Η μετάβαση από το γάλα στις πρώτες στερεές τροφές αποτελεί ένα από τα σημαντικότερα διατροφικά ορόσημα του πρώτου έτους ζωής και φαίνεται ότι συνοδεύεται από πολύ γρήγορες αλλαγές στο εντερικό μικροβίωμα. Νέα μελέτη σε 125 βρέφη δείχνει ότι μαζί με την εισαγωγή συμπληρωματικών τροφών μεταβάλλονται όχι μόνο η σύνθεση των μικροοργανισμών του εντέρου, αλλά και οι λειτουργικές δυνατότητές τους, με το μικροβίωμα να μετακινείται από την επεξεργασία των απλών σακχάρων του γάλακτος προς την αξιοποίηση πιο σύνθετων υδατανθράκων. Οι ερευνητές ανέλυσαν δείγματα κοπράνων από 125 ζεύγη μητέρας-βρέφους που συμμετείχαν στη μελέτη COMBINE στην Ιρλανδία. Συνολικά εξετάστηκαν 250 δείγματα, ένα πριν και ένα μετά την έναρξη της συμπληρωματικής διατροφής. Η ανάλυση έγινε με προηγμένη μεταγονιδιωματική αλληλούχιση, η οποία επιτρέπει στους επιστήμονες να εξετάζουν σε μεγάλη λεπτομέρεια όχι μόνο ποια μικρόβια υπάρχουν στο έντερο, αλλά και ποια γονίδια και μεταβολικές οδοί διαθέτουν.
Η αλλαγή δεν αφορά μόνο την εισαγωγή στερεών τροφών
Τα βρέφη πέρασαν από τη διατροφή αποκλειστικά με γάλα στη συμπληρωματική διατροφή σε διάμεση ηλικία 147 ημερών, δηλαδή περίπου στους πέντε μήνες. Τα βρέφη που τρέφονταν με βρεφικό γάλα άρχισαν τις στερεές τροφές περίπου 17 ημέρες νωρίτερα από εκείνα που θήλαζαν. Ωστόσο, η ηλικία κατά την οποία ξεκίνησαν οι στερεές τροφές δεν ήταν ο παράγοντας που συνδεόταν περισσότερο με τη διαμόρφωση του μικροβιώματος.
Η διάρκεια του θηλασμού εμφάνισε ισχυρότερη σχέση με την πορεία της μικροβιακής κοινότητας. Οι ερευνητές περιγράφουν αυτό το φαινόμενο ως «pacing effect», δηλαδή ως μια μορφή ρυθμιστικού ρόλου του θηλασμού στην εξέλιξη του μικροβιώματος. Με άλλα λόγια, η απομάκρυνση από το μητρικό γάλα φαίνεται να συνδέεται περισσότερο με τις αλλαγές στη μικροβιακή κοινότητα από την ίδια την ηλικία κατά την οποία προστίθενται οι στερεές τροφές.
Αυτό έχει ιδιαίτερο ενδιαφέρον επειδή η ανάπτυξη του μικροβιώματος κατά τους πρώτους μήνες της ζωής δεν είναι μια στατική διαδικασία. Η μικροβιακή κοινότητα αλλάζει καθώς αλλάζει και το περιβάλλον στο οποίο ζουν οι μικροοργανισμοί, με τη διατροφή να αποτελεί έναν από τους σημαντικότερους παράγοντες. Η νέα μελέτη προσθέτει στοιχεία για το τι ακριβώς συμβαίνει σε λειτουργικό επίπεδο κατά τη συγκεκριμένη μεταβατική περίοδο.
Η σημαντικότερη αλλαγή που εντόπισαν οι ερευνητές αφορούσε τις μεταβολικές λειτουργίες του μικροβιώματος. Με την εισαγωγή των στερεών τροφών, αυξήθηκαν οι μικροβιακές λειτουργίες που σχετίζονται με τη διάσπαση σύνθετων πολυσακχαριτών, αμύλου και μαννάνης, ενώ μειώθηκε η σχετική έμφαση στις λειτουργίες που σχετίζονται με την αξιοποίηση των απλών σακχάρων του γάλακτος. Παράλληλα, αυξήθηκαν ορισμένες οδοί που σχετίζονται με τη ζύμωση και τον μεταβολισμό του βουτυρικού και του οξικού οξέος, δύο λιπαρών οξέων βραχείας αλύσου. Οι αλλαγές αυτές είναι βιολογικά αναμενόμενες καθώς αλλάζει το είδος των διαθέσιμων θρεπτικών συστατικών στο έντερο. Το μητρικό γάλα και το βρεφικό γάλα προσφέρουν ένα διαφορετικό υπόστρωμα για τους μικροοργανισμούς σε σχέση με τις στερεές τροφές, οι οποίες εισάγουν σταδιακά περισσότερους σύνθετους υδατάνθρακες και διαφορετικές μορφές φυτικών συστατικών. Ενδιαφέρον παρουσιάζει και η μεταβολή σε ορισμένες λειτουργίες που σχετίζονται με βιταμίνες. Μετά την έναρξη της συμπληρωματικής διατροφής αυξήθηκαν οι μικροβιακές οδοί που σχετίζονται με τη βιοσύνθεση θειαμίνης (βιταμίνη Β1), βιοτίνης (βιταμίνη Β7) και φυλλικού οξέος (βιταμίνη Β9). Αντίθετα, μειώθηκαν ορισμένες οδοί που σχετίζονται με τη βιοσύνθεση βιταμίνης Κ2 και βιταμίνης Β6. Οι μεταβολές αυτές αφορούν τη γενετική λειτουργική δυνατότητα των μικροοργανισμών και δεν σημαίνουν ότι τα βρέφη απέκτησαν αντίστοιχη αύξηση ή μείωση των επιπέδων αυτών των βιταμινών στον οργανισμό τους.
