Un análisis exhaustivo de los cambios en la población microbiana intestinal durante los tres primeros años de vida ha puesto de manifiesto algunos de los impactos de factores como la forma del parto -vaginal o por cesárea- y la exposición a los antibióticos, incluyendo los efectos de múltiples tratamientos con antibióticos.

En un artículo publicado este miércoles en 'Science Translational Medicine', un equipo dirigido por investigadores del Hospital General de Massachusetts (MGH, por sus siglas en inglés) y el Instituto Broad, en Cambridge, Massachusetts, Estados Unidos, se describen las conclusiones que pueden ayudar a entender cómo se establece el microbioma intestinal y cómo la combinación de microbios en los niños individuales puede contribuir al riesgo de desarrollar trastornos como la diabetes tipo 1 y la enfermedad inflamatoria intestinal.

"Una de las motivaciones principales de la investigación del microbioma es que la población microbiana de la primera infancia parece ser crítica para la salud humana y la disminución de la diversidad de la microbiota intestinal ha sido implicada en una serie de enfermedades alérgicas y autoinmunes", dice uno de los autores, Ramnik Xavier, jefe de la Unidad Gastrointestinal del MGH y miembro del Instituto Broad. "Nuestro estudio no solo analizó el microbioma intestinal en alta resolución que nos permitió identificar las especies microbianas y las cepas, sino que al seguir a los participantes en el tiempo hemos sido capaces de descubrir hallazgos que no han sido revelados por muestras individuales de cada paciente", detalla.

En colaboración con un equipo de investigadores finlandeses que han trabajado durante varios años, el equipo de MGH/Broad inscribió a un grupo de 39 niños de los cuales se tomaron muestras de heces mensuales tras el nacimiento y hasta la edad de 36 meses. Se analizó cada muestra con un procedimiento estándar de secuenciación basado en ARN utilizado para identificar poblaciones microbianas y la secuenciación más detallada del genoma completo en aproximadamente el 25% de las muestras para revelar las cepas específicas de especies microbianas identificadas.

Durante el periodo de estudio, 20 de los participantes recibieron antibióticos para tratar las infecciones respiratorias o del oído, con los niños recibiendo entre nueve y 15 tratamientos. Se encontraron muchas características del microbioma intestinal en desarrollo que eran consistentes a través de todos los participantes en el estudio, con la presencia y abundancia de especies particulares aumentando y disminuyendo en puntos de edad similar. 

Signos propios con lactancia materna y nacimiento por cesárea

Los investigadores también detectaron varias diferencias claras a partir de los hallazgos de estudios previos sobre el impacto de la lactancia materna. Los primeros trabajos que compararon niños amamantados con niños alimentados con fórmula identificaron un aumento en la abundancia de especies de 'Bifidobacterium' en los que fueron amamantados durante periodos más largos de tiempo.

Todos los niños en esta investigación fueron amamantados durante cierto periodo de tiempo y aunque hubo cierta correlación entre la duración de la lactancia materna y los niveles de 'Bifidobacterias', algunos de los niños de este grupo tenían niveles bajos de esas bacterias, incluso con leche materna.

Trabajos anteriores también han informado de haber encontrado una firma particular del microbioma, con baja abundancia del género 'Bacteroides', en los niños que nacen por cesárea durante los primeros seis meses de vida. En el estudio actual, los autores encontraron el mismo patrón en los cuatro niños nacidos por cesárea, pero se sorprendieron al hallar que también se produjo en siete de los niños nacidos por vía vaginal. Los niños que habían sido expuestos al tratamiento con antibióticos tuvieron una reducción en la diversidad de su población microbiana, una diferencia que fue aún mayor en aquellos que también presentaban niveles bajos de 'Bacteroides'. La secuenciación conjunta de genes reveló que en los niños expuestos a antibióticos las especies bacterianas tienden a ser menos y estar dominadas por una sola cepa, en lugar de las varias especies y cepas observaaos en los no tratados con antibióticos. El análisis de muchas muestras tomadas en el tiempo reveló que los microbiomas de los niños expuestos a los antibióticos fueron menos estables, en particular alrededor del tiempo de tratamiento con antibióticos. La presencia de genes conocidos por conferir resistencia a los antibióticos aumentó rápidamente durante el tratamiento antibiótico y los niveles de genes de resistencia codificados en los cromosomas microbianos cayeron rápidamente después de la interrupción del tratamiento. Sin embargo, los genes de resistencia codificados en moléculas de ADN pequeñas llamados elementos móviles -un medio por el cual los genes de resistencia pueden ser transmitidos entre las bacterias- persistió mucho más tiempo después de la retirada de los antibióticos.

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