BAB III - Peran Nutrisi terhadap Disbiosis Mikrobiota pada Anak

20 min read /
Mikrobiota Usus Nutrisi, Kesehatan dan Kebugaran
Gut-Brain Axis Dalam Kesehatan Anak: Tinjauan Komprehensif

Pada Bab ini kita akan menjelajahi peran nutrisi dan probiotik dalam mengatasi disbiosis pada anak. Sebelumnya, telah kita pahami bahwa perubahan dalam komposisi mikrobiota usus dapat berdampak signifikan pada kesehatan anak, termasuk masalah immun, metabolisme, dan perkembangan neurokognitif. Pola makan, terutama yang berfokus pada serat dari buah-buahan, sayuran, dan produk tumbuhan, memiliki potensi besar dalam memengaruhi komposisi mikrobiota usus. Namun, penting juga untuk memahami bagaimana probiotik dapat menjadi alat tambahan dalam upaya memperbaiki disbiosis. Mari kita lanjutkan untuk memahami lebih dalam bagaimana nutrisi dan probiotik dapat digunakan sebagai alat penting dalam merestorasi keseimbangan mikrobiota usus anak-anak.

Save (for later)

Perubahan komposisi atau fungsi mikrobiota usus telah terbukti berkontribusi terhadap kesehatan serta berperan dalam patogenesis berbagai penyakit, termasuk gangguan pada sistem imun, metabolisme, dan perkembangan neurokognitif.78 Di lain sisi, diet yang dikonsumsi seseorang memiliki peranan penting dalam komposisi mikrobiota usus. Oleh karena itu, pola diet diduga memiliki potensi yang cukup menjanjikan dalam memodulasi berbagai penyakit yang diakibatkan oleh ketidakseimbangan mikrobiota usus (disbiosis).

Sebuah sistematik review dan meta analisis membuktikan adanya peranan serat dalam memengaruhi komposisi mikrobiota usus terutama fructans (FOS) dan galactooligosaccharides (GOS). Kedua komponen serat tersebut diketahui dapat meningkatkan keberlimpahan bakteri Bifidobacterium dan Lactobacillus.79 Hasil ini juga didukung oleh penelitian lain yang membuktikan adanya peranan kuat dari serat yang didapat dari buah serta biji-bijian terhadap komposisi mikrobiota usus.80 Secara kolektif, penelitian menunjukkan bahwa perubahan pola makan dapat berdampak signifikan dan bermakna pada mikrobiota usus, terutama makanan yang mengantung serat dari buah-buahan, sayuran, dan produk tumbuhan lainnya. Perubahan komposisi mikrobiota akibat perubahan pola diet dapat terjadi dalam waktu 24-48 jam.81 Namun demikian, perubahan mikrobiota tersebut hanya bersifat sementara dan akan kembali ke komposisi awal setelah 28 hari jika pola diet kembali seperti semula.79 Akibatnya, perubahan pola makan yang bersifat sementara ini hanya dapat memberikan efek jangka pendek dan tidak dapat memberikan perubahan jangka panjang pada komposisi mikrobiota usus sehingga kurang membantu pada disbiosis yang berlangsung cukup lama.

Di sisi lain, beberapa penelitian membuktikan adanya hubungan pola makan jangka panjang terhadap perkembangan komposisi mikrobiota usus. Kebiasaan pola makan menyediakan sumber substrat makanan yang konsisten bagi mikrobiota sehingga dapat menciptakan lingkungan yang konsisten untuk membentuk mikrobiota usus dalam jangka panjang, terutama pada 3 tahun kehidupan awal. Pola makan yang dibiasakan ini telah terbukti merupakan faktor utama pembentuk komposisi mikrobiota yang berbeda tiap individu, sedangkan perubahan pola makan jangka pendek tidak. Komponen mikrobiota usus dasar inilah yang dianggap lebih tahan terhadap gangguan dari faktor eksternal dan telah dikaitkan dengan berbagai penyakit yang diakibatkan oleh disbiosis.82

