Babyens helse avhenger av hvordan mikrobiomet utvikler seg

Mikrobiomet i tarmen berikes allerede mens vi er et foster, og videreutvikles under fødselen og fra første pust vi tar i denne verden.  Hvordan mikrobiomet utvikler seg fra vi er babyer, har stor betydning for helsa vår senere i livet.

Fra vi er i mors mage, uavhengig om vi er født vaginalt eller med keisersnitt, født hjemme eller på sykehus, vil mikrober etablere seg i mage- og tarmkanalen, og vil fortsette å gjøre det resten av barndommen.

Mer eller mindre 2000 mikrobielle arter vil ta bolig i mage- og tarmkanalen for en kortere og lengre periode.
Flere faktorer påvirker mikrobenes etablering i kroppen vår:

– mors tarmhelse

– tidspunkt for etablering

– rekkefølge av mikrober som etablerer seg

– hvilke langsiktig effekt etableringen har

1. Babyen arver mors mikrobiom. Om mor har ubalanser i mikrobiomet, i kroppen før og under graviditeten, kan det overføres til barnet. Drikker for eksempel mor mye lettbrus under svangerskapet, påvirker det barnet. Spiser mor mye frukt og grønt, samt fermentert mat før og under graviditeten, vil det ha positiv effekt på barnets mikrobiom. Barn har et mikrobiom allerede fra det er et foster.
2. Mennesker er født med en steril mage-tarmkanal, og den mikrobielle koloniseringen starter under fødselen. Mage- og tarmkanalen hos nyfødte domineres av aerobe arter, energi blir lagret og frigitt. Noen funksjonelt aktive mikrober bør etableres innen uker eller måneder. Hvis dette skjer senere, kan det bidra til at de ikke får utført oppgavene de var satt til.
3. De første anaerobe bakteriene vil redusere oksygen i blodet og oksidasjonspotensialet. Rundt 2-4 måneders alder er det bedre forhold for anaerobe arter, som bifidobakterier, slik at de blomstrer og etablerer seg permanent. Slekten bifidobakterier er assosiert med metabolismen/stoffskifte og nedbrytningen av sukkerarten oligosakkarider, som finnes i morsmelk. Ved introduksjon av fast føde reduseres forekomsten av bifidobakterier, mens forekomst av bakterien Firmicutes øker.
4. Ved 3 års alderen begynner barnets tarmflora å ligne de voksnes. Når mikrorgansimene har etablert seg, og de fysiologiske forholdene er gode, vil alle hovedgrupper som clostridia, bacteroides, para-bacteorides osv, være til stede hos alle friske mennesker. De kan da gjennomføre hovedoppgavene sine som hydrolyse av karbohydrater, produksjon av kortkjedede fettsyrer og peptider osv. Faktorer som sult, infeksjoner, antibiotika etc. kan påvirke nærværet og etableringen av disse viktige mikrobene og føre til endringer.

Ulike mikrober opptrer på ulike tidspunkt i livet. Ved for eksempel tenåringsalderen, er mikrobiomet rikt på organismer som oppmuntrer til produksjon av vitamin B12 og folat, som fremmer vekst.

Forskning på tarmmikrobiotaen til spedbarn

Ved å studere den mikrobielle koloniseringen og hvordan den utvikler seg fra spedbarnsalder, kan vi få en detaljert innsikt i hvordan bakteriene etablerer seg i tarmen.

Det har vært få studier på avføring hos friske spedbarn, hvor det tas jevnlige prøver over en lengre periode. Vi vet derfor lite om hvilke mønstre, tilstedeværelse av ulike mikrober, i mikrobiomet som gir normal utvikling. Forskere i Norge, Pål Trosvik og Eric J. de Muinch, er blant de få som har forsket på dette, og de hentet avføringsprøver fra 12 spedbarn, nesten daglig, totalt 2684 prøver, rundt 224 prøver per spedbarn, i løpet av første leveår. Ett par toeggede tvillinger og et par søsken født med 16 måneders mellomrom var med i studien. Trosvik og Muinch observerte økende dominans av bacterioides og Firmicutes frem til første bursdag. Høyt innhold av bakterien Actinobacteria (som bifidobakterier) kjennetegner også mikrobiomet tidlig i spedbarnsperioden.

