A, Inchingolo AM, Dipalma G. The Impact of Cesarean Section Delivery on Intestinal Microbiota: Mechanisms, Consequences, and Perspectives-A Systematic Review. Int J Mol Sci. 2024 Jan 15;25(2):1055. DOI: 10.3390/ijms25021055. PMID: 38256127; PMCID: PMC10816971.
den Besten G., van Eunen K., Groen A.K. et al. The role of short-chain fatty acids in the interplay between diet, gut microbiota, and host energy metabolism. J Lipid Res. 2013;54(9):2325–2340. DOI:10.1194/jlr.R036012
Macfarlane G.T., Macfarlane S. Bacteria, colonic fermentation, and gastrointestinal health. J AOAC Int. 2012;95(1):50–60. DOI:10.5740/jaoacint.SGE_Macfarlane
Furusawa Y., Obata Y., Fukuda S. et al. Commensal microbe-derived butyrate induces the differentiation of colonic regulatory T cells. Nature. 2013;504:446–450. DOI:10.1038/nature12721
Blanton L.V., Charbonneau M.R., Salih T. et al. Gut bacteria that prevent growth impairments transmitted by microbiota from malnourished children. Science. 2016;351(6275):aad3311.
DOI:10.1126/science.aad3311
Stewart C.J., Ajami N.J., O’Brien J.L. et al. Temporal development of the gut microbiome in early childhood. Microbiome. 2018;6:193. DOI:10.1186/s40168-018-0578-5
Иванова Н.А., Петрова М.С., Смирнова Т.В. Кишечный микробиом и физическое развитие детей раннего возраста. Вопросы питания. 2019;88(5):45–52.
Ivanova N.A., Petrova M.S., Smirnova T.V. Gut microbiome and physical development of early childhood children. Voprosy Pitaniya (Problems of Nutrition). 2019;88(5):45–52. DOI: not available.
Szajewska H., Guarino A., Hojsak I. et al. Use of probiotics for management of gastrointestinal disorders in children. J Pediatr Gastroenterol Nutr. 2014;58(4):531–539. DOI:10.1097/MPG.0000000000000320
Fouhy F., Watkins C., Hill C.J. et al. Perinatal factors affect microbiota development. Gut Microbes. 2019;10(4):459–471. DOI:10.1080/19490976.2018.1506667
Samarra A, Flores E, Bernabeu M, Cabrera-Rubio R, Bäuerl C, Selma-Royo M, Collado MC. Shaping Microbiota During the First 1000 Days of Life. Adv Exp Med Biol. 2024;1449:1-28. DOI: 10.1007/978-3-031-58572-2_1. PMID: 39060728.
Как цитировать
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial-NoDerivatives» («Атрибуция — Некоммерческое использование — Без производных произведений») 4.0 Всемирная.
