Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Sự rối loạn hệ vi sinh vật đường ruột nghiêm trọng do tình trạng suy dinh dưỡng có thể được phục hồi một phần trong 3 tuần cho ăn lại bằng hỗn hợp ngô - đậu nành bổ sung dinh dưỡng trong mô hình lợn con của tình trạng suy dinh dưỡng ở trẻ em
Tóm tắt
Suy dinh dưỡng trẻ em là một thách thức sức khỏe toàn cầu liên quan đến nhiều hậu quả bất lợi, bao gồm sự phát triển chậm trễ của hệ vi sinh vật đường ruột (GM) có thể gây ra rối loạn miễn dịch lâu dài và sự còi cọc. Để hiểu động lực học của GM trong tình trạng suy dinh dưỡng và việc cho ăn lại sau đó, chúng tôi đã sử dụng một mô hình lợn con với kiểu hình suy dinh dưỡng tương tự như ở người. Lợn con được cai sữa ở tuổi 4 tuần, được cho ăn chế độ ăn dinh dưỡng tối ưu trong 1 tuần sau cai sữa trước khi được cho ăn chế độ ăn chỉ gồm ngô trong 7 tuần để gây ra các triệu chứng của suy dinh dưỡng. Sau khi bị suy dinh dưỡng, lợn con đã được cho ăn lại bằng các chế độ khác nhau đều dựa trên các sản phẩm hỗ trợ thực phẩm chung, cụ thể là hỗn hợp ngô-đậu nành (CSB) được bổ sung phosphorus (CSB+), CSB được bổ sung phosphorus và bột sữa tách béo (CSB++) và CSB được bổ sung phosphorus và thêm permeate whey (CSB + P). Tình trạng suy dinh dưỡng đã ảnh hưởng sâu sắc đến GM của lợn con dẫn đến GM kém đa dạng, đặc biệt bị chiếm ưu thế bởi các loài Akkermansia spp., như được xác định bằng phương pháp giải trình tự gen 16S rRNA. Tất cả ba chế độ cho ăn lại đã góp phần phục hồi một phần GM, dẫn đến một sự đa dạng GM gần giống hơn với GM của lợn con được nuôi dưỡng tốt. Hiệu ứng này thậm chí còn rõ ràng hơn đối với CSB++ so với CSB+ và CSB + P. GM của lợn con đã bị rối loạn sâu sắc bởi tình trạng suy dinh dưỡng dẫn đến sự gia tăng đáng kể số lượng các loài Akkermansia spp. CSB++ có thể có tác động vượt trội trong việc phục hồi sự đa dạng của GM so với hai sản phẩm hỗ trợ thực phẩm khác được sử dụng trong nghiên cứu này.
Từ khóa
#suy dinh dưỡng trẻ em #hệ vi sinh vật đường ruột #Akkermansia spp. #lợn con #phục hồi dinh dưỡngTài liệu tham khảo
Ahsan S, Mansoori N, Mohiuddin SM, Mubeen SM, Saleem R, Irfanullah M. Frequency and determinants of malnutrition in children aged between 6 to 59 months in district Tharparkar, a rural area of Sindh. J Pak Med Assoc. 2017;67(9):1369–73.
Gordon JI, Dewey KG, Mills DA, Medzhitov RM. The human gut microbiota and undernutrition. Sci Transl Med. 2012;4(137):137ps112.
Bazzano AN, Potts KS, Bazzano LA, Mason JB. The life course implications of ready to use therapeutic food for children in low-income countries. Int J Environ Res Public Health. 2017;14(4):E402.
Blanton LV, Barratt MJ, Charbonneau MR, Ahmed T, Gordon JI. Childhood undernutrition, the gut microbiota, and microbiota-directed therapeutics. Science. 2016;352(6293):1533.
Chang CY, Trehan I, Wang RJ, Thakwalakwa C, Maleta K, Deitchler M, Manary MJ. Children successfully treated for moderate acute malnutrition remain at risk for malnutrition and death in the subsequent year after recovery. J Nutr. 2013;143(2):215–20.
Million M, Diallo A, Raoult D. Gut microbiota and malnutrition. Microb Pathog. 2017;106:127–38.
Kristensen KH, Wiese M, Rytter MJ, Ozcam M, Hansen LH, Namusoke H, Friis H, Nielsen DS. Gut microbiota in children hospitalized with oedematous and non-oedematous severe acute malnutrition in Uganda. PLoS Negl Trop Dis. 2016;10(1):e0004369.
Million M, Tidjani Alou M, Khelaifia S, Bachar D, Lagier JC, Dione N, Brah S, Hugon P, Lombard V, Armougom F, et al. Increased gut redox and depletion of anaerobic and methanogenic prokaryotes in severe acute malnutrition. Sci Rep. 2016;6:26051.
Subramanian S, Huq S, Yatsunenko T, Haque R, Mahfuz M, Alam MA, Benezra A, DeStefano J, Meier MF, Muegge BD, et al. Persistent gut microbiota immaturity in malnourished Bangladeshi children. Nature. 2014;510(7505):417–21.
Blanton LV, Charbonneau MR, Salih T, Barratt MJ, Venkatesh S, Ilkaveya O, Subramanian S, Manary MJ, Trehan I, Jorgensen JM, et al. Gut bacteria that prevent growth impairments transmitted by microbiota from malnourished children. Science. 2016;351(6275). https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26912898.
Hother AL, Lykke M, Martinussen T, Poulsen HD, Molgaard C, Sangild PT, Briend A, Hansen CF, Friis H, Michaelsen KF, et al. Corn-soy-blend fortified with phosphorus to prevent refeeding hypophosphatemia in undernourished piglets. PLoS One. 2017;12(1):e0170043.
