Nutrition, tarmens mikrobiota och barnhälsa

Publicerat i: 
Publicerat 2017-10-29

Tidigare publicerat i Nordisk Nutrition nr 1, 2017

Spädbarns kolonisering av tarmen sker successivt och påverkas av amning, blandad uppfödning och introduktion av fast föda. Det finns visst stöd för att den tidiga koloniseringen av tarmen kan påverka allergirisk och att detta kan modifieras av pre- och probiotika. Effekter av pre- och probiotika vid kliniska tillstånd, som till exempel behandling av inflammatorisk tarmsjukdom, celiaki, spädbarnskolik och förebyggande av infektioner är ännu ofullständigt utvärderade.

>>text: Christina West, docent, överläkare, Klinisk vetenskap, pediatrik, Umeå universitet.

 

Vi lever i ett dynamiskt samspel med vår mikrobiota. I takt med utvecklingen av moderna molekylärbiologiska tekniker har vi fått ökad förståelse för betydelsen av mag-/tarmkanalens mikrobiota (tarmflora) för hälsa och sjukdomsrisk. Mikrobiotan i mag-/tarmkanalen har många viktiga uppgifter; den påverkar ämnesomsättningen, immunförsvaret och skyddar oss mot smittämnen.

Koloniseringen av mag-/tarmkanalen sker successivt och det är föreslaget att etableringen av tarmens mikrobiota kan ha programmerande effekter på bland annat ämnesomsättning och immunförsvar. Kost och kostfaktorer under barndomen påverkar mikrobiotans sammansättning och funktion. Studier indikerar samband mellan en rubbad mikrobiota i magtarmkanalen och ett flertal sjukdomar och tillstånd som drabbar barn och unga, till exempel fetma och övervikt, allergier och inflammatorisk tarmsjukdom. Orsakssamband har inte påvisats men pågående forskning syftar till att kartlägga mikrobiotans funktion och att med kostinterventioner modulera mikrobiotan för att påverka hälsoutfall.

Etableringen av mikrobiotan

Hos den vuxne består mikrobiotan av ett fåtal fyla (divisioner) som utgör dess “kärna”, där Bacteroidetes och Firmicutes dominerar. Även om nyare forskning föreslår att bakterier kan överföras från mor till barn redan under graviditeten, så exponeras det nyfödda barnet för en kvantitativt mycket större mängd mikrober under förlossningen och under spädbarnstiden.

Koloniseringen av mag-/tarmkanalen sker stegvis. Initialt kan endast aeroba bakterier som överlever i syrerik miljö överleva, men i takt med att syre förbrukas kan även anaeroba bakterier etablera sig. Mikrobiotians diversitet ökar successivt (1).

Koloniseringsprocessen påverkas både av genetiska faktorer och faktorer i omgivningen som antibiotika till mor och barn, förlossningssätt och spädbarnskostens sammansättning (1-3). Vi kan också temporärt påverka tarmens mikrobiota med probiotika, prebiotika eller kombinationen av desamma, som kallas synbiotika.

Tidig uppfödning påverkar

Bröstmjölken innehåller oligosackarider som fungerar som näring för bland annat bifidobakerier, vilket leder till att ammade barn har en mikrobiota i tarmen som består av en hög andel av denna bakterietyp (1–3). När man studerar bakteriernas arvsmassa i det ammade barnets mikrobiota ser man en anrikning av gener som förknippas med nedbrytning av enkla kolhydrater. När fast föda introduceras förändras den bakteriella sammansättningen, diversiteten ökar och man ser en anrikning av gener som kan bryta ned komplexa kolhydrater (1).

Få studier har undersökt mikrobiotans sammansättning och funktion hos barn som har en blandad tidig uppfödning, det vill säga både amning och modersmjölksersätttning (3). I en mindre longitudinell studie såg man att spädbarn som erhöll en blandad uppfödning hade högre bakteriell diversitet i tarmen än ammade barn (4).

Även om mikrobiotans sammansättning ändrades i båda grupperna när tilläggskost introducerades var förändringen mest uttalad i den grupp barn som erhöll blandad uppfödning. Dessa påvisade skillnader i mikrobiotans sammansättning och funktion, i relation till tidig uppfödning, har föreslagits ha programmerande effekter på bland annat ämnesomsättning och tillväxt. Effekterna behöver dock undersökas vidare i stora prospektiva, longitudinella studier, och kopplas till kliniska utfallsmått, för att avgöra om de har en relevans för hälsa och sjukdomsrisk (3).

Immunförsvar och allergirisk

Ungefär två tredjedelar av kroppens immunsystem återfinns i tarmen. Immunförsvaret i tarmen ska å ena sidan reagera kraftfullt mot potentiellt sjukdomsframkallande smittämnen, å andra sidan ska det inte reagera mot vår normala mikrobiota eller födoämnen.