Analyser av avføringen viste at det 60-120 dager etter fødsel blir spedbarns mikrobiota mer lik hverandre, og da blomster også bifidobakteriene, mens mengden av flere grupper innen familien Phylum Firmicutes går ned. Dette er når barna flest blir introdusert for fast føde, Tvillingenes mikrobiota fulgte hverandre tett hele veien, til tross for at den ene tvillingen fikk intensiv antibiotikabehandling mot slutten av første levemåned. Noen forandringer var også knyttet til reiser. Mangfoldet øker gradvis, og resultatet av tvillingene kan tyde på at den tvillingen som ikke fikk antibiotika, påvirket den som fikk, og mikrobiotaen ble lik. Hvor du er i søskenrekka påvirker også mikrobiomet. Barn født lengre ut i søskenrekka, har sjeldnere allergi enn førstefødte.

Andre studier viser at spedbarn med unormalt langsom eller unormal rask vekst, har en litt annen tarmflora enn dem som fulgte vekstkurven.

Fødsel

Opp i gjennom historien er babyer blitt født hjemme i et uforstyrret miljø der mødrene har bodd, i hus, hytte eller hule. Først i forrige århundre, de siste to til tre generasjoner, flyttet de fødselen inn på sykehus. Det fører til at babyene blir disponert for andre mikrober enn de ville gjort om de blir født hjemme, noe som påvirker mikrobiomet. Studie viser at de som ble født hjemme har høyere sannsynlighet for å bli kolonisert med gunstige mikrober, de som gir normal immun-, metabolsk- og fordøyelsesfunksjon. Barn som var født på sykehus, har større sannsynlighet for å få mikrober som er assosiert med keisersnitt, antibiotikabehandling, selv om ingen av babyene i studien hadde opplevd det selv.

Eksponering for vaginale bakterier ved fødselen, er med på å starte en viktig koloniseringsprosess i tarmen hos nyfødte. Barn som fødes normalt, vaginalt, har for eksempel høyere antall Lactobacillus bakterier i løpet av deres første levedager. Lactobacillus produserer en syre som hindrer skadelige bakterier i å formere seg. Keisersnitt gir derfor ikke den beste forutsetningen. Babyer tatt med keisersnitt har flere bakterier tarmene som er assosiert med sykehusmiljøet.

Senere studie har vist at overføring av vaginale bakterier til spedbarnets tarm er begrenset, og at mors vaginale mikrobiom ikke er en stor bidragsyter til bakteriesamfunnet som utvikler seg i babyens tarm etter fødsel. Mors kilde til bakteriene var rektal snarere enn vaginal. Disse forskerne mener andre faktorer som morsmelk og eksponering fra miljøet har større påvirkning.

Morsmelk og kosthold

Det er økende forståelse for fordelene ved amming, og de positive effektene amming har på tarmen til barnet, og hvordan tarm-hjerne-aksen utvikler seg, samt immunsystemet. Morsmelk fremmer vekst av Bifidobakteriearter, som er viktig for dannelse av aminosyrer som tryptofan, fenylalanin og tyroksin. Bifidobakterieartene produserer også aromatiske melkesyrer i tarmen til spedbarn, som påvirker immunforsvaret tidlig i livet.

Helt fra fødselen legges det til rette et fantastisk, livslangt samarbeid mellom mikrober og mennesker. Den tredje største ingrediensen i morsmelk, komplekse melkesukkerarter, går rett gjennom fordøyelseskanalen til barnet. De blir ikke brutt ned av enzymer fra magesekken, bukspyttkjertelen og tynntarmen. Dette er mat for mikrobiomet. Når mor slutter å amme barnet, trenger det fortsatt mat til bakteriene i tarmen, om barnet skal utvikle god helse og holde seg frisk.