Pola makan jangka panjang yang terdiri dari berbagai variasi jenis makanan, terutama produk nabati, diketahui memiliki dampak terhadap peningkatan diversitas alfa pada mikrobiota usus. Hal ini disebabkan oleh banyaknya jenis substrat makanan yang mendukung pertumbuhan berbagai jenis mikrobiota yang berbeda-beda pula. Sebuah studi di Amerika yang melibatkan 10.000 subjek melaporkan adanya peningkatan jumlah bakteri penghasil asam lemak rantai pendek (Facealibacterium prausnitzii dan genus Oscillospira) pada subjek yang mengonsumsi setidaknya 30 jenis tumbuhan dalam 1 minggu dibandingkan dengan subjek yang hanya mengonsumsi kurang dari 10 jenis.82

Selain serat, polifenol (senyawa antioksidan) juga memiliki peranan penting dalam komposisi mikrobiota usus. Senyawa polifenol memiliki dua efek yang berlawanan, dimana senyawa tersebut dapat meningkatkan pertumbuhan bakteri taxa tertentu namun juga dapat menghambat pertumbuhan taxa lainnya. Kombinasi antara fenol, serat, biotin, magnesium dan vitamin E dapat menurunkan akumulasi lemak viseral yang diperantarai oleh mikrobiota usus. Sebaliknya, eliminasi beberapa jenis makanan tertentu, seperti pada diet bebas gluten ataupun diet rendah FODMAP, diasosiasikan dengan menurunnya diversitas mikrobiota usus. Pola makan barat (Westernised diet) yang rendah serat dan kurang variasi jenis makanan juga memengaruhi komposisi mikrobiota usus seseorang. Diet ini memiliki kaitan erat dengan kejadian obesitas dan berbagai penyakit metabolik lainnya. Hal ini mungkin disebabkan oleh meningkatnya jumlah bakteri penghasil endotoksin pada usus sehingga memicu endotoksemia metabolik.82

Dari berbagai penelitian, dapat disimpulkan bahwa pola makan habitual (jangka panjang) merupakan metode intervensi diet yang lebih efektif mengingat peran jangka panjang terhadap komposisi mikrobiota usus jika dibandingkan dengan perubahan pola makan jangka pendek.82

 

Peran Probiotik terhadap Disbiosis Mikrobiota pada Anak

Intervensi dengan probiotik sebagai upaya menjaga ekosistem mikrobiota usus yang sehat pada awal kehidupan semakin menjadi populer. Dalam upaya meniru komposisi ASI, beberapa susu formula menyertakan penambahan probiotik. Namun, penting untuk dicatat bahwa tidak semua probiotik memiliki profil keamanan yang serupa, dan efek yang ditunjukkan dari satu strain probiotik belum tentu sama dengan strain lain, bahkan jika probiotik tersebut berasal dari spesies yang sama.83

Suplementasi probiotik yang mengandung strain Bifidobacteria pada susu formula tidak dapat mengembalikan komposisi mikrobiota seperti pada bayi cukup bulan yang menerima ASI.84 Namun demikian, pada bayi prematur, suplementasi Bifidobaceterium longum ssp infantis dapat meningkatkan jumlah Bifidobacteria pada usus baik pada bayi prematur yang diberi susu formula dan ASI. Akan tetapi, peningkatan tersebut jauh lebih tinggi pada kelompok yang mendapat ASI.85 Hal ini disebabkan oleh kemampuan Bifidobaceterium longum ssp infantis dalam mengonsumsi human milk oligosaccharides (HMO) pada ASI yang tidak dimiliki oleh spesies Bifidobaceterium lainnya.86

Penelitian lain juga membuktikan adanya manfaat dari pemberian campuran probiotik yang mengandung Bacillus, Bifidobacterium, Lactobacillus dan Saccharomyces dapat mengurangi risiko enterokolitis nekrotikans (NEC) pada bayi prematur dengan berat lahir rendah atau sangat rendah.87 Selain itu, suplementasi probiotik pada bayi prematur juga memiliki manfaat dalam meningkatkan barier usus, meningkatkan produksi imunoglobulin A dan sitokin anti-inflamasi, meningkatkan diversitas mikrobiota susu serta mengurangi translokasi bakteri patogen.88

Upaya pemberian probiotik untuk memperbaiki disbiosis pada kasus inflammatory bowel disease (IBD) juga telah diteliti. Namun demikian, berdasarkan meta analisis terbaru tidak menemukan manfaat yang berarti baik pada kasus kolitis ulseratif maupun penyakit Crohn.89,90 Oleh karena itu pemberian rutin probiotik belum direkomendasikan kepada anak dengan IBD.

