PORTĀLS ĀRSTIEM UN FARMACEITIEM
Šī vietne ir paredzēta veselības aprūpes speciālistiem

Zarnu mikrobiotas un disbiozes attīstība bērniem. Ietekmējošie faktori

E. Goraja, K. Zaikova
Zarnu mikrobiotas un disbiozes attīstība bērniem. Ietekmējošie faktori
Freepik
Bērna mikrobioms sāk veidoties antenatālajā periodā, auglim atrodoties in utero. [3] Postnatāli notiek mikrobiotas progresīva diversifikācija, pieaugot mikroorganismu skaitam. Izmaiņas zarnu mikrobiotas līdzsvarā bērna vecumā var izraisīt disbiozi, kas predisponē dažādu slimību attīstībai turpmākajā dzīvē. [7] Tāpēc ir svarīgi atpazīt stāvokļus, kas palielina disbiozes risku bērniem, un sākt adekvātu terapiju, lai novērstu potenciālās sekas.

Rakstā divās daļās apskatīta mikrobiotas attīstība, to ietekmējošie faktori, disbioze un tās novēršanas un ārstēšanas iespējas bērniem. Šajā daļā īpaša uzmanība pievērsta tieši gastrointestinālā trakta mikrobiotai un tās ietekmei uz veselību, jo ir pierādīta zarnu mikrobiotas nozīme bērna attīstībā. [6] Nākamajā Doctus numurā lasiet rekomendācijas probiotiku lietošanā atbilstīgi Pasaules Gastroenteroloģijas organizācijas globālajām vadlīnijām.

Intestinālās mikrobiotas attīstība

Mikrobiota ir mikroorganismu kopums (baktērijas, sēnītes, vīrusi, arheji, protisti), kas eksistē noteiktā organisma vidē, piemēram, gastrointestinālajā traktā (GIT); te iekļauta kā komensālā un simbiotiskā, tā patogēnā mikroflora. Mikrobioms ir mikrobiotas kopums līdz ar tās gēnu un genomu kopu. [2; 81]

Zarnu mikrobiotas kompozīcija mainās līdz ar vecumu. Relatīvs stabilitātes periods iestājas pieaugušā vecumā, kad dominējošie mikroorganismi ir Lactobacillales un Clostridiales, salīdzinot ar gadu veca bērna mikrobiotu, kur pārsvarā atrodami Bifidobacteriales ģintij piederošie mikroorganismi. Bērna mikrobiota strauji attīstās jau no dzimšanas un ap trīs gadu vecumu līdzinās pieauguša cilvēka mikrobiotai. [7]

Tradicionāli valdīja uzskats, ka augļa attīstība notiek sterilā in utero vidē un pirmā saskare ar mikroorganismiem notiek dzemdību laikā vertikālas (mātes) vai horizontālas (vide) transmisijas veidā. [31; 32] 2010. gadā Mshvildadze et al. aprakstīja mikrobiālās DNS klātbūtni jaundzimušo mekonijā, tādējādi pierādot neonatālās mikrobiotas intrauterīnu izcelsmi. [33] Sekoja vairāki pētījumi, kur tika konstatēta mikrobiotas klātiene pirmajos jaundzimušo mekonija paraugos, atrodot Staphylococcus, Enterobacteriaceae, Enterococcus, Lactobacillus un Bifidobacterium. [3] Veikti pētījumi, kas atklāja baktēriju klātieni nabassaites asinīs, placentā [4; 5] un amnija šķidrumā [34], tā pierādot, ka intrauterīnā vide nebūt nav sterila. [7]

Tomēr visapjomīgāk bakteriālā kolonizācija un diversifikācija notiek tieši dzimšanas laikā, kad neonatālais mikrobioms pēkšņi tiek pakļauts jaunai videi un saskarei ar jaunu, daudzveidīgu mikrofloru.

Sākotnējo mikrobioma sastāvu nosaka vairāki faktori, piemēram, dzemdību veids un gestācijas vecums. Laikā spontānās vaginālās dzemdībās dzimušiem bērniem GIT kolonizācijā dominē Lactobacillus, Prevotella, Bifidobacterium un Bacteroides. [22] Laicīgi sectio caesarea (SC) dzemdībās dzimuši bērni vairāk pakļauti kolonizācijai ar mikroorganismiem no mātes ādas un slimnīcas vides, to skaitā Proteobacteria, Firmicutes sugu baktērijām, Clostridium sensu stricto un Clostridium difficile. [36; 37]

Pēc primārās ekspozīcijas dzimšanas laikā seko mikrobioma nobriešana, ko raksturo baktēriju skaita un sugu pieaugums, piemēram, obligāto anaerobu savairošanās (Bacteroidetes, Firmicutes, Clostridia, Lactobacillaceae un Bifidobacteria). [35] Pieauguša cilvēka gastrointestinālajā traktā mājo 100 triljoni 1000 dažādu sugu baktēriju. [1]

