Studien är den största hittills av bröstmjölksmikrobiota hos mödrar till prematura barn, och det är den första som visar den antibiotikaklassen, tid och exponeringstid har speciella effekter på de vanligaste mikroberna i bröstmjölk - varav många har potential att påverka tillväxt och immunitet mot sjukdomar hos nyfödda.
Det kom som en stor chock för oss att även en dag med antibiotika var förknippad med stora förändringar i bröstmjölks mikrobiota. Jag tror att hemmet är att medan antibiotika ofta är en viktig behandling för mödrar till prematura barn, kliniker och patienter bör vara klokt i sin användning. "
Deborah O'Connor, professor och ordförande i näringsvetenskap vid U of T och senior docent vid SickKids
De flesta antibiotikakontrollprogram inom neonatal intensivvård fokuserar på att begränsa användningen hos nyfödda själva. Den aktuella studien lägger till ökande bevis för att dessa program också bör fokusera på mödrar, säger O'Connor, huvudutredare på studien som också är forskare vid Joannah &Brian Lawson Center for Child Nutrition.
Tidningen Cell Host and Microbe publicerade studien idag.
Forskarna tittade på 490 bröstmjölkprover från 86 mödrar vars spädbarn föddes för tidigt, under de första åtta veckorna efter förlossningen. De fann att mödrarnas kroppsmassindex och leveranssätt påverkade bröstmjölksmikrobioten, överensstämmer med vissa andra studier.
Men effekterna av antibiotika var de mest uttalade, och i vissa fall varade de i veckor. Många av de antibiotikainducerade förändringarna påverkade viktiga mikrober som är kända för att spela en roll för att främja sjukdomar, eller i tarmhälsa och metaboliska processer som främjar barns tillväxt och utveckling.
"Sammantaget såg vi en minskning av metaboliska vägar, och öka fler patogena vägar hos bakterier över tiden, "säger Michelle Asbury, en doktorand i O'Connors laboratorium och huvudförfattare på pappret. "Av särskild oro var en koppling mellan antibiotika och en medlem av Proteobacteria phylum som kallas Pseudomonas. När den är förhöjd, Proteobakterier i en prematur spädbarns tarm kan föregå nekrotiserande enterokolit. "
Cirka sju procent av barn som föds för tidigt utvecklar nekrotiserande enterokolit, ett ofta dödligt tillstånd där en del av tarmen dör. En klass av antibiotika som kallas cefalosporiner hade också en stor effekt på den övergripande mångfalden av bröstmjölksmikrobiota.
Asbury säger att det är för tidigt att veta vad fynden betyder för prematur spädbarns hälsa och resultat. Hon och hennes kollegor kommer att dyka in i de frågorna under nästa år, när de jämför sina fynd med avföringsprover från de prematura barnen som deltar i studien. Detta bör avslöja om förändringar i modersmjölksmikrobiomer faktiskt sätter spädbarnens tarmar för att främja hälsa eller öka sjukdomsrisken.
Under tiden, hon säger att det är viktigt att mödrar med prematura barn fortsätter att ta antibiotika för vissa fall av mastit, blodinfektioner och tidigt bristande membran. Ungefär 60 procent av kvinnorna i den aktuella studien tog antibiotika - vilket belyser både det stora behovet av dessa läkemedel och risken för viss överanvändning.
Sharon Unger är medförfattare till studien och professor i barnläkare vid U of T, samt en forskare och neonatolog vid Sinai Health and SickKids. Hon säger att fördelarna med amning långt överväger risken att antibiotika kan störa bröstmjölksmikrobiomet, och att mödrar utan tvekan ska fortsätta att tillhandahålla sin egen mjölk när det är möjligt.
"Men jag tror att vi kan försöka begränsa spektrumet av antibiotika vi använder och förkorta varaktigheten när det är möjligt, "Säger Unger. Hon tillägger att tekniska framsteg kan möjliggöra snabbare diagnoser av infektion och bättre antibiotikahantering i framtiden.
När det gäller det snabbt rörliga området för mikrobiomforskning, Unger säger att det har ett stort löfte för prematura barn. "Mikrobiomet är uppenbart viktigt för deras metabolism, tillväxt och immunitet. Men nya bevis på tarm-hjärnans axel och dess potential att ytterligare förbättra neuroutvecklingen för dessa barn på lång sikt förvränger mitt sinne. "