Pada kasus alergi, penambahan probiotik yang mengandung Lactobacillus rhamnosus GG pada susu formula terhidrolisis ekstensif pada bayi dengan alergi susu sapi memiliki manfaat menurunkan manifestasi alergi lain serta meningkatkan toleransi bayi terhadap susu sapi.91 Manfaat ini mungkin terjadi akibat kemampuan dari Lactobacillus rhamnosus GG dalam meningkatkan jumlah bakteri penghasil butirat pada usus bayi dengan alergi.92 Namun demikian, pemberian probiotik pada ibu hamil atau bayi tidak dapat mencegah kejadian alergi makanan.93 Untuk dermatitis atopi dan asma, laporan meta analisis terbaru tidak menemukan adanya manfaat klinis untuk penyakit tersebut baik sebagai terapi preventif maupun kuratif.94,95 Pada kasus rinitis alergi, sebuah penelitian melaporkan adanya manfaat pemberian probiotik dengan genus Bifidobacterium dan Lactobacillus dalam mengurangi gejala rinitis alergi serta meningkatkan kualitas hidup pasien.96

Dalam bidang neuropsikiatri, probiotik juga terbukti dapat memberikan berbagai manfaat. Pemberian suplementasi probiotik yang mengandung Lactobacillus reuteri dapat membantu meningkatkan kemampuan interaksi sosial melalui peningkatan potensiasi sinaps pada daerah tegmental ventral pada model tikus dengan autisme.97 Namun demikian, pemberian suplementasi probiotik pada anak dengan autisme memberikan hasil yang inkonklusif. Hal ini mungkin disebabkan oleh disbiosis pada anak dengan autisme bersifat multifaktorial, salah satunya adalah akibat peningkatan aktivasi sistem saraf otonom. Aktivitas berlebih pada saraf otonom ini dapat menyebabkan gangguan pada sistem imun saluran cerna serta disbiosis yang tidak dapat dimodulasi hanya dengan pemberian probiotik.98

Beberapa strain probiotik juga digunakan untuk memperbaiki mood pada pasien dengan gejala depresi, terutama probiotik yang mengandung Lactobacillus dan Bifidobacterium. Pada beberapa penelitian dilaporkan adanya penurunan nilai Beck Depression Inventory (BDI) yang menandakan adanya perbaikan pada gejala depresi.99 Namun demikian, nilai tersebut akan kembali meningkat ketika suplementasi probiotik dihentikan.100 Oleh karena itu, pemberian suplementasi probiotik pada pasien dengan depresi mungkin perlu dilakukan dalam jangka waktu panjang. 

Pada anak dengan status overweight maupun obesitas, sebuah meta-analisis melaporkan adanya manfaat pemberian suplementasi probiotik jika dibandingkan dengan kelompok plasebo. Kelompok yang mendapatkan probiotik memiliki profil lipid, adiponectin, leptin dan TNF-alfa yang lebih baik. Namun tidak ditemukan perbedaan bermakna pada body mass index (BMI) pada kedua kelompok tersebut. Terdapat beberapa mekanisme yang berperan dalam suplementasi probiotik pada anak overweight atau obesitas, yaitu adanya kemampuan probiotik dalam memperbaiki komposisi mikrobiota usus, mengatur metabolisme lemak, mengurangi inflmasi dan respons imun, mengurangi stres oksidatif serta stres pada retikulum endoplasma.101

Referensi

  1. Appleton J. The Gut-Brain Axis: Influence of Microbiota on Mood and Mental Health. Integr Med (Encinitas). 2018;17(4):28-32

  2. Lyte M. Microbial endocrinology in the microbiome-gut-brain axis: how bacterial production and utilization of neurochemicals influence behavior. PLoS Pathog. 2013;9(11):e1003726.https://doi.org/10.1371/journal.ppat.1003726

  3. Mayer EA. Gut feelings: the emerging biology of gut–brain communication. Nature Reviews Neuroscience. 2011;12(8):453-66.https://doi.org/10.1038/nrn3071

  4. Dalile B, Van Oudenhove L, Vervliet B, Verbeke K. The role of short-chain fatty acids in microbiota-gut-brain communication. Nat Rev Gastroenterol Hepatol. 2019;16(8):461-78.https://doi.org/10.1038/s41575-019-0157-3