Disbioze

Disbioze ir izmaiņas vai disbalanss mikrobiotas sastāvā, [8] kas var veicināt slimību attīstību. Trīs galvenie disbiozes patoģenētiskie mehānismi:

  1. patogēno baktēriju kolonizācija un savairošanās → infekcijas slimību attīstība vai sistēmisks iekaisums,
  2. protektīvās komensālās floras supresija vai izzudums → slimības attīstība,
  3. kombinēta patogēnās floras savairošanās un komensālās floras redukcija → slimības attīstība. [9]

Mātes faktori un to ietekme uz bērna intestinālo mikrobiotu [22] Mātes faktori un to ietekme uz bērna intestinālo mikrobiotu [22]
1. tabula
Mātes faktori un to ietekme uz bērna intestinālo mikrobiotu [22]

Pārskats par atsevišķām slimībām, kuru attīstību predisponē disbioze, sniegts 1. tabulā. Disbioze saistīta arī ar paaugstinātu risku alerģiju, [24; 25] kardiovaskulāru slimību, [26] autiskā spektra traucējumu, [27] zīdaiņa pēkšņas nāves sindroma [28] un Kavasaki slimības [88] attīstībai. Disbioze, kas attīstījusies bērnībā, var persistēt, cilvēkam pieaugot, un turpināties arī pieaugušā vecumā, [23; 29] tāpēc jau zīdaiņa vecumā būtiski nodrošināt veselīgu zarnu mikrobiotu. [30]

Zarnu mikrobiotu ietekmējošie faktori bērniem

Galvenie zarnu mikrobiotu ietekmējošie faktori perinatālajā periodā:

  • mātes faktori — mātes vagīnas un zarnu mikrobiota, [38; 39] mātes svars, dzīvesveids, antibiotiku lietošana grūtniecības laikā, stress, [22]
  • dzemdību veids (caur dabiskajiem dzemdību ceļiem vai SC), [40]
  • barošanas veids (mātes piens vai mākslīgais maisījums), [40]
  • uzturs (piebarojums), [50]
  • antibakteriālo preparātu lietošana, [42; 44]
  • citu medikamentu lietošana, [45; 46]
  • gestācijas vecums, [47; 48]
  • vecāki brāļi, māsas vai mājdzīvnieki ģimenē, [49]
  • sanitārie apstākļi ģimenē. [50]

Visi šie zarnu mikrobiotu ietekmējošie faktori vidēji līdz trīs gadu vecumam nodrošina mazuļa mikrobiotas pakāpenisku attīstību līdz pieaugušam cilvēkam līdzīgai zarnu mikrobiotas kompozīcijai.

Mātes svars

Mātes svaram un ēšanas paradumiem ir pierādīta loma ne tikai neonatālās attīstības procesos, bet arī mikrobu kolonizācijā, imūnās sistēmas attīstībā, kā arī noteicoša loma aptaukošanās un metaboliskā sindroma attīstībai vēlāk bērna dzīvē.

Bērniem, kuri dzimuši mātēm ar virssvaru, novērotas mikrobiālās kompozīcijas līdzības, kas liecina par mātes svara ietekmi uz bērna mikrobioma attīstību. [51; 52]

Mātes stress 

Slimības, kas saistītas ar perinatālu disbiozi [22] Slimības, kas saistītas ar perinatālu disbiozi [22]
2. tabula
Slimības, kas saistītas ar perinatālu disbiozi [22]

Perinatālam mātes stresam var būt ietekme uz pēcnācēju mikrobiotas izmaiņām, un tas var ietekmēt augļa un zīdaiņa attīstību. Psiholoģisks stress ģenerē sistēmisku iekaisuma atbildreakciju, citokīnu, hemokīnu un iekaisuma mediatoru molekulu atbrīvošanos. [53]

Atklāta saikne starp izmaiņām zarnu mikrobiotā un hronisku šo iekaisuma mediatormolekulu iespaidu uz bērniem, kuru māte grūtniecības laikā piedzīvojusi nozīmīgu stresu. [54] Pētījumos ar dzīvniekiem prenatāls stress saistīts ar Lactobacillus skaita samazināšanos mātes vaginālajā mikroflorā un Bifidobacteria un Lactobacilli skaita samazināšanos atvašu mikrobiomā. [55; 56] Apkopojums par mātes faktoriem un to ietekmi uz bērna intestinālo mikrobiotu sniegts 2. tabulā. 

