Come si forma il microbiota intestinale nei neonati?
Il microbiota intestinale del neonato si sviluppa attraverso un processo complesso e dinamico, influenzato da molteplici fattori che incidono sulla sua composizione e sulle sue funzioni.
Tra questi, la tipologia di parto, l’età gestazionale, la dieta e lo stile di vita della madre durante la gravidanza, la modalità di allattamento e l’esposizione a farmaci svolgono un ruolo chiave nella formazione e nell’evoluzione del microbiota, con conseguenze sullo sviluppo immunitario e metabolico del bambino.
Nei primi tre anni di vita, la composizione del microbiota è determinante nel funzionamento della risposta immunitaria, modulando processi che contrastano l’attacco da agenti esterni e attivando meccanismi che persistono per tutta la vita.
John Penders, et al., Factors Influencing the Composition of the Intestinal Microbiota in Early Infancy, Pediatrics 2006;118;511 DOI: 10.1542/peds.2005-2824
Il ruolo della tipologia di parto
Uno dei principali fattori che influenzano la colonizzazione iniziale del microbiota intestinale è la modalità del parto. I neonati per via vaginale acquisiscono gran parte del loro microbiota dai batteri presenti nel tratto genitale materno, favorendo la trasmissione di generi come Lactobacillus, Prevotella o Sneathia, essenziali per il fisiologico sviluppo del microbiota.
Al contrario, i neonati con taglio cesareo presentano un microbiota iniziale derivante piuttosto dai batteri presenti sulla pelle, con una presenza di comunità dei generi Staphylococcus, Corynebacterium, e Propionibacterium. Tuttavia, tali differenze tendono a ridursi nei primi mesi di vita, grazie all’intervento di altri fattori come l’alimentazione.
Dominguez-Bello MG et al: Delivery mode shapes the acquisition and structure of the initial microbiota across multiple body habitats in newborns. Proc Natl Acad Sci USA 2010; 107: 11971–11975. DOI: 10.1073/pnas.1002601107
L’importanza dell’età gestazionale
L’età gestazionale alla nascita è un altro elemento determinante per la formazione del microbiota intestinale. I neonati prematuri, avendo un’esposizione intrauterina più breve e un sistema immunitario ancora immaturo, tendono ad avere un microbiota meno sviluppato e diversificato, e quindi più vulnerabile a infezioni gastrointestinali.
Inoltre, la permanenza prolungata in ambienti ospedalieri e l’uso di antibiotici possono alterare ulteriormente il microbiota, riducendo la presenza di batteri benefici e favorendo la crescita di patogeni opportunisti.
Hiltunen, Henni et al. Preterm infant meconium microbiota transplant induces growth failure, inflammatory activation, and metabolic disturbances in germ-free mice. Cell Reports Medicine, Volume 2, Issue 11, 100447.
L’impatto dell’allattamento
L’alimentazione neonatale rappresenta un fattore cruciale nella modulazione del microbiota intestinale. Il latte materno fornisce nutrienti essenziali, ma anche composti bioattivi e prebiotici, tra cui gli oligosaccaridi del latte umano (HMOs), che promuovono la crescita di batteri benefici come Bifidobacterium e Bacteroides. Questi batteri svolgono un ruolo fondamentale nel rafforzare il sistema immunitario e nello sviluppo dell’asse intestino-cervello.
Studi recenti hanno evidenziato che i neonati alimentati con latte artificiale sviluppano un microbiota intestinale differente rispetto ai neonati allattati al seno, con un profilo metabolico e immunitario distinto. Il latte materno promuove un microbiota più protettivo e i neonati allattati al seno tendono ad avere un minor rischio di sviluppare obesità, allergie, diabete di tipo 1 e problemi intestinali rispetto a quelli allattati artificialmente. Il latte artificiale porta invece a un microbiota più diversificato ma meno ottimale per la salute a lungo termine.
Lyons KE, et al. Breast Milk, a Source of Beneficial Microbes and Associated Benefits for Infant Health. Nutrients 2020;12(4):1039
O’Sullivan A, Farver M, Smilowitz JT. The Influence of Early Infant-Feeding Practices on the Intestinal Microbiome and Body Composition in Infants. Nutr Metab Insights. 2015 Dec 16;8(Suppl 1):1-9. doi: 10.4137/NMI.S29530. Erratum in: Nutr Metab Insights. 2016 Oct 27;8(Suppl 1):87. doi: 10.4137/NMI.S41125. PMID: 26715853; PMCID: PMC4686345.
L’influenza dei farmaci sul microbiota neonatale
L’esposizione ai farmaci nelle prime fasi di vita rappresenta un fattore critico per la composizione e lo sviluppo del microbiota intestinale.
In particolare, gli antibiotici somministrati durante il parto o nei primi mesi influenzano profondamente il microbiota, riducendo la presenza di Actinobacteria e Bacteroidetes e aumentando la colonizzazione di Proteobacteria e Firmicutes. Inoltre, farmaci soppressori dell’acidità come gli inibitori della pompa protonica (IPP) e gli antagonisti dei recettori H2 possono diminuire la diversità microbica intestinale nei neonati prematuri.
L’integrazione con probiotici e prebiotici è stata proposta come strategia per mitigare gli effetti indesiderati dei farmaci, favorendo un aumento di batteri benefici come Bifidobacterium e Lactobacillus, e riducendo la proliferazione di microrganismi patogeni.
Patangia DV, Grimaud G, O’Shea CA, Ryan CA, Dempsey E, Stanton C, Ross RP. Early life exposure of infants to benzylpenicillin and gentamicin is associated with a persistent amplification of the gut resistome. Microbiome. 2024 Feb 3;12(1):19
Huang H, Jiang J, Wang X, Jiang K, Cao H. “Exposure to prescribed medication in early life and impacts on gut microbiota and disease development”. EClinicalMedicine. 2024 Jan 23;68:102428
L’evoluzione del microbiota nelle prime fasi della vita
La composizione del microbiota intestinale cambia nel tempo, seguendo tre fasi principali:
- Fase di sviluppo (3-14 mesi): Dominata da Bifidobacterium, questa fase è fortemente influenzata dall’allattamento al seno.
- Fase di transizione (15-30 mesi): Inizia con lo svezzamento e comporta una maggiore diversità microbica.
- Fase stabile (31-46 mesi): Il microbiota raggiunge una composizione più simile a quella adulta.
Diversi fattori contribuiscono allo sviluppo del microbiota intestinale nei primi anni, oltre a quelli già citati: fra gli altri, si segnala la convivenza con fratelli o animali domestici, che sembra accelerare la maturazione microbica.
Stewart CJ, Ajami NJ, O’Brien JL, Hutchinson DS, Smith DP, Wong MC, Ross MC, Lloyd RE, Doddapaneni H, Metcalf GA, Muzny D, Gibbs RA, Vatanen T, Huttenhower C, Xavier RJ, Rewers M, Hagopian W, Toppari J, Ziegler AG, She JX, Akolkar B, Lernmark A, Hyoty H, Vehik K, Krischer JP, Petrosino JF. Temporal development of the gut microbiome in early childhood from the TEDDY study. Nature. 2018 Oct;562(7728):583-588. doi: 10.1038/s41586-018-0617-x. Epub 2018 Oct 24. PMID: 30356187; PMCID: PMC6415775.
