Differenze specifiche dello stile di vita nella composizione del microbioma intestinale del neonato

Un recente studio è stato pubblicato in Scienze Si noti che il pool del microbioma intestinale del neonato varia a seconda degli stili di vita. Il complesso processo di assemblaggio del microbioma intestinale inizia subito dopo la nascita di un essere umano. Le nuove specie microbiche che colonizzano l’intestino dipendono dalle nicchie create dalle precedenti specie colonizzatrici. Pertanto, la composizione del microbioma intestinale negli adulti può dipendere dal microbioma acquisito nei primi anni di vita.

Studio: Forte variazione nell’assemblaggio del microbioma intestinale del neonato in una serie di stili di vita. Credito di immagine: Design_Cells/Shutterstock

sfondo

L’assemblaggio del microbioma dei neonati è ben caratterizzato nelle nazioni industrializzate e si traduce in un microbioma intestinale a bassa diversità, che distingue gli adulti da questi contesti. Tuttavia, il processo di assemblaggio del microbioma nei neonati provenienti da regioni non industriali, che porta a microbiomi nettamente diversi negli adulti, è poco definito.

La tribù Hadza è un gruppo di cacciatori e raccoglitori indigeni della Tanzania che abitano campi semi-nomadi nella boscaglia con un livello moderato di educazione dei bambini in comune. I bambini vengono allattati al seno all’inizio della vita e successivamente svezzati con una dieta a base di polvere di baobab e carne premasticata all’età di 2 anni.

Studio e risultati

In questo studio, i ricercatori hanno eseguito il sequenziamento metagenomico su campioni di feci di bambini del gruppo etnico Hadza. Il team di ricerca ha curato un set di dati di 1 milione, 900 sequenze di acido ribonucleico (rRNA) ribosomiale 16S in campioni fecali di bambini sani provenienti da 18 gruppi, inclusi 62 campioni di bambini Hadza. Il sequenziamento metagenomico profondo è stato eseguito su 39 campioni di neonati Hadza e corrispondenti campioni materni di 23 neonati.

Quando sono state confrontate popolazioni con stili di vita diversi all’interno dello stesso paese, gli autori hanno notato che gli stili di vita condivisi hanno influenzato più fortemente la composizione del microbioma rispetto alla vicinanza geografica. I microbiomi dei bambini che vivono stili di vita artificiali differivano dagli altri di sei mesi di età. Al contrario, per i bambini che vivono uno stile di vita di transizione, il microbioma si è discostato dagli altri di circa 30 mesi di età.

Sono stati identificati cinque gruppi microbici di abbondanza comune (CAG), che, in media, costituiscono più del 93% della composizione dei microrganismi in ciascun campione. All’inizio della vita, fino a sei mesi, lo è Bifidobacterium-Streptococcus La CAG era prevalente in tutti i bambini indipendentemente dallo stile di vita. col tempo, Bacteroides-Ruminococcus CAG nei neonati sintetici e Prevotella-Fecalibacterium La CAG è osservata nei bambini di transizione o non industriali.

Quindi, da un’analisi approfondita del sequenziamento metagenomico, gli autori hanno trovato differenze ad ampio raggio legate all’età e allo stile di vita nella capacità funzionale del microbiota infantile. I metagenomi dei bambini Hadza sono stati inseriti in genomi aggregati metagenomici (MAG) comprendenti 745 specie. In particolare, oltre il 23% sono nuove specie nel set standardizzato del genoma gastrointestinale umano.

Un set di dati completo di 5.755 genomi rappresentativi di specie è stato generato unendo i MAG con i genomi di adulti Hadza e genomi intestinali umani pubblicamente disponibili. Circa il 23,4% del genoma dei bambini Hadza apparteneva a una nuova specie, a supporto dell’ampia diversità di specie insolita che si trova nell’intestino dei bambini Hadza, simile agli adulti Hadza. Inoltre, con gli stili di vita industriali, sono state perse più specie microbiche di quelle acquisite.

Bifidobatterio La classificazione era più diffusa all’inizio della vita e B. infante Era il tipo prevalente nei bambini non industriali durante i primi 6 mesi di vita, che è esaurito nei bambini industriali o mantenuto a livelli moderati nei bambini con stili di vita di transizione durante questo lasso di tempo. Mentre quello, Coraggioso è paraurti Bifidobatterio Specie nei neonati artificiali.

Valutazione delle differenze a livello di deformazione tra le sequenze genomiche di B. infante dei bambini di età compresa tra 0 e 1 anno ha mostrato che l’enzima, glicoside idrolasi famiglia 163 (GH163), era più arricchito nei bambini non formati rispetto ai lattanti in formula. Inoltre, 20 B. infante I ceppi sono stati isolati da campioni fecali di neonati Hadza e sottoposti a sequenziamento. L’arricchimento di GH163 è stato osservato anche in B. infante Isolati dei bambini Hadza rispetto alle sequenze di riferimento generali.

Inoltre, l’assemblaggio filogenetico filogenetico era evidente tra le sequenze di B. infante Isolati e MAG. Ciò può indicare una trasmissione verticale a lungo termine attraverso più generazioni. I ricercatori hanno quindi esaminato il grado di trasmissione verticale nei bambini Hadza mediante un sequenziamento profondo di campioni di feci di 23 madri corrispondenti (le dicotomie Hadza).

In media, le coppie binarie avevano lignaggi più comuni/comuni rispetto alle coppie non binarie. I single che vivono negli stessi campeggi Hadza condividono anche più stress di quelli che vivono in campi diversi. La trasmissione dello stress verticale era maggiore tra i membri di Bacteroidetes e Cyanobacteria ma inferiore tra Hadza Firmicutes.

L’analisi di tracciamento dello stress è stata ripetuta su un set di dati svedese contenente 100 coppie. Batteroidi E il Prevotella I ceppi trasmessi verticalmente erano più comunemente rispettivamente in svedese e Ade bis. Le specie che erano abbondanti nelle madri hanno mostrato una maggiore probabilità di trasmissione verticale.

Conclusioni

Nel complesso, i risultati hanno mostrato che il microbioma infantile è presente BifidobatterioDominante durante i primi anni di vita indipendentemente dallo stile di vita. In particolare, la classificazione che caratterizza gli stili di vita entro i sei mesi di età ha mostrato la trasmissione verticale più comune. Queste osservazioni hanno anche sollevato l’interessante questione se le differenze nell’evoluzione del microbioma intestinale in base agli stili di vita rendano le persone suscettibili alle malattie prevalenti nelle nazioni industrializzate.