Dzemdību veids 

Dzemdību veids tiek uzskatīts par pirmo un galveno mikrobiālās kolonizācijas noteicošo faktoru agrīnajā dzīves periodā, tomēr šā faktora ilgtermiņa efekti uz mikrobiomu nav pilnībā izzināti. Bacteroides fragilis ir dominējošais mikroorganisms vaginālu dzemdību gadījumā; šo mikroorganismu saista ar izvērstāku intestinālu mikrobiālu daudzveidību un straujāku tā nobriešanu. Turpretī bērniem, kuri dzimuši SC dzemdībās, konstatē mikrobioma diversitātes nepietiekamību. [57]

Jāpiebilst, ka, lai gan dzemdību veids ietekmē baktēriju profilu tūlīt pēc piedzimšanas, šī ietekme nav ilgstoša vai paliekoša. [58] Akagawa et al. 2020. gadā publicēja pētījumu, kur salīdzināja četras grupas:

  • vaginālās dzemdībās dzimuši un ar mātes pienu baroti bērni,
  • vaginālās dzemdībās dzimuši un ar mākslīgo maisījumu baroti bērni,
  • SC dzemdībās dzimuši un ar mātes pienu baroti bērni,
  • SC dzemdībās dzimuši un ar mākslīgo maisījumu baroti bērni.

Kopā tika pētīti 36 veselīgi, laikus dzimuši bērni. Pētījumā konstatēja, ka 4. dienā pēc dzimšanas bērniem, kas dzimuši SC dzemdībās, ir samazināts Lactobacillales un Bacillales daudzums, salīdzinot ar vaginālās dzemdībās dzimušajiem, un dzīves 4. dienā šiem bērniem tika konstatēta disbioze. Tomēr viena mēneša vecumā netika konstatēta būtiska atšķirība zarnu mikrobiota sastāvā visās četrās pētītajās grupās, ko pētnieki skaidroja ar faktu, ka visi bērni, kas tika baroti ar mākslīgo piena maisījumu, saņēma arī mātes pienu. [7]

Barošanas veids

Mātes piens satur nozīmīgu daudzumu Bifidobacteriaceae. Šīs baktērijas izmanto no cilvēka piena derivētos oligosaharīdus (human milk-derived oligosaccharides (HMOs)) kā primāros substrātus [59] — bifidobaktēriju sugas (Bifidobacterium breve, Bifidobacterium bifidum), Lactobacillus sugas un galvenokārt Bifidobacterium longum apakšsuga infantis metabolizē HMOs. [61] HMOs nešķelti sasniedz resno zarnu un tur kalpo kā prebiotikas. [7] HMOs ir unikāla loma jaundzimušā gastrointestinālajā traktā — tie inhibē patogēno baktēriju saistīšanos pie zarnu gļotādas un kavē to proliferāciju. [62] 

Cilvēka pienam ir pašam sava mikrobiālā kompozīcija, kaut gan nav skaidrs, kā tieši piena mikrobioms attīstās. [62; 63] Bērniem, kuri tiek baroti ar krūti, konstatē relatīvi lielāku Streptococcus, Staphylococcus un Prevotella daudzumu. [22] Mātes piens satur arī bioaktīvus faktorus — imūnglobulīnu A (IgA), laktoferīnu, dažādus augšanas faktorus. [60] 

Zīdaiņiem, kuri tiek baroti ar mākslīgajiem maisījumiem, ir daudzveidīgāks mikrobioms, kas līdzīgāks vecāku bērnu vai pieaugušo mikrobiomam. [59] Šo bērnu zarnu mikrobiotā vairāk dominē Firmicutes, Bacteroidetes un Proteobacteria. [62; 64] 

Tā kā padziļinās zināšanas par HMOs un to nozīmi, mākslīgie maisījumi tiek papildināti ar prebiotikām, piemēram, galaktooligosaharīdiem, fruktooligosaharīdiem un biosintētiskiem HMOs, [22] tomēr sastāva ziņā tie atšķiras no mātes piena oligosaharīdiem. [7]

Kādā pētījumā salīdzināts Bifidobacteria daudzums zīdaiņiem, kuri baroti ar krūts pienu, un zīdaiņiem, kuri saņēma mākslīgo maisījumu. Bifidobacteria skaits ar krūts pienu barotiem bērniem bija 90 %, bet tiem, kas saņēma mākslīgo maisījumu, — 73,4 % [65] no zarnu mikrobiotas.

Jāpiebilst, ka īstermiņa un ilgtermiņa efekti saistībā ar konstatētajām zarnu mikrobiotas atšķirībām ar krūts pienu barotiem un mākslīgo maisījumu saņemošiem zīdaiņiem nav līdz galam skaidri. [22]

Antibakteriālo preparātu lietošana

Fakts, ka antibiotikas ietekmē gan patogēno, gan komensālo floru un to lietošana izraisa disbiozi, ir labi zināms.

