Il microbiota nel bambino (prima parte)

Premessa

A partire dalla nascita, i batteri colonizzano i diversi distretti del nostro organismo: cute, cavità orale e nasale, tratto urogenitale e gastrointestinale. 

Il microbiota del bambino evolve, sin dalla nascita, parallelamente con l’ospite influenzandone la salute. Negli anni recenti, l’aumento degli studi su ampie coorti in combinazione con analisi metagenomiche o filogenetiche ha facilitato le indagini sulla composizione, funzione e origine del microbiota intestinale durante i primi anni di vita e chiarito quanto lo sviluppo di tale simbiosi nella prima infanzia sia cruciale per la salute dei bambini.

È dimostrato che lo sviluppo del microbiota intestinale durante la prima infanzia e l’infanzia influenza la patogenesi di varie malattie più avanti nella vita, ma nessuno studio aveva fino ad oggi caratterizzato in dettaglio il microbiota intestinale della prima infanzia.

Il più grande studio sul microbioma infantile che sia stato condotto fino a oggi è l’Environmental Determinants of Diabetes in the Young (TEDDY). 

La nascita del microbiota

Il microbiota intestinale del bambino si instaura dopo la nascita e nel corso dell’infanzia subisce due importanti transizioni: la prima si verifica subito dopo la nascita, durante l’allattamento, e provoca il predominio nel microbiota intestinale da parte del Bifidobacterium; la seconda transizione si verifica durante il periodo dello svezzamento, con l’introduzione di cibi solidi e la continuazione dell’allattamento al seno, e si traduce nella creazione di un microbioma complesso di tipo adulto dominato dai phyla Bacteroidetes che sono il gruppo più rappresentato come numero e Firmicutes a cui appartengono i Lattobacilli e i Proteobatteri che sono i saprofiti, ma si modificano in relazione del contesto (E. coli, Salmonella, Campylobacter).

Il “native core microbiota” è la dotazione iniziale dei microrganismi che il neonato riceve durante il parto, dall’allattamento materno e dall’ambiente e costituisce il fondamento del microbiota per le età successive.

La creazione precoce del microbiota intestinale è influenzata da vari fattori tra cui il tipo di parto (parto cesareo o parto naturale), l’allattamento al seno rispetto all’alimentazione con latti formulati, l’uso di antibiotici e i tempi di introduzione degli alimenti solidi.

La colonizzazione intestinale nel bambino determina lo sviluppo e il funzionamento del suo sistema immunitario: se il microbiota è in perfetta eubiosi, lo rafforzerà anche in età adulta; viceversa, se il microbiota è danneggiato o alterato, può essere la causa di diverse problematiche quali allergie o malattie di diversa natura.

La formazione del microbiota

Quando si formi il microbiota neonatale è ancora oggetto di vari dibattiti.

Anche se per decenni è stata accettata l’idea che, in condizioni fisiologiche, l’ambiente fetale umano fosse sterile e che la colonizzazione microbica iniziasse con la nascita, ulteriori ricerche hanno permesso di rilevare la presenza di batteri nel liquido amniotico e nel meconio, una scoperta che suggerisce che l’intestino del feto stesso possa ospitare batteri prima della nascita.

Uno studio ha rilevato che, parte del DNA osservato nel meconio, proveniva dagli stessi generi batterici trovati nel liquido amniotico, suggerendo che i microbi nel meconio potessero provenire dall’utero materno.

Il feto non vive in un ambiente completamente sterile e viene al mondo con un intestino nel quale è presente una quantità minima di batteri, il 5% di colonizzazione nell’intestino è già presente nel rapporto madre-feto.
Figura 1 – Ipotesi della colonizzazione in ambiente uterino

Il feto non vive in un ambiente completamente sterile e viene al mondo con un intestino nel quale è presente una quantità minima di batteri, il 5% di colonizzazione nell’intestino è già presente nel rapporto madre-feto.  

Il feto, infatti, ingerisce grandi quantità di liquido amniotico durante l’ultimo trimestre di gravidanza.
Sono stati proposti diversi meccanismi per spiegare come i batteri possano essere in grado di colonizzare la cavità uterina durante la gravidanza. In relazione a gravidanze sane, attualmente sono considerati due percorsi principali:

  • per ascensione verticale dalla vagina e/o dal tratto urinario;
  • per via ematica, attraverso la placenta dopo traslocazione dal tratto digestivo (cavità orale e intestino).
Sono stati proposti diversi meccanismi per spiegare come i batteri possano essere in grado di colonizzare la cavità uterina durante la gravidanza
Figura 2 – Vie di colonizzazione batterica della cavità uterina

Nonostante questi risultati è importante considerare che a oggi l’ipotesi della colonizzazione in utero risulta ancora controversa.