Det finns ett visst stöd för teorin att den tidiga koloniseringen av tarmen kan påverka allergirisk (2–3). Bland annat har skillnader i sammansättningen av tarmens mikrobiota med lägre andel Bacteroidetes och lägre bakteriell diversitet redan innan barnet utvecklar allergi rapporterats (5). I en tvärsnittstudie fann vi att gravida mammor, vars barn senare utvecklade atopiskt eksem, hade lägre diversitet av Bacteroidetes än de mammor vars barn förblev friska (6). Detta ger ytterligare stöd för att Bacteroidetes, som har anti-inflammatorisk aktivitet, är av intresse i detta sammanhang.

I en rapport från den kanadensiska födelsekohortstudien CHILD rapporterade man lägre andel av bakeriefamiljen Ruminococcaceae hos ettåringar som var sensibiliserade mot födoämnen, det vill säga hade Immunglobulin E (IgE)-antikroppar mot födoämnesallergen i blodet (7). I samma tvärsnittstudie som ovan, fann vi att de barn som senare utvecklade atopiskt (IgE-förmedlat) eksem hade lägre andel Ruminococcaceae och att låg andel av denna bakterietyp var associerad med förhöjda inflammatoriska markörer i blodet (6). Ruminococcaceae kan bryta ned komplexa kolhydrater vilket leder till ökad produktion av kortkedjiga fettsyror, som både tillför energi och har anti-inflammatoriska effekter.

Sammanfattningsvis talar resultaten för att sammansättningen av tarmens mikrobiota har potential att influera immunförsvar och allergirisk men orsakssamband är inte klarlagda och det återstår att visa om man genom att stimulera tillväxten av specifika bakteriegrupper kan påverka sjukdomsutfall (2–3).

Pro- och prebiotika

Det hittills mest studerade sättet att modulera tarmens mikrobiota hos barn och unga har varit att tillföra probiotika eller prebiotika. Probiotika är ”mikroorganismer som när de intas i tillräcklig mängd kan ge hälsoeffekter” (8). Prebiotika är icke smältbara kostkomponenter, som kan fermenteras i tjocktarmen, influera tarmens mikrobiota och bilda metabolt aktiva ämnen.

Prebiotiska substanser som selektivt stimulerar tillväxten av bifidobakterier är till exempel oligosackarider i bröstmjölken, frukto-oligsackarider (FOS), och galakto-oligosackarider (GOS). Probiotika har prövats vid många pediatriska sjukdomstillstånd, med varierande resultat.

Meta-analyser, inklusive en Cochrane review (vilken inkluderade 63 studier och 8 000 individer) har visat att specifika probiotika som ges tillsammans med uppvätskande behandling, kan minska diarréperioden med ungefär ett dygn vid virusorsakad magsjuka (9). European Society for Pediatric Gastroenterology, Hepatology and Nutrition (ESPGHAN) och European Society for Paediatric Infectious Diseases (ESPID) understryker dock i sina rekommendationer att endast de probiotika vars effekt har utvärderats i kliniska prövningar bör användas vid behandling av magsjuka. ESPGHAN och ESPID inkluderade i sin evidensbaserade rekommendation Lactobacillus rhamnosus GG (LGG) och Saccharomyces boulardii (10), och utöver dessa inkluderade World Gastroenterology Organisation även L. reuteri ATCC 55730 och L. casei DN-114 001 (11).

Effekter av probiotika vid diarré orsakad av antibiotika har också undersökts, men bevisningen har ansetts bristfällig på grund av låg kvalitet av inkluderade studier (framförallt stort patientbortfall och få händelser).

Pre- och probiotika vid allergi

Prebiotika och probiotika har utvärderats i kliniska prövningar för att förebygga allergi. Metaanalyser visar en måttlig effekt av prebiotika och probiotika för att förebygga eksem, men det finns betydande olikheter mellan studierna (typ av intervention och interventionens längd, patientgrupp och kliniska utfallsmått) (12).

Flera internationella expertgrupper betonar därför behovet av tydligare underlag innan specifika rekommendationer kan ges. World Allergy Organization (WAO) gjorde en annan bedömning och rekommenderar nu prebiotika i allergipreventionssyfte till spädbarn som inte helammas (13). Samma expertgrupp rekommenderar även probiotika till barn med hög risk att utveckla allergi, det vill säga barn som har ärftlig benägenhet att utveckla allergi (14). WAO:s expertgrupp betonade dock, i likhet med andra expertorganisationer, att evidensen är låg och att specifika rekommendationer om vilken typ av probiotika eller prebiotika som är mest effektiv inte kan ges i dagsläget (12–14).

Pre- och probiotika vid andra kliniska tillstånd

Det finns preliminär evidens för att probiotika kan förebygga nekrotiserande enterokolit (förekomst av död tarmvävnad hos barn med låg födelsevikt) och probiotika ges därför i vissa länder på denna indikation. I Sverige har man valt att avvakta resultaten av ytterligare kliniska studier (15). Effekter av pre- och probiotika vid kliniska tillstånd, som till exempel behandling av inflammatorisk tarmsjukdom, celiaki, spädbarnskolik och förebyggande av infektioner är ännu ofullständigt utvärderade (3).