Agrīna ekspozīcija antibakteriālai terapijai rezultējas ar Bifidobacteria un Lactobacilli daudzuma samazināšanos, kas ir ļoti būtiski veselīgas intestinālās mikrobiotas komponenti. [70; 71] Pētījumi pediatriskajā populācijā (108 zīdaiņi) atklāja, ka antibakteriālo preparātu lietošana šiem bērniem pēc trīs mēnešu vecuma sasniegšanas korelē ar būtisku Staphylococcus un Bifidobacterium mikroorganismu skaita samazināšanos sešu mēnešu vecumā. [68] Yassour et al. pētīja 39 bērnus no dzimšanas līdz trīs gadu vecumam. Pētījuma laikā 20 bērniem, kurus ārstēja ar antibiotikām, konstatēja būtisku disbiozi, kas bija saistīta ar samazinātu zarnu mikroorganismu daudzveidību, salīdzinot ar 19 kontroles grupas bērniem. [69]

Dethlefsen et al. pētīja antibiotiku izraisītu disbiozi trīs pieaugušiem indivīdiem pēc terapijas ar ciprofloksacīnu un konstatēja, ka zarnu mikrobiotas daudzveidība sāk atjaunoties nedēļu pēc antibakteriālās terapijas pārtraukšanas; mikrobiota kompozīcijas ziņā bija gandrīz pilnībā atjaunojusies četras nedēļas pēc terapijas beigām. [66; 67]

Šie pētījumi rosina domāt, ka bērniem disbiozes periods pēc antibakteriālās terapijas ir ilgāks nekā pieaugušiem indivīdiem. [7]

Ne–antibakteriāli medikamenti un disbiozes attīstība bērniem

In vitro atrade liecina, ka 24 % no 1000 tirgū pieejamiem preparātiem inhibē vismaz viena mikroorganismu celma augšanu, tomēr dati ir limitēti. [72] Haki et al. atklāja, ka ķīmijterapijas medikamenti būtiski spēj nelabvēlīgi ietekmēt zarnu mikrobiotas daudzveidību. [73]

Protonu sūkņu inhibitori neietekmē mikroorganismu diversitāti zarnu traktā, tomēr samazina Lactobacillus un Stenotrophomonas skaitu, bet pieaug Haempohilus skaits. [7]

Gestācijas vecums

Ir visai nozīmīgas atšķirības intestinālajā mikrobiotā, salīdzinot laicīgi dzimušus (≥ 37 gestācijas nedēļas) un priekšlaicīgi dzimušus (< 37 gestācijas nedēļas) bērnus: [22] priekšlaicīgi dzimušiem bērniem ir samazināta bakteriālās floras daudzveidība un mikroorganismu daudzums kopumā. [76]

Ir vērojamas novirzes intestinālās mikrobiotas sastāvā: priekšlaicīgi dzimušiem bērniem konstatē pazeminātu Lactobacillus un Bifidobacteria līmeni [22] un izteiktāku tādu potenciāli patogēno baktēriju kā Klebsiella un Clostridium sugu augšanu. [77] Ļoti priekšlaicīgi dzimušiem (< 32 nedēļām) pirmajā dzīves mēnesī ir palielināts Grama pozitīvo baktēriju skaits — Staphylococcus, Clostridia un Enterococcus. [74; 75] Tas varētu būt saistīts ar palielinātu patogēno baktēriju sugu klātieni slimnīcas/jaundzimušo intensīvās terapijas nodaļas vidē, kā arī samazinātu mikrobu dažādību gastrointestinālajā traktā. Kopumā šie faktori predisponē priekšlaicīgi dzimušo bērnu oportūnistisku infekciju attīstībai. [78] Kombinācijā ar nenobriedušu imūnsistēmu šī mikrobu kompozīcija palielina risku infekciju attīstībai; iespējama nekrotizējoša enterokolīta attīstība. [74]

No 22. līdz 36. gestācijas nedēļai priekšlaicīgi dzimušiem bērniem ir nenobriedusi zarnu barjerfunkcija un imunitāte, tāpēc risks sepses attīstībai ir paaugstināts. [7] Priekšlaicīgi dzimušiem bērniem kā riska faktori minami arī barošanas aspekti (donoru piens, mākslīgais maisījums), iespējama lielāka vajadzība pēc antibakteriālās terapijas. [22]

Vide

Daudzveidīgāka zarnu mikrobiota konstatēta zīdaiņiem, kuri dzīvo ģimenē ar mājdzīvniekiem, bet mazāk diversa tā ir bērniem, kuri ģimenē dzīvo ar vecākiem brāļiem vai māsām. [7] 

Baktēriju kompozīcija bija izmainīta, bija vērojams Peptostreptococcaceae daudzuma pieaugums un Bifidobacteriaceae samazinājums zīdaiņiem, kas dzīvoja ģimenē ar mājdzīvniekiem. Peptostreptococcaceae daudzums bija samazināts zīdaiņiem, kas dzīvoja ģimenē ar vecāku brāli vai māsu. [79] Saskarei ar dzīvniekiem ir protektīvs efekts attiecībā uz bērna veselību, proti, samazināts risks alerģiju un astmas attīstībai. [80]
 