Morsmelken er søt. Den gir ikke bare mat til bakteriene i mikrobiomet, men gir også babyen velbehag. Det er derfor ikke så rart om søt mat som kaker og sjokolade oppfattes som omsorg og kjærlighet for mange. Vi opplever trygghet og smerter lindres.

Tarmfloraen påvirkes i stor grad av mengde karbohydrater i kosten. Et ekstremt animalsk eller vegansk kosthold gir dramatiske forskjeller i mikrobiomet. En studie gjort av Carlotta De Filoppo med flere (2010), viser at afrikanske barn med et kosthold dominert av stivelse og fiberik kost hadde 58% bacteroidetes og 10 % actinobakterier. Derimot hadde europeiske barn, som spiste mer sukker, stivelse og animalsk protein, kun 22 % bakteriodetes og 7 % actinobakterier. Vestlig kosthold som ofte mangler fiber fra frukt og grønnsaker, kan bidra til ubalanse i mikrobiomet, noe vi kaller dysbiose. I vestlige land er det i tillegg lite probiotika i kostholdet, vi spiser mindre fermentert mat og drikker enn våre forfedre gjorde. Probiotisk mat beriker mikrobiomet og støtter immunforsvaret.

Naturen spiller på lag med barnas helse

Utviklingen av mikrobiomet påvirkes av alt det babyene putter i munnen, som bilnøkler, kjøkkenredskaper, sko, sokker, leker, jord, insekter og kryp. Bakterier, virus og sopp er i maten vi spiser, i luften vi puster og på alt vi tar i. Barn som disponeres for jord og dyr, som vokser opp på bygda, viser seg å ha rikere mikrobiom enn de som vokser opp i urbane strøk. Barna fra bygda har lavere risiko for allergier og andre immunrelaterte sykdommer. Når forskere la skogbunn med mangfold av ufarlige mikrober og allergener i barnehagen, endret det sammensetningen av mikrober på barnas hud og mage, samt påvirket immunsystemet på en god måte. Endringene var knyttet til nivåer av cytokiner og regulatoriske T-celler, som er en del av immunforsvaret. Et større mangfold av gammaproteobakterier hos barna, gav flere regulatoriske T-celler (lymfocytter) i blodet. De fant også ut at barn som ble disponert for jord og skog fikk endret forholdet mellom cytokinene interleukin 10, som er antiinflammatorisk, og interleukin 17A, som er knyttet til immunrelaterte sykdommer som allergi og astma. Natur spiller på lag med barnas helse, barnas helse utvikler seg i en positiv retning når de befinner seg i naturens økosystem.

Mikrobiomets betydning på immunforsvaret

Alder har stor betydning for hvordan mikrobiomet utvikler seg og hvordan det igjen vil påvirke immunforsvaret. Størst effekt har mikrobiomet på nyfødtes immunforsvar, perioden i livet hvor vi opplever den raskeste utviklingen. Rik tarmflora er assosiert med lav risiko for å utvikle astma i skolealder. Og spedbarn med fattig tarmflora er mer disponert for astma når de når skolealder.

De kortkjedede fettsyrerene, såkalte SCFA-syrene som produseres av bakteriene, er viktig for hvordan immunforsvaret regulerer seg selv. Tilførsel av slike bakterier har vist seg å påvirke både produksjon og utvikling av immunceller i kroppen.

For å forebygge utvikling av astma hos utsatte barn, forsker de nå på om det kan være mulig å tilføre spesifikke mikrober tidlig i livet. Tidlig forstyrrelser i spedbarns mikrobiom kan gi konsekvenser livet ut. Både sykdom og antibiotikabehandling er assosiert med redusert variasjon i mikrobiomet. Forsking på mus har vist at antibiotika endrer tarmfloraens funksjon og kan øke symptomer på luftveisbetennelse. Dess yngre man er, desto større skade.