  5. Aresti Sanz J, El Aidy S. Microbiota and gut neuropeptides: a dual action of antimicrobial activity and neuroimmune response. Psychopharmacology (Berl). 2019;236(5):1597-609.https://doi.org/10.1007/s00213-019-05224-0

  6. Strandwitz P, Kim KH, Terekhova D, Liu JK, Sharma A, Levering J, et al. GABA-modulating bacteria of the human gut microbiota. Nature Microbiology. 2019;4(3):396-403.https://doi.org/10.1038/s41564-018-0307-3

  7. Morais LH, Schreiber HL, Mazmanian SK. The gut microbiota–brain axis in behaviour and brain disorders. Nature Reviews Microbiology. 2021;19(4):241-55.https://doi.org/10.1038/s41579-020-00460-0

  8. Sgritta M, Dooling SW, Buffington SA, Momin EN, Francis MB, Britton RA, et al. Mechanisms Underlying Microbial-Mediated Changes in Social Behavior in Mouse Models of Autism Spectrum Disorder. Neuron. 2019;101(2):246-59.e6.https://doi.org/10.1016/j.neuron.2018.11.018

  9. Abdel-Haq R, Schlachetzki JCM, Glass CK, Mazmanian SK. Microbiome-microglia connections via the gut-brain axis. J Exp Med. 2019;216(1):41-59.https://doi.org/10.1084/jem.20180794

  10. Erny D, Hrabě de Angelis AL, Jaitin D, Wieghofer P, Staszewski O, David E, et al. Host microbiota constantly control maturation and function of microglia in the CNS. Nat Neurosci. 2015;18(7):965-77.https://doi.org/10.1038/nn.4030

  11. Yuan N, Chen Y, Xia Y, Dai J, Liu C. Inflammation-related biomarkers in major psychiatric disorders: a cross-disorder assessment of reproducibility and specificity in 43 meta-analyses. Transl Psychiatry. 2019;9(1):233.https://doi.org/10.1038/s41398-019-0570-y

  12. Braniste V, Al-Asmakh M, Kowal C, Anuar F, Abbaspour A, Tóth M, et al. The gut microbiota influences blood-brain barrier permeability in mice. Sci Transl Med. 2014;6(263):263ra158.https://doi.org/10.1126/scitranslmed.3009759

  13. Stecher B. The roles of inflammation, nutrient availability and the commensal microbiota in enteric pathogen infection. Metabolism and bacterial pathogenesis. 2015:297-320

  14. Laterza L, Rizzatti G, Gaetani E, Chiusolo P, Gasbarrini A. The gut microbiota and immune system relationship in human graft-versus-host disease. Mediterranean journal of hematology and infectious diseases. 2016;8(1)

  15. Lozupone CA, Stombaugh JI, Gordon JI, Jansson JK, Knight R. Diversity, stability and resilience of the human gut microbiota. Nature. 2012;489(7415):220-30

  16. Russell AB, Hood RD, Bui NK, LeRoux M, Vollmer W, Mougous JD. Type VI secretion delivers bacteriolytic effectors to target cells. Nature. 2011;475(7356):343-7.https://doi.org/10.1038/nature10244

  17. Schamberger GP, Diez-Gonzalez F. Selection of recently isolated colicinogenic Escherichia coli strains inhibitory to Escherichia coli O157: H7. Journal of food protection. 2002;65(9):1381-7

  18. Fukuda S, Toh H, Hase K, Oshima K, Nakanishi Y, Yoshimura K, et al. Bifidobacteria can protect from enteropathogenic infection through production of acetate. Nature. 2011;469(7331):543-7

  19. Gantois I, Ducatelle R, Pasmans F, Haesebrouck F, Hautefort I, Thompson A, et al. Butyrate specifically down-regulates Salmonella pathogenicity island 1 gene expression. Applied and environmental microbiology. 2006;72(1):946-9

  20. Khan I, Bai Y, Zha L, Ullah N, Ullah H, Shah SRH, et al. Mechanism of the Gut Microbiota Colonization Resistance and Enteric Pathogen Infection. Front Cell Infect Microbiol. 2021;11:716299.https://doi.org/10.3389/fcimb.2021.716299

  21. Rowland I, Gibson G, Heinken A, Scott K, Swann J, Thiele I, et al. Gut microbiota functions: metabolism of nutrients and other food components. Eur J Nutr. 2018;57(1):1-24.https://doi.org/10.1007/s00394-017-1445-8