Fabiansen C, Lykke M, Hother AL, Koch J, Nielsen OB, Hunter I, Goetze JP, Friis H, Thymann T. Cardiac dysfunction in a porcine model of pediatric malnutrition. PLoS One. 2015;10(10):e0140472.
Lykke M, Hother AL, Hansen CF, Friis H, Molgaard C, Michaelsen KF, Briend A, Larsen T, Sangild PT, Thymann T. Malnutrition induces gut atrophy and increases hepatic fat infiltration: studies in a pig model of childhood malnutrition. Am J Transl Res. 2013;5(5):543–54.
Thaiss CA, Itav S, Rothschild D, Meijer M, Levy M, Moresi C, Dohnalova L, Braverman S, Rozin S, Malitsky S, et al. Persistent microbiome alterations modulate the rate of post-dieting weight regain. Nature. 2016;540:544-51.
Mitchell H, Porter J. The cost-effectiveness of identifying and treating malnutrition in hospitals: a systematic review. J Hum Nutr Diet. 2016;29(2):156–64.
Wilford R, Golden K, Walker DG. Cost-effectiveness of community-based management of acute malnutrition in Malawi. Health Policy Plan. 2012;27(2):127–37.
Waterlow JC. Note on the assessment and classification of protein-energy malnutrition in children. Lancet. 1973;2(7820):87–9.
Pyndt Jorgensen B, Hansen JT, Krych L, Larsen C, Klein AB, Nielsen DS, Josefsen K, Hansen AK, Sorensen DB. A possible link between food and mood: dietary impact on gut microbiota and behavior in BALB/c mice. PLoS One. 2014;9(8):e103398.
Zachariassen LF, Krych L, Engkilde K, Nielsen DS, Kot W, Hansen CHF, Hansen AK. Sensitivity to oxazolone induced dermatitis is transferable with gut microbiota in mice. Sci Rep. 2017;7:44385.
Krych L, Kot W, Bendtsen KMB, Hansen AK, Vogensen FK, Nielsen DS. Have you tried spermine? A rapid and cost-effective method to eliminate dextran sodium sulfate inhibition of PCR and RT-PCR. J Microbiol Methods. 2018;144(Supplement C):1–7.
McDonald D, Price MN, Goodrich J, Nawrocki EP, DeSantis TZ, Probst A, Andersen GL, Knight R, Hugenholtz P. An improved Greengenes taxonomy with explicit ranks for ecological and evolutionary analyses of bacteria and archaea. ISME J. 2012;6(3):610–8.
Caporaso JG, Kuczynski J, Stombaugh J, Bittinger K, Bushman FD, Costello EK, Fierer N, Pena AG, Goodrich JK, Gordon JI, et al. QIIME allows analysis of high-throughput community sequencing data. Nat Methods. 2010;7(5):335–6.
Kozarewa I, Rosa-Rosa JM, Wardell CP, Walker BA, Fenwick K, Assiotis I, Mitsopoulos C, Zvelebil M, Morgan GJ, Ashworth A, et al. A modified method for whole exome resequencing from minimal amounts of starting DNA. PLoS One. 2012;7(3):e32617.
Lozupone C, Knight R. UniFrac: a new phylogenetic method for comparing microbial communities. Appl Environ Microbiol. 2005;71(12):8228–35.
Litten-Brown JC, Corson AM, Clarke L. Porcine models for the metabolic syndrome, digestive and bone disorders: a general overview. Animal. 2010;4(6):899–920.
Mach N, Berri M, Estelle J, Levenez F, Lemonnier G, Denis C, Leplat JJ, Chevaleyre C, Billon Y, Dore J, et al. Early-life establishment of the swine gut microbiome and impact on host phenotypes. Environ Microbiol Rep. 2015;7(3):554–69.
Kim HB, Borewicz K, White BA, Singer RS, Sreevatsan S, Tu ZJ, Isaacson RE. Longitudinal investigation of the age-related bacterial diversity in the feces of commercial pigs. Vet Microbiol. 2011;153(1–2):124–33.
Pang X, Hua X, Yang Q, Ding D, Che C, Cui L, Jia W, Bucheli P, Zhao L. Inter-species transplantation of gut microbiota from human to pigs. ISME J. 2007;1(2):156–62.
Holman DB, Brunelle BW, Trachsel J, Allen HK. Meta-analysis to define a core microbiota in the swine gut. mSystems. 2017;2(3):e00004-17.
Rintala A, Pietila S, Munukka E, Eerola E, Pursiheimo JP, Laiho A, Pekkala S, Huovinen P. Gut microbiota analysis results are highly dependent on the 16S rRNA gene target region, whereas the impact of DNA extraction is minor. J Biomol Tech. 2017;28(1):19–30.
Dao MC, Everard A, Aron-Wisnewsky J, Sokolovska N, Prifti E, Verger EO, Kayser BD, Levenez F, Chilloux J, Hoyles L, et al. Akkermansia muciniphila and improved metabolic health during a dietary intervention in obesity: relationship with gut microbiome richness and ecology. Gut. 2016;65(3):426–36.
Alam A, Leoni G, Quiros M, Wu H, Desai C, Nishio H, Jones RM, Nusrat A, Neish AS. The microenvironment of injured murine gut elicits a local pro-restitutive microbiota. Nat Microbiol. 2016;1:15021.
Chelakkot C, Choi Y, Kim DK, Park HT, Ghim J, Kwon Y, Jeon J, Kim MS, Jee YK, Gho YS, et al. Akkermansia muciniphila-derived extracellular vesicles influence gut permeability through the regulation of tight junctions. Exp Mol Med. 2018;50(2):e450.