Vil du støtte arbeidet mitt?
Vipps: 792562

Melatonin

Morsmelken inneholder mange viktige forsvarsstoffer, som hormonet melatonin som fremmer et sunt og velfungerende immunsystem og mikrobiom i tarmen. Melatonin beskytter mot infeksjoner og sepsis. Dersom ammingen startet innen første time etter fødsel, kan risiko for alvorlig sykdom og sepsis reduseres betydelig.

Svært mange barn får ultraprossesert morsmelkerstatning i stedet for morsmelk, som både mangler viktige næringsstoffer som melatonin, samt er tungt fordøyelig og trigger tarmen. Spedbarn som ammes har lavere risiko for sykdom og havne på sykehus, både på kort og lengre sikt. Fravær av amming ser ut til å øke risiko for sepsis. Serotonin er forløperen til melatonin, og må være tilgjengelig for at melatonin utvikles. Liten tilgjengelighet på serotonin, gir lave melatoninivåer, noe som er knyttet til depresjon og psykisk lidelser. Melatoninproduksjonen starter hos babyer først når de er tre til fem måneder gamle.

Melatonin spiller en nøkkelrolle i flere av kroppens funksjoner, og mangel kan delvis forklare hvorfor spedbarn kan være mottakelig for alvorlig sykdom og sepsis. Melatonin er en av våre sterkeste antioksidanter, det har en sterk immunmodulerende effekt. Hormonet begrenser inflammasjon, er antiseptisk, beskytter mot kreft, angst, trøtthet, diabetes, epilepsi, samt er antibakteriell, antiviralt og antiparasittisk. Den beskytter også lever, hjerte, øye, bein, lunge, tarm og har smertestillende effekt.

Fravær av eller kun kort periode med amming har vist betydelig risikofaktor for schzofreni. Lav melatoninstatus grunnet fravær av amming, lavt inntak av mat med melatonin, kan svekke nevrologiske utviklingen og øke risikoen for schizofreni. I tillegg viser mange studier at mangel på vitamin D under den nevrologiske utviklingen kan også være en viktig risikofaktor for å utvikle schizofreni senere i livet.

Urea

Tilgangen av nitrogen, spesielt urea som bidrar til rundt 15 % av nitrogenet i morsmelk, har en stor innvirkning på utviklingen av mikrobiomet. Morsmelk har høyt innhold av urea, noe som industriprodusert morsmelkerstatning ikke har. I mikrobiomet til barn som ammes finner de økt innhold av urea, sammenlignet med de som får industriprodusert erstatning. Urea gir økt vekst av bifidobakterier og bedre tarmhelse hos de små.

Vaksiner og mikrobiom

En stor prosent, 70-80%, av immunforsvaret sitter i tarmveggen, og flere har fremmet hypoteser om mikrobiomet påvirkes av vaksiner. Vitnesbyrd fra foreldre til barn med alvorlig autismediagnose, forteller om store mage- og tarmproblemer hos barnet etter vaksinering. Kirurg og forsker Andrew Wakefield forsket på Cronh`s sykdom da han, ut fra sine funn, fremsatte hypotese om at meslingevaksinen kunne påvirke mikrobiomet, noe som igjen kunne føre til at barn utvikler autisme. Han ble diskreditert for å ha fremsatt disse hypotesene, og ”ofret” sin karriere på saken.