Μεγαλύτερες αλλαγές στα βρέφη που έπιναν φόρμουλα
Μία από τις πιο χαρακτηριστικές διαφορές της μελέτης εμφανίστηκε όταν οι ερευνητές συνέκριναν βρέφη που τρέφονταν αποκλειστικά με βρεφικό γάλα με εκείνα που θήλαζαν. Τα βρέφη που τρέφονταν με φόρμουλα είχαν αρχικά μεγαλύτερο πλούτο μικροβιακών ειδών. Μετά την εισαγωγή των στερεών τροφών, όμως, οι λειτουργικές αλλαγές στο μικροβίωμά τους ήταν πολύ περισσότερες.
Συγκεκριμένα, οι ερευνητές εντόπισαν 162 μεταβολικές οδούς που μεταβλήθηκαν στα βρέφη που τρέφονταν με φόρμουλα, έναντι μόλις 7 οδών στα βρέφη που θήλαζαν, δηλαδή περίπου 23 φορές περισσότερες διαφοροποιήσεις. Η διαφορά αυτή δεν σημαίνει ότι το ένα είδος διατροφής είναι συνολικά «καλύτερο» για το μικροβίωμα. Αντικατοπτρίζει το γεγονός ότι οι διαφορετικές διατροφικές συνθήκες συνδέονται με διαφορετική πορεία της μικροβιακής κοινότητας και διαφορετική προσαρμογή της όταν προστίθενται οι στερεές τροφές.
Οι ερευνητές εντόπισαν επίσης σχέση ανάμεσα στη συχνότητα των κενώσεων και στη σύνθεση του μικροβιώματος μετά την έναρξη της συμπληρωματικής διατροφής. Το εύρημα αυτό προσθέτει ακόμη έναν παράγοντα που φαίνεται να συνδέεται με τη μικροβιακή σύνθεση κατά την περίοδο της ταχείας ανάπτυξης του εντέρου.
Τι σημαίνουν τα ευρήματα για τις πρώτες τροφές
Παρά το ενδιαφέρον των αποτελεσμάτων, η μελέτη δεν επιτρέπει να εξαχθεί το συμπέρασμα ότι μια συγκεκριμένη τροφή θα οδηγήσει σε «καλύτερο» μικροβίωμα ή ότι η συγκεκριμένη μεταβολή θα προστατεύσει από κάποια μελλοντική ασθένεια. Οι ερευνητές επισημαίνουν ότι η ηλικία των βρεφών και ο τρόπος διατροφής ήταν στενά συνδεδεμένα μεταξύ τους, με αποτέλεσμα να μην είναι δυνατό να διαχωριστεί πλήρως η φυσιολογική ωρίμανση του μικροβιώματος από την επίδραση της συμπληρωματικής διατροφής.
Επιπλέον, η μελέτη μέτρησε γονίδια και μεταβολικές οδούς που υποδεικνύουν τι θα μπορούσαν να κάνουν οι μικροοργανισμοί και όχι την πραγματική παραγωγή συγκεκριμένων μεταβολιτών, όπως τα λιπαρά οξέα βραχείας αλύσου ή οι βιταμίνες. Οι ερευνητές σημειώνουν επίσης ότι σημαντικό μέρος της λειτουργικής δυνατότητας του μικροβιώματος δεν μπορεί ακόμη να αντιστοιχιστεί με ακρίβεια στις υπάρχουσες βάσεις δεδομένων.
Το εύρημα έχει, επομένως, μεγαλύτερη αξία ως ένδειξη του πόσο γρήγορα προσαρμόζεται το εντερικό μικροβίωμα στις διατροφικές αλλαγές κατά τους πρώτους μήνες της ζωής. Η μελέτη δείχνει ότι λειτουργικές αλλαγές μπορούν να ανιχνευθούν ακόμη και σε βρέφη περίπου τεσσάρων μηνών, ενώ η διάρκεια του θηλασμού φαίνεται να αποτελεί σημαντικό παράγοντα στην πορεία αυτής της μικροβιακής ωρίμανσης. Δεν αξιολόγησε, ωστόσο, εάν κάποια από αυτές τις διαφορές μεταφράζεται σε καλύτερη ή χειρότερη υγεία για το παιδί.
Η έρευνα δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Scientific Reports.
