"Var tredje barn i USA är överviktig eller fet, "sa Kateryna Makova, Pentz professor i biologi och seniorförfattare till tidningen. "Om vi kan hitta tidiga indikatorer på fetma hos små barn, vi kan hjälpa föräldrar och läkare att vidta förebyggande åtgärder. "
Studien är en del av ett större projekt med forskare och kliniker vid Penn State Milton S. Hershey Medical Center kallat INSIGHT, ledd av Ian Paul, professor i barnläkare vid Medical Center, och Leann Birch, professor i mat och näring vid University of Georgia. INSIGHT -rättegången omfattar nästan 300 barn och testar om ett responsivt föräldraskap under ett barns tidiga liv kan förhindra utvecklingen av fetma. Det är också utformat för att identifiera biologiska och sociala riskfaktorer för fetma.
"I den här studien, vi visar att ett barns orala mikrobiota vid två års ålder är relaterat till deras viktökning under de första två åren efter födseln, sa Makova.
Människans matsmältningskanal är fylld med en mängd olika mikroorganismer, inklusive nyttiga bakterier, som hjälper till att säkerställa god matsmältning och stödjer immunsystemet. Denna "mikrobiota" skiftar när en persons kost förändras och kan variera mycket mellan individer. Variation i tarmmikrobiota har kopplats till fetma hos vissa vuxna och ungdomar, men det potentiella sambandet mellan oral mikrobiota och viktökning hos barn hade inte undersökts före denna studie.
"Den orala mikrobioten studeras vanligtvis i samband med periodontal sjukdom, och periodontal sjukdom har i vissa fall kopplats till fetma, "sa Sarah Craig, en postdoktor i biologi vid Penn State och första författare till tidningen. "Här, vi undersökte eventuella direkta samband mellan den orala mikrobioten och barnets viktökning. Snarare än att bara notera om ett barn var överviktigt vid två års ålder, vi använde tillväxtkurvor från deras första två år efter födseln, vilket ger en mer fullständig bild av hur barnet växer. Detta tillvägagångssätt är mycket innovativt för en studie av detta slag, och ger större statistisk förmåga att upptäcka samband. "
Bland 226 barn från centrala Pennsylvania, den orala mikrobioten för dem med snabb viktökning hos spädbarn - en stark riskfaktor för fetma hos barn - var mindre varierande, vilket betyder att den innehöll färre grupper av bakterier. Dessa barn hade också ett högre förhållande mellan Firmicutes och Bacteroidetes, två av de vanligaste bakteriegrupperna som finns i den mänskliga mikrobioten.
"En frisk person har vanligtvis många olika bakterier i tarmmikrobioten, "sa Craig." Denna höga mångfald hjälper till att skydda mot inflammation eller skadliga bakterier och är viktigt för matsmältningens stabilitet inför förändringar i kost eller miljö. Det finns också en viss balans mellan dessa två vanliga bakteriegrupper, Firmicutes och Bacteroidetes, som tenderar att fungera bäst under normala hälsosamma förhållanden, och störningar i den balansen kan leda till dysreglering i matsmältningen. "
Lägre mångfald och högre Firmicutes to Bacteroidetes (F:B) -förhållande i tarmmikrobiota observeras ibland som en egenskap hos vuxna och ungdomar med fetma. Dock, forskarna såg inget samband med viktökning med någon av dessa åtgärder i tarmmikrobiota hos tvååringar, tyder på att tarmmikrobioten kanske inte är helt etablerad vid två års ålder och fortfarande kan genomgå många förändringar.
"Det sker vanligtvis dramatiska förändringar i en individs mikrobiota när de utvecklas under tidig barndom, "sa Makova." Våra resultat tyder på att signaturer av fetma kan fastställas tidigare i oral mikrobiota än i tarmmikrobiota. Om vi kan bekräfta detta i andra grupper av barn utanför Pennsylvania, vi kanske kan utveckla ett test av oral mikrobiota som kan användas i klinisk vård för att identifiera barn som riskerar att utveckla fetma. Detta är särskilt spännande eftersom orala prover är lättare att få än de från tarmen, som kräver avföringsprov. "
Intressant, viktökning hos barn var också relaterat till mångfalden av deras mammas orala mikrobiota. Detta kan återspegla en genetisk predisposition för modern och barnet att ha en liknande mikrobiota, eller att mamman och barnet har en liknande kost och miljö.
"Det kan vara en enkel förklaring som en gemensam kost eller genetik, men det kan också vara relaterat till fetma, "sa Makova." Vi vet inte säkert ännu, men om det finns en muntlig mikrobiomsignatur kopplad till dynamiken i viktökning i tidig barndom, det är särskilt angeläget att förstå det. Nu använder vi ytterligare tekniker för att titta på specifika bakteriearter-snarare än större taxonomiska bakteriegrupper-hos både mödrar och barn för att se om specifika bakteriearter påverkar viktökning och risken för fetma. "