Literatūra

  1. Sender R, Fuchs S, Milo R. Are we really vastly outnumbered? Revisiting the ratio of bacterial to host cells in humans. Cell, 2016. 164: 337-340.
  2. Ursell LK, Metcalf JL, Parfrey LW, Knight R. Defining the human microbiome. Nutr Rev, 2012; 70. doi.org/10.1111/j.1753-4887.2012.00493.x.
  3. Hansen R, Scott KP, Khan S, et al. First-pass meconium samples from healthy term vaginally-delivered neonates: an analysis of the microbiota. PLoS One, 2015; 10. doi.org/10.1371/journal.pone.0133320.
  4. Jiménez E, Fernández L, Marín ML, et al. Isolation of commensal bacteria from umbilical cord blood of healthy neonates born by cesarean section. Curr Microbiol, 2005; 51: 270-4.10.1007/s00284-005-0020-3.
  5. Aagaard K, Ma J, Antony KM, et al. The placenta harbors a unique microbiome. Sci Transl Med, 2014; 6: 237ra65.10.1126/scitranslmed.3008599.
  6. Renz H, Adkins BD, Bartfeld S, et al. The neonatal window of opportunity—early priming for life. J Allergy Clin Immunol, 2018; 141: 1212-4.10.1016/j.jaci.2017.11.019.
  7. Akagawa S, Akagawa Y, Yamanouchi S, et al. Development of the gut microbiota and dysbiosis in children. Biosci Microbiota Food Health, 2020; 40(1):12-18. doi: 10.12938/bmfh.2020-034.
  8. Petersen C, Round JL. Defining dysbiosis and its influence on host immunity and disease. Cell Microbiol, 2014; 16: 1024-33.10.1111/cmi.12308.
  9. Wilkins LJ, Monga M, Miller AW. Defining dysbiosis for a cluster of chronic diseases. Sci Rep, 2019; 9. doi.org/10.1038/s41598-019-49452-y.
  10. Wopereis H, Sim K, Shaw A, et al. Intestinal microbiota in infants at high risk for allergy: effects of prebiotics and role in eczema development. J Allergy Clin Immunol, 2018; 141: 1334-42.e5.10.1016/j.jaci.2017.05.054.
  11. Song H, Yoo Y, Hwang J, et al. Faecalibacterium prausnitzii subspecies-level dysbiosis in the human gut microbiome underlying atopic dermatitis. J Allergy Clin Immunol, 2016; 137: 852-60.10.1016/j.jaci.2015.08.021.
  12. Kostic AD, Gevers D, Siljander H, et al. The dynamics of the human infant gut microbiome in development and in progression toward type 1 diabetes. Cell Host Microbe, 2015; 17: 260-73.10.1016/j.chom.2015.01.001.
  13. Siljander H, Honkanen J, Knip M. Microbiome and type 1 diabetes. EBioMedicine, 2019; 46: 512-21.10.1016/j.ebiom.2019.06.031.
  14. Knip M, Siljander H. The role of the intestinal microbiota in type 1 diabetes mellitus. Nat Rev Endocrinol, 2016; 12: 154-67.10.1038/nrendo.2015.218.
  15. Torres J, Hu J, Seki A, et al. Infants born to mothers with IBD present with altered gut microbiome that transfers abnormalities of the adaptive immune system to germ-free mice. Gut, 2020; 69: 42-51.10.1136/gutjnl-2018-317855.
  16. Zhu W, Winter MG, Byndloss MX, et al. Precision editing of the gut microbiota ameliorates colitis. Nature, 2018; 553: 208-11.10.1038/nature25172.
  17. Sokol H, Pigneur B, Watterlot L, et al. Faecalibacterium prausnitzii is an anti-inflammatory commensal bacterium identified by gut microbiota analysis of Crohn disease patients. Proc Natl Acad Sci USA, 2008; 105: 16731-6.10.1073/pnas.0804812105.
  18. Björkström MV, Hall L, Söderlund S, et al. Intestinal flora in very low-birth weight infants. Acta Paediatr Int J Paediatr, 2009; 98: 1762-7.10.1111/j.1651-2227.2009.01471.x.
  19. Smith B, Bodé S, Skov TH, et al. Investigation of the early intestinal microflora in premature infants with/without necrotizing enterocolitis using two different methods. Pediatr Res, 2012; 71: 115-20.10.1038/pr.2011.1.
  20. Mai V, Young CM, Ukhanova M, et al. Fecal microbiota in premature infants prior to necrotizing enterocolitis. PLoS One, 2011; 6. doi.org/10.1371/journal.pone.0020647.
  21. Wang Y, Hoenig JD, Malin KJ, et al. 16S rRNA gene-based analysis of fecal microbiota from preterm infants with and without necrotizing enterocolitis. ISME J, 2009; 3: 944-54.10.1038/ismej.2009.37.
  22. Hill L, Sharma R, Hart L, et al. The neonatal microbiome in utero and beyond: perinatal influences and long-term impacts. Journal of Laboratory Medicine. doi.org/10.1515/labmed-2021-0131.