  22. Dai Z-L, Li X-L, Xi P-B, Zhang J, Wu G, Zhu W-Y. L-Glutamine regulates amino acid utilization by intestinal bacteria. Amino acids. 2013;45:501-12

  23. Hill M. Intestinal flora and endogenous vitamin synthesis. European Journal of Cancer Prevention. 1997;6(2):S43-S5

  24. Reigstad CS, Salmonson CE, Rainey III JF, Szurszewski JH, Linden DR, Sonnenburg JL, et al. Gut microbes promote colonic serotonin production through an effect of short-chain fatty acids on enterochromaffin cells. The FASEB Journal. 2015;29(4):1395

  25. Cryan JF, Dinan TG. Mind-altering microorganisms: the impact of the gut microbiota on brain and behaviour. Nature Reviews Neuroscience. 2012;13(10):701-12.https://doi.org/10.1038/nrn3346

  26. Laue HE, Coker MO, Madan JC. The Developing Microbiome From Birth to 3 Years: The Gut-Brain Axis and Neurodevelopmental Outcomes. Frontiers in Pediatrics. 2022;10.https://doi.org/10.3389/fped.2022.815885

  27. Vaher K, Bogaert D, Richardson H, Boardman JP. Microbiome-Gut-Brain Axis in brain development, cognition and behavior during infancy and early childhood. Developmental Review. 2022;66:101038.https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.dr.2022.101038

  28. Laue HE, Coker MO, Madan JC. The Developing Microbiome From Birth to 3 Years: The Gut-Brain Axis and Neurodevelopmental Outcomes. Front Pediatr. 2022;10:815885.https://doi.org/10.3389/fped.2022.815885

  29. Cryan JF, O’Riordan KJ, Cowan CSM, Sandhu KV, Bastiaanssen TFS, Boehme M, et al. The Microbiota-Gut-Brain Axis. Physiological Reviews. 2019 Oct 1;99(4):1877–2013.

  30. Gao W, Salzwedel AP, Carlson AL, Xia K, Azcarate-Peril MA, Styner MA, et al. Gut microbiome and brain functional connectivity in infants-a preliminary study focusing on the amygdala. Psychopharmacology. 2019 Jan 2;236(5):1641–51.

  31. Gilmore JH, Knickmeyer RC, Gao W. Imaging structural and functional brain development in early childhood. Nature Reviews Neuroscience. 2018;19(3):123-37

  32. Roswall J, Olsson LM, Kovatcheva-Datchary P, Nilsson S, Tremaroli V, Simon M-C, et al. Developmental trajectory of the healthy human gut microbiota during the first 5 years of life. Cell host & microbe. 2021;29(5):765-76. e3

  33. Callaghan B. Nested sensitive periods: how plasticity across the microbiota-Gut-Brain Axis interacts to affect the development of learning and memory. Current opinion in behavioral sciences. 2020;36:55-62

  34. Cowan CS, Dinan TG, Cryan JF. Annual Research Review: Critical windows–the microbiota–gut–brain axis in neurocognitive development. Journal of Child Psychology and Psychiatry. 2020;61(3):353-71

  35. Buffington SA, Di Prisco GV, Auchtung TA, Ajami NJ, Petrosino JF, Costa-Mattioli M. Microbial reconstitution reverses maternal diet-induced social and synaptic deficits in offspring. Cell. 2016;165(7):1762-75

  36. Sordillo JE, Korrick S, Laranjo N, Carey V, Weinstock GM, Gold DR, et al. Association of the infant gut microbiome with early childhood neurodevelopmental outcomes: an ancillary study to the VDAART randomized clinical trial. JAMA network open. 2019;2(3):e190905-e

  37. Shao Y, Forster SC, Tsaliki E, Vervier K, Strang A, Simpson N, et al. Stunted microbiota and opportunistic pathogen colonization in caesarean-section birth. Nature. 2019;574(7776):117-21

  38. Reyman M, van Houten MA, van Baarle D, Bosch AA, Man WH, Chu MLJ, et al. Impact of delivery mode-associated gut microbiota dynamics on health in the first year of life. Nature communications. 2019;10(1):4997

  39. Rozé J-C, Ancel P-Y, Marchand-Martin L, Rousseau C, Montassier E, Monot C, et al. Assessment of neonatal intensive care unit practices and preterm newborn gut microbiota and 2-year neurodevelopmental outcomes. JAMA network open. 2020;3(9):e2018119-e

  40. Rinninella E, Raoul P, Cintoni M, Franceschi F, Miggiano G, Gasbarrini A, et al. What is the Healthy Gut Microbiota Composition? A Changing Ecosystem across Age, Environment, Diet, and Diseases. Microorganisms. 2019 Jan 10;7(1):14.

