Descubren probiótico natural en microbiomas de recién nacidos en Reino Unido

Los bebés recién nacidos tienen una de tres bacterias pioneras en su intestino poco después del nacimiento, una de las cuales podría usarse para desarrollar nuevos probióticos terapéuticos infantiles personalizados, según muestran los investigadores.

En el estudio más grande hasta la fecha sobre los microbiomas infantiles del Reino Unido, investigadores del Wellcome Sanger Institute, el University College London (UCL) y la Universidad de Birmingham utilizaron la secuenciación del genoma completo para analizar muestras de heces de 1.288 bebés sanos, todos menores de un mes, del Estudio del Bioma del Bebé del Reino Unido.

Esta investigación, publicada en Microbiología de la naturalezadescubrieron que una de estas bacterias pioneras beneficiosas estaba genéticamente adaptada para aprovechar al máximo los nutrientes de la leche materna, lo que sugiere que es la más adecuada para prosperar en el microbioma de un bebé. El equipo descubrió que esta bacteria también puede impedir que los patógenos colonicen el intestino de los bebés, lo que destaca su importante potencial como probiótico natural.

Los hallazgos podrían respaldar el desarrollo de fórmulas infantiles y probióticos terapéuticos que contengan las cepas naturales más eficaces para el intestino del bebé. En la actualidad, la mayoría de los probióticos infantiles comerciales contienen una cepa bacteriana diferente que no se encuentra en los microbiomas tempranos de los bebés en sociedades industrializadas como el Reino Unido y los Estados Unidos.

Además de las dos bacterias pioneras beneficiosas, los investigadores destacaron una tercera bacteria que se considera peligrosa, ya que puede provocar la colonización de bacterias resistentes a los antibióticos. Esto puede interferir en el desarrollo del microbioma infantil y aumentar el riesgo de que los patógenos colonicen el intestino.

En el futuro, podría ser posible predecir cómo se desarrollará el intestino de un bebé mediante el mapeo del perfil de su microbioma intestinal inmediatamente después del nacimiento para evaluar qué bacterias pioneras tiene. De ser necesario, se podría proporcionar un probiótico personalizado para ayudar a promover el desarrollo saludable del microbioma y proteger contra infecciones potencialmente patógenas.

Se necesitan más investigaciones, como el proyecto Microbes, Milk, Mental Health and Me (4M), para comprender el impacto de las bacterias pioneras en la salud. Este proyecto, codirigido por el Wellcome Sanger Institute, forma parte del estudio Children Growing Up in Liverpool, en el que participaron 10 000 madres y bebés. Esta extensa investigación busca explorar cómo factores como el microbioma intestinal del bebé y la alimentación en los primeros años de vida afectan el desarrollo cerebral, el comportamiento, las emociones y la salud mental en etapas posteriores de la vida.

El microbioma intestinal es un ecosistema complejo de millones de microbios que son vitales para la salud humana e importantes para el desarrollo del sistema inmunológico. Dado que comienza a formarse inmediatamente después del nacimiento, el primer mes es el primer momento para la intervención con probióticos que podrían usarse para restaurar o estimular el microbioma. Sin embargo, antes de este estudio, faltaban datos de alta resolución que mostraran cómo se desarrolla el microbioma en este período de la vida y qué bacterias serían las más útiles en los recién nacidos sanos.

Basándose en un estudio previo sobre el microbioma de los bebés en el Reino Unido que mostró que los bebés nacidos por parto vaginal tenían un microbioma diferente al de los nacidos por cesárea, esta nueva investigación analizó un conjunto de datos ampliado de 2387 muestras de heces de 1288 bebés del Reino Unido nacidos en hospitales y algunas de sus madres. El equipo del Wellcome Sanger Institute, UCL y la Universidad de Birmingham descubrió que todos los recién nacidos se incluían en uno de los tres perfiles de microbioma, cada uno caracterizado por una bacteria pionera dominante diferente.

De estas bacterias pioneras, Bifidobacterium longum subsp. longum (B. longum) y Bifidobacterium breve (B. breve) se consideran beneficiosas porque promueven la colonización estable de otros microbios beneficiosos, y Enterococcus faecalis (E. faecalis) se considera riesgoso.