I TEDDY-studien, en multi-centerstudie som följer barn med hög risk att utveckla typ 1-diabetes, undersökte man kopplingen mellan intag av probiotika tidigt i livet och utvecklingen av autoantikroppar mot insulinproducerande celler, vilket kan vara ett förstadium till typ 1-diabetes (16). Probiotikaintag första levnadsmånaden var associerat med minskad risk för utveckling av dessa autoantikroppar, jämfört med senare probiotikaintag eller inget intag alls. Däremot var det ingen association mellan intag av löslig kostfiber och utvecklingen av autoantikroppar eller insjuknande i diabetes under tidig barndom (17). Det behövs ytterligare forskning som undersöker betydelsen av detta (3).

Framtida perspektiv

Etableringen av tarmens mikrobiota påverkas av en mängd omgivningsfaktorer inklusive kost och kostfaktorer. Förändringar i mikrobiotans sammansättning och funktion har påvisats vid ett flertal pediatriska sjukdomstillstånd, men orsakssamband är inte fastställda (2-3).

Flertalet studier har också analyserat mikrobiotan i insamlade avförinsgprov. Eftersom mikrobiotans sammansättning förändras under dess passage genom magtarmkanalen och skiljer sig i sammansättning mellan lumen (inuti tarmen) och vid tarmens slemhinna behövs studier som studerar mikrobiotan från flera lokaler i magtarmkanalen.

För att kunna ge specifika rekommendationer behöver vi både kliniska och mekanistiska studier som studerar mikrobiotans sammansättning och funktion, och effekter av optimerade kostinterventioner inklusive tillförsel av pre- och probiotika.

Jävsförhållanden: Författaren har erhållit forskningsfinansiering från Arla Foods; föreläsningsarvode från Nestlé Nutrition, Nutricia och HiPP; royalties från UptoDate.

Referenser

1. Bäckhed F, et al. Dynamics and Stabilization of the Human Gut Microbiome during the First Year of Life. Cell Host Microbe 2015; 17: 690-703.

2. West CE, et al. The gut microbiota and inflammatory noncommunicable diseases: associations and potentials for gut microbiota therapies. J Allergy Clin Immunol 2015; 135: 3-13.

3. Karlsson Videhult F, et al. Nutrition, gut microbiota and child health outcomes. Curr Opin Clin Nutr Metab Care 2016; 19: 208-13.

4. Thompson AL, et al. Milk- and solid-feeding practices and daycare attendance are associated with differences in bacterial diversity, predominant communities, and metabolic and immune function of the infant gut microbiome. Front Cell Infect Microbiol 2015;5:3.

5. Abrahamsson TR, et al. Low diversity of the gut microbiota in infants with atopic eczema. J Allergy Clin Immunol 2012; 129: 434-40, 40 e1-2.

6. West CE, et al. Gut microbiome and innate immune response patterns in IgE-associated eczema. Clin Exp Allergy 2015; 45: 1419-29.

7. Azad MB, et al. Infant gut microbiota and food sensitization: associations in the first year of life. Clin Exp Allergy 2015; 45: 632-43.

8. FAO/WHO, Health and nutritional properties of probiotics in food including powder milk with live lactic acid bacteria. Report of a joint FAO/WHO expert consultation on evaluation of health and nutritional properties in food including powder milk with live lactic acid bacteria. 2001.

9. Allen SJ, et al. Probiotics for treating acute infectious diarrhoea. Cochrane Database of Systematic Reviews 2010, Issue 11. Art. No.: CD003048. DOI: 10.1002/14651858.CD003048.pub3.

10. World Gastroeneterology Organisation Global Guidelines. Probiotics and prebiotics. October 2011. Available from: http://www.worldgastroenterology.org/assets/export/userfiles/Probiotics_FINAL_20111128.pdf

11. Guarino A, et al. European Society for Pediatric Gastroenterology, Hepatology, and Nutrition/European Society for Pediatric Infectious Diseases Evidence-Based Guidelines for the Management of Acute Gastroenteritis in Children in Europe: Update 2014. J Pediatr Gastroenterol Nutr 2014; 59: 1332-152.

12. Forsberg, et al. Pre- and probiotics for allergy prevention: time to revisit recommendations? Clin Exp Allergy 2016; 46: 1506-1521.

13. Cuello-Garcia CA, et al. World Allergy Organization-McMaster University Guidelines for Allergic Disease Prevention (GLAD-P): Prebiotics. World Allergy Organ J 2016; 9: 10.

14. Fiocchi A, et al.World Allergy Organization-McMaster University Guidelines for Allergic Disease Prevention (GLAD-P): Probiotics. World Allergy Organ J 2015; 8: 4.

15. Abrahamsson, et al. Probiotika under neonatalperioden. 2015. http://www.neo.barnlakarforeningen.se

16. Uusitalo U, et al. Association of Early Exposure of Probiotics and Islet Autoimmunity in the TEDDY Study. JAMA Pediatr 2015: 1-9.

17. Beyerlein A, et al. Dietary intake of soluble fiber and risk of islet autoimmunity by 5 y of age: results from the TEDDY study. Am J Clin Nutr 2015; 102: 345-52.

Taggar:

banner