  23. Odamaki T, Kato K, Sugahara H, et al. Age-related changes in gut microbiota composition from newborn to centenarian: a cross-sectional study. BMC Microbiol, 2016; 16: 90.
  24. Fazlollahi M, Chun Y, Grishin A, et al. Early-life gut microbiome and egg allergy. Allergy, 2018; 73: 1515-1524.
  25. Simonyté Sjödin K, Hammarström ML, Rydén P, et al. Temporal and long-term gut microbiota variation in allergic disease: a prospective study from infancy to school age. Allergy, 2019; 74: 176-185.
  26. Sanduzzi Zamparelli M, Compare D, Coccoli P, et al. The metabolic role of gut microbiota in the development of nonalcoholic fatty liver disease and cardiovascular disease. Int J Mol Sci, 2016; 17: 17.
  27. Hsiao EY, McBride SW, Hsien S, et al. Microbiota modulate behavioral and physiological abnormalities associated with neurodevelopmental disorders. Cell, 2013; 155: 1451-1463.
  28. Goldwater PN. Gut microbiota and immunity: possible role in sudden infant death syndrome. Front Immunol, 2015; 6: 269.
  29. Yatsunenko T, Rey FE, Manary MJ, et al. Human gut microbiome viewed across age and geography. Nature, 2012; 486: 222-227.
  30. Palmer C, Bik EM, DiGiulio DB, et al. Development of the human infant intestinal microbiota. PLoS Biol, 2007; 5: e177.
  31. Kalbermatter C, Fernandez Trigo N, Christensen S, Ganal-Vonarburg SC. Maternal microbiota, early life colonization and breast milk drive immune development in the newborn. Front Immunol, 2021; 12: 1-22.10.3389/fimmu.2021.683022.
  32. de Goffau MC, Lager S, Sovio U, et al. Human placenta has no microbiome but can contain potential pathogens. Nature, 2019; 572: 329-34.10.1038/s41586-019-1451-5.
  33. Mshvildadze M, Neu J, Shuster J, et al. Intestinal microbial ecology in premature infants assessed with non-culture-based techniques. J Pediatr, 2010; 156: 20-5.10.1016/j.jpeds.2009.06.063.
  34. DiGiulio DB, Romero R, Amogan HP, et al. Microbial prevalence, diversity and abundance in amniotic fluid during preterm labor: a molecular and culture-based investigation. PLoS One, 2008; 3: e3056.
  35. Singh A, Mittal M. Neonatal microbiome-a brief review. J Matern Neonatal Med, 2020; 33: 3841-8.10.1080/14767058.2019.1583738.
  36. Dominguez-Bello MG, Costello EK, Contreras M, 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: 11971-5.10.1073/pnas.1002601107.
  37. Biasucci G, Rubini M, Riboni S, et al. Mode of delivery affects the bacterial community in the newborn gut. Early Hum Dev, 2010; 86: 13-5.10.1016/j.earlhumdev.2010.01.004.
  38. Makino H, Kushiro A, Ishikawa E, et al. Mother-to-infant transmission of intestinal bifidobacterial strains has an impact on the early development of vaginally delivered infant’s microbiota. PLoS One, 2013; 8: e78331.
  39. Mueller NT, Bakacs E, Combellick J, et al. The infant microbiome development: mom matters. Trends Mol Med, 2015; 21: 109-117.
  40. Azad MB, Konya T, Maughan H, et al, Investigators CS, CHILD Study Investigators. Gut microbiota of healthy Canadian infants: profiles by mode of delivery and infant diet at 4 months. CMAJ, 2013; 185: 385-394.
  41. Bäckhed F, Roswall J, Peng Y, et al. Dynamics and stabilization of the human gut microbiome during the first year of life. Cell Host Microbe, 2015; 17: 852.
  42. Penders J, Thijs C, Vink C, et al. Factors influencing the composition of the intestinal microbiota in early infancy. Pediatrics, 2006; 118: 511-521.
  43. Akagawa S, Tsuji S, Onuma C, et al. Effect of delivery mode and nutrition on gut microbiota in neonates. Ann Nutr Metab, 2019; 74: 132-139.
  44. Greenwood C, Morrow AL, Lagomarcino AJ, et al. Early empiric antibiotic use in preterm infants is associated with lower bacterial diversity and higher relative abundance of Enterobacter. J Pediatr, 2014; 165: 23-29.
  45. Hakim H, Dallas R, Wolf J, et al. Gut microbiome composition predicts infection risk during chemotherapy in children with acute lymphoblastic leukemia. Clin Infect Dis, 2018; 67: 541-548.
  46. Levy EI, Hoang DM, Vandenplas Y. The effects of proton pump inhibitors on the microbiome in young children. Acta Paediatr, 2020; 109: 1531-1538.