Det kan derimot se ut til at Wakefield kan ha hatt noe rett i sine antagelser. Forsker Sabine Hazan fra California, er en av forskere som har begynt å studere dette nærmere. Hun har blant annet undersøkt avføring fra barn som blir ammet av mødre som har tatt covid-19 vaksine. Nyfødte skal normalt ha store mengder med bifidobakterier. Ut fra testene de har tatt, ser de at barn som ammes av mødre som har tatt covid-19 vaksine, har ingen forekomst av livsviktige bifidobakterier. Forsker Sabine Hazan har en hypotese om det kan være spikeproteinet som ødelegger bakteriene. Resultatet av forskningen er enda ikke publisert. Flere forskere stiller nå spørsmålet om andre vaksiner også kan ha en påvirkning på mikrofloraen hos barn.

Mikrobiomet hos mennesker er et komplisert økosystem som påvirkes av en rekke personlige og miljømessige faktorer. Noen av dem har jeg belyst i denne artikkelen. Det som også er sikkert, er at mors mikrobiom påvirker svangerskap, fosterutvikling og helsen til spedbarnet. Forskningen på mikrobiomet har så vidt begynt, og det er mye vi enda ikke vet. Men vi kan ved å studere mikrobiomet hos spedbarn si noe om barn risikerer å utvikle fedme, inflammatorisk tarmsykdom og type 1 diabetes, autisme og allergi senere i livet. Og ut i fra det vi allerede vet, den kunnskapen vi har i dag, kan vi gjøre mye for å fremme god helse for de som blir født og skal vokse opp i denne verden.

Kilder:

Eric J. de Muinck og Pål Trosvik: Individuality and convergence of the infant gut microbiota during the first year of life
https://www.nature.com/articles/s41467-018-04641-7
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29884786/

Artikkel skrevet av Tore Midtvedt: General Rules for establishment and maintenance of gastrointestinal ecosystems: https://www.old-herborn-university.de/wp-content/uploads/publications/books/OHUni_book_30_article_3.pdf

Meghan B Azad m.f.: Nonnutritive sweetener consumption during pregnancy, adiposity, and adipocyte differentiation in offspring: evidence from humans, mice, and cells
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32366959/

Pelin Karatas m.f.: The Low Maternal Consumption of Homemade Fermented Foods in Pregnancy Is an Additional Risk Factor for Food Protein-Induced Allergic Proctocolitis: A Case-Control Study
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34689145/

Joan L. Combellick m.f.: Forskjeller i fekal mikrobiota til nyfødte født hjemme eller på sykehus
https://www.nature.com/articles/s41598-018-33995-7

Artikkel av Carlotta De Filippo m.fl:  Impact of diet in shaping gut microbiota revealed by a comparative study in children from Europe and rural Afric.

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/20679230/

Leah T Stiemsma og Stuart E Turvey: Asthma and the microbiome: defining the critical window in early life

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28077947/

Leen Beller mf: Successional Stages in Infant Gut Microbiota Maturation

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34903050/

George Anderson m.f: Breastfeeding and the gut-brain axis: is there a role for melatonin?

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28723608/

R N Ashraf m.f: Breast feeding and protection against neonatal sepsis in a high risk population

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/2031606/

Shahreen Raihana mf.: Early initiation of breastfeeding and severe illness in the early newborn period: An observational study in rural Bangladesh

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31469827/

Feres José Mocayar Maron m.f.: Daily and seasonal mitochondrial protection: Unraveling common possible mechanisms involving vitamin D and melatonin

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31954766/

H J Sørensen m.f.: Breastfeeding and risk of schizophrenia in the Copenhagen Perinatal Cohort

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/15952942/

Intervju med Sabine Hazan: https://rumble.com/v2eu5jm-dr.-sabine-hazan-the-gut-bacteria-thats-missing-in-people-who-get-severe-co.html

Marja I. Roslund m.f.: Biodiversity intervention enhances immune regulation and health-associated commensal microbiota among daycare children

https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.aba2578

Pattrick Schimmel m.f.: Breast milk urea as a nitrogen source for urease positive Bifidobacterium infantis

https://academic.oup.com/femsec/article/97/3/fiab019/6128667

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33538807/