Se descubrió que la B. longum provenía del intestino de la madre durante el parto. Sin embargo, el equipo descubrió que la B. breve no se transmitía de esta manera. El equipo también descubrió que la B. breve estaba genéticamente adaptada para aprovechar al máximo los nutrientes que se encuentran en la leche materna y puede bloquear patógenos potencialmente dañinos que colonicen los intestinos de los bebés.

Alrededor del 85% de los bebés estudiados fueron amamantados durante las primeras semanas de vida. Los investigadores descubrieron que la lactancia materna en comparación con la alimentación con fórmula no parecía influir en el tipo de bacterias pioneras en el intestino del bebé, pero sí lo hizo el uso de antibióticos. Los investigadores destacan que otros factores como la edad materna y la cantidad de partos también pueden influir, pero se necesitan más investigaciones para investigar esto y el impacto en los resultados de salud a largo plazo.

También demostraron que una bacteria que se encuentra comúnmente en los probióticos comerciales para bebés, conocida como Bifidobacterium longum subsp. infantis (B. infantis), no era una bacteria pionera y es poco común en los bebés del Reino Unido. Este hallazgo coincide con la investigación de otros países industrializados occidentales que también muestra una falta de B. infantis de origen natural en los microbiomas de los primeros bebés y sugiere que B. breve podría ser un probiótico natural más eficaz.

El Dr. Yan Shao, primer autor del Instituto Wellcome Sanger, afirmó: «Si pensamos en el intestino de un bebé recién nacido como un ecosistema que comienza a establecerse desde el nacimiento, se sabía muy poco sobre qué microbios plantan las primeras semillas para establecerse y cómo lo hacen antes de los hallazgos del Estudio del Bioma Infantil del Reino Unido. Al analizar la información genómica de alta resolución de más de 1200 bebés, hemos identificado tres bacterias pioneras que impulsan el desarrollo de la microbiota intestinal, lo que nos permite agruparlas en perfiles del microbioma infantil. Poder ver la composición de estos ecosistemas y cómo se diferencian es el primer paso para desarrollar intervenciones personalizadas efectivas que ayuden a mantener un microbioma saludable».

La profesora Louise Kenny, investigadora principal del estudio Children Growing up in Liverpool de la Universidad de Liverpool, añadió: «Las decisiones sobre el modo de parto y la lactancia materna son complejas y personales, y es importante tener en cuenta que no existe un enfoque único para determinar cuáles son las mejores opciones para usted y su bebé. También es importante señalar que aún no comprendemos del todo cómo influyen el modo de parto y los diferentes métodos de alimentación infantil en el desarrollo del microbioma y cómo esto afecta a la salud posterior. Por eso, esta investigación es vital. Debemos seguir encontrando nuevas formas de garantizar que todos los niños reciban el apoyo necesario para tener el mejor comienzo posible en la vida».

El profesor Nigel Field, coautor del estudio de la UCL, señaló: «Si bien nuestro estudio ha seleccionado tres bacterias pioneras como importantes para el desarrollo del microbioma de los bebés, aún queda por determinar si las diferentes bacterias pioneras afectan la salud y las enfermedades, tanto en la infancia como más adelante en la vida, y de qué manera. El Estudio del Bioma del Bebé del Reino Unido está haciendo un seguimiento activo de los participantes para obtener pistas al respecto, y ahora se necesitan cohortes aún más grandes para investigar el papel del microbioma infantil en la salud».

El Dr. Trevor Lawley, autor principal del Instituto Wellcome Sanger, observó: «El desarrollo del microbioma al comienzo de la vida de una persona podría tener enormes implicaciones para ella más adelante. También es un momento en el que el uso de probióticos infantiles podría ser muy eficaz, si sabemos qué bacterias son importantes y relevantes para las poblaciones objetivo.

«Nuestro estudio destaca una bacteria pionera sumamente beneficiosa que puede digerir completamente la leche materna y proteger al recién nacido contra microbios dañinos. Tiene el potencial de ser un probiótico natural muy eficaz, ya que puede establecerse en el intestino del niño, y espero que nuestro estudio de acceso abierto fomente la selección racional de cepas probióticas y el desarrollo de nuevas terapias basadas en el microbioma basadas en la investigación genómica».