  47. Jacquot A, Neveu D, Aujoulat F, et al. Dynamics and clinical evolution of bacterial gut microflora in extremely premature patients. J Pediatr, 2011; 158: 390-396.
  48. Korpela K, Blakstad EW, Moltu SJ, et al. Intestinal microbiota development and gestational age in preterm neonates. Sci Rep, 2018; 8: 2453.
  49. Azad MB, Konya T, Maughan H, et al. Infant gut microbiota and the hygiene hypothesis of allergic disease: impact of household pets and siblings on microbiota composition and diversity. Allergy Asthma Clin Immunol, 2013; 9: 15.
  50. De Filippo C, Cavalieri D, Di Paola M, et al. Impact of diet in shaping gut microbiota revealed by a comparative study in children from Europe and rural Africa. Proc Natl Acad Sci USA, 2010; 107: 14691-14696.
  51. Mulligan CM, Friedman JE. Maternal modifiers of the infant gut microbiota: metabolic consequences. J Endocrinol, 2017; 235: R1-12.10.1530/JOE-17-0303.
  52. Collado MC, Isolauri E, Laitinen K, Salminen S. Distinct composition of gut microbiota during pregnancy in overweight and normal-weight women. Am J Clin Nutr, 2008; 88: 894-9.10.1093/ajcn/88.4.894.
  53. Gur TL, Shay L, Palkar AV, et al. Prenatal stress affects placental cytokines and neurotrophins, commensal microbes, and anxiety-like behavior in adult female offspring. Brain Behav Immun, 2017; 64: 50-8.10.1016/j.bbi.2016.12.021.
  54. Gur TL, Bailey MT. Effects of stress on commensal microbes and immune system activity. Adv Exp Med Biol, 2016; 874: 289-300.10.1007/978-3-319-20215-0_14.
  55. Jašarevic E, Jašarevic J, Howerton CL, et al. Alterations in the vaginal microbiome by maternal stress are associated with metabolic reprogramming of the offspring gut and brain. Endocrinol, 2015; 156: 3265-76.10.1210/en.2015-1177.
  56. Bailey MT, Lubach GR, Coe CL. Prenatal stress alters bacterial colonization of the gut in infant monkeys. J Pediatr Gastroenterol Nutr, 2004; 38: 414-21.10.1097/00005176-200404000-00009.
  57. Shao Y, Forster SC, Tsaliki E, et al. Stunted microbiota and opportunistic pathogen colonization in caesarean-section birth. Nature, 2019; 574: 117-21.10.1038/s41586-019-1560-1.
  58. Chu DM, Ma J, Prince AL, et al. Maturation of the infant microbiome community structure and function across multiple body sites and in relation to mode of delivery. Nat Med, 2017; 23: 314-26.10.1038/nm.4272.
  59. Lawson MAE, O’Neill IJ, Kujawska M, et al. Breast milk-derived human milk oligosaccharides promote bifidobacterium interactions within a single ecosystem. ISME J, 2020; 14: 635-48.10.1038/s41396-019-0553-2.
  60. Ballard O, Morrow AL. Human milk composition. Pediatr Clin North Am, 2013; 60: 49-74.10.1016/j.pcl.2012.10.002.
  61. Zabel BE, Gerdes S, Evans KC, et al. Strain-specific strategies of 2′-fucosyllactose, 3-fucosyllactose, and difucosyllactose assimilation by Bifidobacterium longum subsp. infantis Bi-26 and ATCC 15697. Sci Rep, 2020; 10. doi.org/10.1038/s41598-020-72792-z.
  62. Davis EC, Wang M, Donovan SM. The role of early life nutrition in the establishment of gastrointestinal microbial composition and function. Gut Microbes, 2017; 8: 143-71.10.1080/19490976.2016.1278104.
  63. Davis EC, Dinsmoor AM, Wang M, Donovan SM. Microbiome composition in pediatric populations from birth to adolescence: impact of diet and prebiotic and probiotic interventions. Dig Dis Sci, 2020; 65: 706-22.10.1007/s10620-020-06092-x.
  64. Stewart CJ, Ajami NJ, O’Brien JL, et al. Temporal development of the gut microbiome in early childhood from the TEDDY study. Nature, 2018; 562: 583-8.10.1038/s41586-018-0617-x.
  65. Haarman M, Knol J. Quantitative real time PCR assays to identify and quantify fecal Bifidobacterium species in infants receiving a prebiotic infant formula. Appl Environ Microbiol, 2005; 71: 2318-24.10.1128/AEM.71.5.2318-2324.2005.
  66. Dethlefsen L, Huse S, Sogin ML, Relman DA. The pervasive effects of an antibiotic on the human gut microbiota, as revealed by deep 16S rRNA sequencing. PLoS Biol, 2008; 6: e280.
  67. Dethlefsen L, Relman DA. Incomplete recovery and individualized responses of the human distal gut microbiota to repeated antibiotic perturbation. Proc Natl Acad Sci USA, 2011; 108 Suppl 1: 4554-4561.