Recenti ricerche scientifiche hanno identificato tre fasi nella composizione del microbiota del bambino: fase di sviluppo (3-14 mesi di età), fase di transizione (15-30 mesi) e fase stabile (31-46 mesi).

Alla nascita l’intestino umano è un ambiente aerobico; in quanto tale, la prima flora neonatale è composta da aerobi tolleranti, appartenenti principalmente alla famiglia Enterobacteriaceae (phylum: Proteobacteria).

Nel giro di pochi giorni, tuttavia, questi microrganismi riducono i livelli di ossigeno, cosicché il lume intestinale diventa anaerobico.

Questo fattore consente la colonizzazione successiva da parte di anaerobi stretti come Bifidobacterium (phylum: Actinobacteria), Clostridium (phylum: Firmicutes) e Bacteroides (phylum: Bacteroidetes).

L’allattamento al seno è associato a livelli più elevati di Bifidobatteri (che sono altamente protettivi), mentre l’alimentazione con latte artificiale, per lo più con latte vaccino, porta a un aumento della diversità microbica.

La nascita vaginale è associata a un aumento di Bacteroides, mentre altri fattori, come la convivenza con fratelli o animali domestici, influenzano i profili del microbiota intestinale.

Sono in costante aumento studi che confermano come il microbioma nei primi anni di vita sia fondamentale per la salute negli anni futuri e come l’inizio dello sviluppo del microbioma avvenga già a livello fetale, con il passaggio di alcuni batteri “buoni” attraverso la placenta. 
Al momento della nascita c’è il passaggio tra la flora microbica dalla madre e nascituro e tutto si gioca nelle prime sei ore di vita.

Quindi: nascita vaginale, flora eubiotica della madre ed allattamento materno, condizionano l’instaurarsi di una flora microbica che il bambino “eredita” e che lo condizionerà per tutta la vita in quanto, una parte di questa flora, non cambierà mai. 

Pertanto se si possiede un “buon microbiota” ereditato, basterà un intervento minimo e mirato perché tutto ritorni come prima, al contrario bisognerà lavorare in modo più continuativo, perché il microbiota nel corso della vita possa tornare a quella di partenza. 

Il primo anno di vita è cruciale per lo sviluppo del microbiota intestinale e l’allattamento al seno, con l’assunzione del latte materno, rappresenta il principale fattore che influenza la composizione del microbiota intestinale del bambino. 

Una buona colonizzazione batterica è associata al formarsi di un efficiente sistema immunitario, la mancanza di questa precoce esposizione potrebbe favorire malattie come asma, dermatite atopica, malattie croniche infiammatorie, malattie infiammatorie intestinali.

I Bifidobatteri sono importanti nel neonato per contrastare le coliche gassose o la “stipsi del neonato” e necessari anche durante lo svezzamento, essendoci in questa fase una modificazione importante di tutto il microambiente intestinale, per l’arrivo di nuovi alimenti.

In particolare, la dieta a base di latte del bambino durante i primi mesi di vita favorisce i batteri che fermentano gli oligosaccaridi quale Bifidobacterium, rappresentato, in questa fase, da molte specie.

Altri taxa batterici predominanti sono rappresentati da Enterococcaceae, Streptococcaceae e Lactobacillaceae.

Con l’inizio dello svezzamento, cioè con l’introduzione dei cibi, si osserva meno dominanza del Bifidobacterium e, dopo la cessazione del latte materno, 110 specie batteriche, principalmente appartenenti al phylum Firmicutes, aumentano significativamente.

Dopo lo svezzamento, con l’introduzione nella dieta dei cibi solidi, la flora batterica subisce nuovi cambiamenti poiché cibi solidi promuovono la crescita di batteri in grado di trattare una più ampia varietà di carboidrati, di sintetizzare vitamine e degradare gli xenobiotici.

I bifidobatteri vengono superati da microrganismi più tipici del microbiota intestinale adulto, rappresentati principalmente da batteri dei generi Bacteroides, Prevotella, Ruminococcus, Clostridium e Veillonella.

Infine, all’età di circa 3 anni si costituisce un microbiota intestinale simile a quello adulto. Questi risultati suggeriscono che la maggior parte dello sviluppo della composizione e della funzione del microbiota intestinale del bambino avvenga entro i primi 3 anni di vita.

La composizione del microbiota infantile comporta una serie di modifiche nei primi 3 anni di vita
Figura 3 – Composizione del microbiota infantile e sue modifiche nei primi 3 anni di vita

Giuseppe Chindemi

Fonti

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