Les résultats ont été publiés en ligne par la revue Microbiologie naturelle .
Alors que les chercheurs comprennent le lien important entre les nombreuses espèces de bactéries présentes dans le microbiome intestinal et la santé humaine, comment ces espèces émergent dans la petite enfance et quelles fonctions elles remplissent ne sont pas entièrement comprises.
"Finalement, l'intestin des enfants contiendra des centaines d'espèces différentes de bactéries, mais à la naissance, il peut n'y avoir que 10 espèces ou moins, " a déclaré Kyle Bittinger, Doctorat, le directeur analytique du Microbiome Center du CHOP et premier auteur de l'étude. "Nous voulions comprendre pourquoi ces bactéries particulières sont les premières à émerger et ce qu'elles font au cours de ces premières heures de vie."
L'équipe d'étude s'est concentrée sur trois espèces de bactéries - Escherichia coli, Enterococcus faecalis, et Bacteroides vulgatus - car à ce jour, ces espèces ont été observées chez le plus grand nombre de bébés.
Ils ont analysé les génomes de ces bactéries pour déterminer pourquoi elles se développent chez les nourrissons. En outre, l'équipe a caractérisé les protéines et les métabolites, ou de petites molécules, qui étaient présents dans le microbiome à ce stade de développement.
L'un des défis de la collecte de ces informations est que pendant les premières heures de la vie, tout ADN recueilli à partir d'un échantillon de selles ne provient pas de la bactérie mais du nourrisson lui-même. Les chercheurs n'ont pas vu de bactéries émerger à des concentrations détectables avant l'âge d'environ 16 heures.
L'équipe d'étude a trouvé des preuves que l'environnement initial du microbiome intestinal est anaérobie, contrairement au modèle dominant selon lequel l'intestin ne devient anaérobie qu'après que les bactéries se développent et consomment de l'oxygène. La preuve est venue de l'observation de l'ordre dans lequel les acides aminés ont été consommés par les bactéries.
L'équipe d'étude a également observé que les niveaux de métabolites étaient généralement compatibles avec la détection de bactéries. Molécules typiquement produites par les bactéries intestinales, comme l'acétate et le succinate, a augmenté dans les échantillons où des bactéries ont été détectées.
En outre, les niveaux de protéines sélectionnées ont baissé dans les échantillons contenant des bactéries, suggérant que les bactéries pourraient avoir consommé ces protéines pour favoriser la croissance.
L'analyse des trois espèces bactériennes étudiées chez ces nourrissons a révélé que de multiples souches de chaque bactérie étaient déjà en train d'émerger.
"Avec les informations dont nous disposons, alors que nous continuons à suivre ces nourrissons, nous pouvons les suivre et voir combien de temps ces premières souches de bactéries persistent, " Bittinger a déclaré. " Nous pouvons alors voir les conséquences de cette activité chimique initiale dans des échantillons ultérieurs et, espérons-le, identifier les premiers changements qui pourraient avoir un impact sur la santé plus tard dans l'enfance. "
Les chercheurs espèrent utiliser les résultats de l'étude pour déterminer comment le développement du microbiome intestinal peut influencer la prise de poids excessive. Les nourrissons impliqués dans cette étude seront suivis pendant les deux premières années de vie. En outre, les 88 nourrissons impliqués dans l'étude sont afro-américains, une population pour laquelle l'obésité infantile est une préoccupation croissante.
Il y a remarquablement peu d'études qui ont examiné les schémas de croissance des nourrissons chez les Afro-Américains. Avec cette première pièce importante du puzzle, nous pouvons suivre ces nourrissons nés à terme en bonne santé et apprendre à quoi ressemble un modèle de croissance normal afin que, à l'avenir, nous pouvons être en mesure d'intervenir lorsque des changements dans le microbiome peuvent affecter négativement les enfants."
Babette Zemel, Doctorat, Co-auteur principal de l'étude et directeur de programme associé, Centre des sciences de la phénomologie humaine
Zemel est également Directeur du Laboratoire Nutrition et Croissance, un chercheur universitaire avec le programme de poids santé au CHOP, et professeur-chercheur en pédiatrie à la Perelman School of Medicine de l'Université de Pennsylvanie.
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