Tarmflorans utveckling hos spädbarn – ett drama i tre akter

I den hittills största kliniska studien av mikrobiomets, det vill säga tarmflorans, utveckling hos spädbarn har forskare funnit att utvecklingen sker i olika stadier som kan associeras med förändringar i livsstilen under den första tiden i livet. Fynden baseras på prover från TEDDY-studien och publiceras i två artiklar i den vetenskapliga tidskriften Nature.

De första åren i livet är viktiga för mikrobiomets utveckling. Man föds med väldigt få mikroorganismer och under de första åren samlas mikrobiella samhällen på och i kroppen.

I den här studien har forskare studerat hur mikrobiomet etableras hos barn som ingår i TEDDY-studien och skeenden som hör samman med de första levnadsåren.

Över 12 000 avföringsprover som samlats in från 903 barn mellan 3 och 46 månader gamla med förhöjd ärftlig risk att utveckla typ 1-diabetes har analyserats av forskare vid amerikanska Baylor College of Medicine och Broad Institute vid Massachusetts Institute of Technology och Harvard University.

Tarmflorans tre utvecklingsfaser

Med hjälp av så kallad gensekvensering och metagenomsekvensering (då man analyserar samtliga gener som förekommer i en organism, det vill säga även i bakterier, svampar, virus och så vidare) har forskarna kunnat slå fast att tarmflorans utveckling sker i tre distinkta faser:

1. Utvecklingsfas (3 till 14 månader)
2. Övergångsfas (15-30 månader)
3. Stabil fas (31 till 46 månader)

– Att vi kan ordna utvecklingsfaserna på detta sätt kan ge oss möjlighet att avslöja skillnader som kanske förklarar varför barn drabbas av autoantikroppar som sedan markerar en ökad risk för typ 1-diabetes eller celiaki, säger professor Åke Lernmark, Lunds universitet, som är huvudansvarig för den svenska delen av TEDDY och medförfattare på båda artiklarna.

Totalt bidrar de svenska TEDDY-barnen till 30 procent av de resultat som uppnåtts.

Samband mellan amning och probiotiska bakterier

Forskarna fann en koppling mellan amning och högre förekomst av Bifidobacterium breve och Bifidobacterium bifidum, två typer av fördelaktiga bakteriearter med probiotiska egenskaper. Dessutom påskyndades mognaden av barnets mikrobiom efter amningens upphörande.

– Detta ger oss en insikt i hur den tidiga kosten påverkar mikrobiologisk utveckling, säger Joseph Petrosino, professor och chef för Alkek Center for Metagenomics och Microbiome Research på Baylor College of Medicine i Houston, USA, som lett studien.

Flera epidemiologiska studier har visat en koppling mellan amning och lägre risk för flera sjukdomar senare i livet, såsom allergier och fetma. Att rikta sig mot näringsämnena i bröstmjölken som främjar de hälsosamma bakterierna i tarmen, eller att ge probiotika som innehåller bifidobakterier, utgör en viktig väg framåt i framtida forskning som syftar till att kunna återskapa, eller ersätta, de fördelaktiga egenskaperna i bröstmjölken när amning inte är möjlig.

Vaginal födsel innebar fler bakterier

Det fanns också en koppling mellan vaginal födsel och en större mängd bakterier tillhörande Bacteroides-släktet. Att ha fler bakterier vid födseln var dock inte förbehållet de spädbarn som föddes vaginalt. De som hade fler bakterier vid födseln tenderade att ha en större mångfald mikrober tidigt under de första 40 månaderna av livet.

– Återigen är innebörden av detta ännu inte tydligt. Att ha mikrobiell mångfald betraktas typiskt som fördelaktigt men vi förstår fortfarande inte helt vilka mikrobiella signaler tidigt i livet som är viktiga för utvecklingen, säger Petrosino.

Autoimmunitet och färre bakterier

Studien visade även att barn som utvecklade autoimmunitet mot betacellerna i bukspottskörteln och som därför fick typ 1-diabetes, hade färre bakterier som kan bilda och tillgodogöra sig kortkedjiga fettsyror.

– Tack vare att TEDDY-barnens föräldrar skickade in avföringsprover varje månad från 4 månaders ålder har denna forskning kunnat genomföras. Vi hoppas att det kan ge en ökad förståelse för vilka faktorer som påverkar risken att utveckla autoantikroppar mot betaceller och typ 1-diabetes, säger Helena Larsson, forskare vid Lunds universitet och medicinskt ansvarig för TEDDY i Sverige.

Text: Sara Liedholm

Artikeln är tidigare publicerad på Vetenskap & hälsa, Lunds universitet.