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Aus dem Mikrobiom von Kindspech lässt sich Adipositas im Alter von drei Jahren vorhersagen

In einer finnischen prospektiven Kohortenstudie wurde das Mikrobiom des ersten Stuhlgangs Neugeborener – das Mekonium oder auch Kindspech – in Beziehung zum Körpergewicht der Kinder im Alter von drei Jahren gesetzt. Es zeigte sich, dass sich aus dem Mikrobiom des Mekoniums Vorhersagen zu einem späteren Übergewicht im Alter von drei Jahren treffen ließen. Diese Ergebnisse sprechen dafür, dass die häufig beobachtete Assoziation zwischen dem Darmmikrobiom und Übergewicht bereits während der Schwangerschaft und bei der Geburt beginnt.

Darmmikrobiom und Übergewicht bei Kindern

Es wurden Zusammenhänge zwischen dem Gebrauch von Antibiotika in der Schwangerschaft und bei Säuglingen und einem späteren Übergewicht beobachtet. Auch das Darmmikrobiom in der frühen Kindheit wurde mit dem BMI und Adipositas im Schulalter in Verbindung gebracht. Studien haben gezeigt, dass das Mekonium ein vielfältiges Mikrobiom enthält. Dessen klinische Bedeutung ist jedoch unbekannt.

Übergewicht in der Kindheit wurde in früheren Studien mit Faktoren während der Schwangerschaft assoziiert, die sich auf die Zusammensetzung des vor der Geburt gebildeten Mekonium-Mikrobioms auswirken können. Deshalb wurde in dieser Arbeit untersucht, ob bestimmte Zusammensetzungen des Mekonium-Mikrobioms ein späteres Übergewicht bei Kindern vorhersagen.

Prospektive Kohortenstudie zur Bewertung des Zusammenhangs

Das Mikrobiom des ersten Stuhls von Neugeborenen wurde in Beziehung zu Übergewicht im Alter von drei Jahren gesetzt. Dafür wurden Mekoniumproben von 212 aufeinander folgenden Neugeborenen gesammelt und deren Mikrobiom unter Einsatz von maschinellem Lernen analysiert. Dabei werden auf Basis vorhandener Datensätze und spezieller Algorithmen Muster und Gesetzmäßigkeiten erkannt, die später für die Analyse von bisher unbekannten Daten verwendet werden. Eine weitere Stuhlprobe wurde nach einem Jahr untersucht. Körpergröße und ‑gewicht der Kinder wurden mit standardisierten Techniken erfasst. 91 Kinder blieben bis zu einem Alter von drei Jahren in der Studie.

Vor allem Bacteroidetes-Arten lassen Übergewicht erwarten

17 Prozent der Kinder waren im Alter von einem Jahr übergewichtig. Mit zwei Jahren waren es 18 und mit drei Jahren 19 Prozent. Etwa die Hälfte der mit einem Jahr übergewichtigen Kinder (9,6 %) blieben es auch weiterhin.

Bei Kindern mit Übergewicht im Alter von drei Jahren war das Mekonium-Mikrobiom anders zusammengesetzt als bei normalgewichtigen Kindern: Sie hatten bei der Geburt einen höheren Anteil an Bacteroidetes-Arten, darunter vor allem Bacteroides fragilis, (29 % gegenüber 15 %, P = 0,013) und tendenziell weniger Proteobakterien (19 % gegenüber 35 %, P = 0,07) sowie Enterokokken (0,08 % gegenüber 4,8 %, P = 0,008) im Mekonium.

Die Art der Entbindung, das Bildungsniveau der Mutter, Schwangerschaftsdiabetes oder Antibiotika während der Schwangerschaft hatten in dieser Studie keinen Einfluss auf die Ergebnisse. Es gab auch keine Assoziationen zwischen dem Mekonium-Mikrobiom und dem Geburtsgewicht der Kinder. Der BMI der Eltern war bei den Analysen nicht berücksichtigt worden.

Durch den Einsatz maschinellen Lernens wurde gezeigt, dass sich anhand des Mekonium-Mikrobioms Vorhersagen zum späteren Wachstum und Körpergewicht treffen lassen. Mehr Enterokokken sowie ein geringerer Anteil an Staphylokokken im Darmmikrobiom bei der Geburt sagten zudem eine größere Körperlänge voraus.

Das Mekonium als Indikator für den Einfluss der Mutter auf das Kind

Die Zusammensetzung des Mekoniums spiegelt möglicherweise den mütterlichen Einfluss auf das Kind wider, denn schon wenige Tage nach der Geburt verändert sich das Mikrobiom durch Umwelteinflüsse. Zu der Frage, wie das Mikrobiom Übergewicht hervorruft, gibt es bislang nur verschiedene Hypothesen. Man vermutet, dass bakterielles Lipopolysaccharid (LPS), die Verstoffwechselung von Ballaststoffen zu kurzkettigen Fettsäuren oder auch der Gebrauch von Antibiotika eine Rolle spielen könnten.

In anderen Studien wurde zuvor ebenfalls beobachtet, dass Staphylokokken und Bacteroidetes mit Übergewicht und einer starken Gewichtszunahme in der Schwangerschaft einhergehen. Kinder mit einer hohen Besiedelung an Bacteroides hatten später einen überdurchschnittlich hohen BMI.

Quellen:

Katja Korpela1, Marjo Renko1,2 , Petri Vänni1,3 , Niko Paalanne1,4 , Jarmo Salo1,4 , Mysore V Tejesvi3,5 , Pirjo Koivusaari5 , Marja Ojaniemi1,4 , Tytti Pokka1,4 , Tuula Kaukola1,4 , Anna M Pirttilä5 , Terhi Tapiainen1,4

1PEDEGO Research Unit, Medical Research Center, University of Oulu, Oulu, Finland. 2Department of Paediatrics, University of Eastern Finland, Kuopio, Finland. 3Genobiomics Ltd, Oulu, Finland. 4Department of Paediatrics and Adolescent Medicine, Oulu University Hospital, Oulu, Finland. 5Genetics and Physiology, Faculty of Science, University of Oulu, Oulu, Finland.

Microbiome of the first stool and overweight at age 3 years: A prospective cohort study.

Pediatr Obes. 2020 Nov;15(11):e12680. doi: 10.1111/ijpo.12680.

IME 16-10233


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