  68. Martin R, Makino H, Cetinyurek Yavuz A, et al. Early-life events, including mode of delivery and type of feeding, siblings and gender, shape the developing gut microbiota. PLoS One, 2016; 11: e0158498.
  69. Yassour M, Vatanen T, Siljander H, et al, DIABIMMUNE Study Group. Natural history of the infant gut microbiome and impact of antibiotic treatment on bacterial strain diversity and stability. Sci Transl Med, 2016; 8: 343-381.
  70. Tormo-Badia N, Håkansson Å, Vasudevan K, et al. Antibiotic treatment of pregnant non-obese diabetic mice leads to altered gut microbiota and intestinal immunological changes in the offspring. Scand J Immunol, 2014; 80: 250-60.10.1111/sji.12205.
  71. Underwood MA, Mukhopadhyay S, Lakshminrusimha S, Bevins CL. Neonatal intestinal dysbiosis. J Perinatol, 2020; 40: 1597-608.10.1038/s41372-020-00829-2.
  72. Maier L, Pruteanu M, Kuhn M, Zeller G, Telzerow A, Anderson EE, Brochado AR, Fernandez KC, Dose H, Mori H, Patil KR, Bork P, Typas A. Extensive impact of non-antibiotic drugs on human gut bacteria. Nature, 2018; 555: 623-628.
  73. Hakim H, Dallas R, Wolf J, et al. Gut microbiome composition predicts infection risk during chemotherapy in children with acute lymphoblastic leukemia. Clin Infect Dis, 2018; 67: 541-548.
  74. Milani C, Duranti S, Francesca Bottacini B, et al. The first microbial colonizers of the human gut: composition, activities, and health implications of the infant gut microbiota. Microbiol Mol Biol Rev, 2017; 81: 1-67.10.1128/MMBR.00036-17.
  75. Korpela K, Blakstad EW, Moltu SJ, et al. Intestinal microbiota development and gestational age in preterm neonates. Sci Rep, 2018;8. doi.org/10.1038/s41598-018-20827-x.
  76. Rougé C, Goldenberg O, Ferraris L, et al. Investigation of the intestinal microbiota in preterm infants using different methods. Anaerobe, 2010; 16: 362-70.10.1016/j.anaerobe.2010.06.002.
  77. Baker JM, Chase DM, Herbst-Kralovetz MM. Uterine microbiota: residents, tourists, or invaders? Front Immunol, 2018; 9. doi.org/10.3389/fimmu.2018.00208.
  78. Brooks B, Firek BA, Miller CS, et al. Microbes in the neonatal intensive care unit resemble those found in the gut of premature infants. Microbiome, 2014; 2. doi.org/10.3389/fimmu.2018.00208.
  79. Azad MB, Konya T, Maughan H, et al. Infant gut microbiota and the hygiene hypothesis of allergic disease: impact of household pets and siblings on microbiota composition and diversity. Allergy Asthma Clin Immunol, 2013; 9: 15.
  80. Ownby DR, Johnson CC, Peterson EL. Exposure to dogs and cats in the first year of life and risk of allergic sensitization at 6 to 7 years of age. JAMA, 2002; 288: 963-972.
  81. Guarner F, Sanders ME, Szajewska H, et al. World Gastroenterology Organisation Global Guidelines: Probiotics and Prebiotics. Journal of Clinical Gastroenterology, 2024; 58(6): 533-553. DOI: 10.1097/MCG.0000000000002002.
  82. Mitsuoka T. Significance of dietary modulation of intestinal flora and intestinal environment. Biosci Microflora, 2000; 19: 15-25.
  83. van Nood E, Vrieze A, Nieuwdorp M, et al. Duodenal infusion of donor feces for recurrent Clostridium difficile. N Engl J Med, 2013; 368: 407-415.
  84. Moayyedi P, Surette MG, Kim PT, et al. Fecal microbiota transplantation induces remission in patients with active ulcerative colitis in a randomized controlled trial. Gastroenterology, 2015; 149: 102-109.e6.
  85. Pinn DM, Aroniadis OC, Brandt LJ. Is fecal microbiota transplantation the answer for irritable bowel syndrome? A single-center experience. Am J Gastroenterol, 2014;109: 1831-1832.
  86. Nicholson MR, Mitchell PD, Alexander E, et al. Efficacy of fecal microbiota transplantation for Clostridium difficile infection in children. Clin Gastroenterol Hepatol, 2020; 18: 612-619.e1.
  87. Dominguez-Bello MG, De Jesus-Laboy KM, Shen N, et al. Partial restoration of the microbiota of cesarean-born infants via vaginal microbial transfer. Nat Med, 2016; 22: 250-253.
  88. Kaneko K, Akagawa S, Akagawa Y, et al. Our evolving understanding of Kawasaki disease pathogenesis: role of the gut microbiota. Front Immunol, 2020; 11: 1616.