  41. Jiménez E, Marín ML, Martín R, Odriozola JM, Olivares M, Xaus J, et al. Is meconium from healthy newborns actually sterile? Res Microbiol. 2008;159(3):187-93.https://doi.org/10.1016/j.resmic.2007.12.007

  42. Tun HM, Bridgman SL, Chari R, Field CJ, Guttman DS, Becker AB, et al. Roles of Birth Mode and Infant Gut Microbiota in Intergenerational Transmission of Overweight and Obesity From Mother to Offspring. JAMA Pediatr. 2018;172(4):368-77.https://doi.org/10.1001/jamapediatrics.2017.5535

  43. Soderborg TK, Clark SE, Mulligan CE, Janssen RC, Babcock L, Ir D, et al. The gut microbiota in infants of obese mothers increases inflammation and susceptibility to NAFLD. Nat Commun. 2018;9(1):4462.https://doi.org/10.1038/s41467-018-06929-0

  44. Spreadbury I. Comparison with ancestral diets suggests dense acellular carbohydrates promote an inflammatory microbiota, and may be the primary dietary cause of leptin resistance and obesity. Diabetes Metab Syndr Obes. 2012;5:175-89.https://doi.org/10.2147/dmso.S33473

  45. Jiménez E, de Andrés J, Manrique M, Pareja-Tobes P, Tobes R, Martínez-Blanch JF, et al. Metagenomic Analysis of Milk of Healthy and Mastitis-Suffering Women. J Hum Lact. 2015;31(3):406-15.https://doi.org/10.1177/0890334415585078

  46. Jeong S. Factors influencing development of the infant microbiota: From prenatal period to early infancy. Clinical and Experimental Pediatrics. 2022;65(9):438

  47. Lahtinen SJ, Boyle RJ, Kivivuori S, Oppedisano F, Smith KR, Robins-Browne R, et al. Prenatal probiotic administration can influence Bifidobacterium microbiota development in infants at high risk of allergy. J Allergy Clin Immunol. 2009;123(2):499-501.https://doi.org/10.1016/j.jaci.2008.11.034

  48. Dominguez-Bello MG, Costello EK, Contreras M, Magris M, Hidalgo G, Fierer N, et al. Delivery mode shapes the acquisition and structure of the initial microbiota across multiple body habitats in newborns. Proc Natl Acad Sci U S A. 2010;107(26):11971-5.https://doi.org/10.1073/pnas.1002601107

  49. MacIntyre DA, Chandiramani M, Lee YS, Kindinger L, Smith A, Angelopoulos N, et al. The vaginal microbiome during pregnancy and the postpartum period in a European population. Sci Rep. 2015;5:8988.https://doi.org/10.1038/srep08988

  50. Bokulich NA, Chung J, Battaglia T, Henderson N, Jay M, Li H, et al. Antibiotics, birth mode, and diet shape microbiome maturation during early life. Sci Transl Med. 2016;8(343):343ra82.https://doi.org/10.1126/scitranslmed.aad7121

  51. Kim G, Bae J, Kim MJ, Kwon H, Park G, Kim SJ, et al. Delayed Establishment of Gut Microbiota in Infants Delivered by Cesarean Section. Front Microbiol. 2020;11:2099.https://doi.org/10.3389/fmicb.2020.02099

  52. Tirone C, Pezza L, Paladini A, Tana M, Aurilia C, Lio A, et al. Gut and Lung Microbiota in Preterm Infants: Immunological Modulation and Implication in Neonatal Outcomes. Front Immunol. 2019;10:2910.https://doi.org/10.3389/fimmu.2019.02910

  53. Fernández L, Langa S, Martín V, Maldonado A, Jiménez E, Martín R, et al. The human milk microbiota: origin and potential roles in health and disease. Pharmacol Res. 2013;69(1):1-10.https://doi.org/10.1016/j.phrs.2012.09.001

  54. Heikkilä MP, Saris PE. Inhibition of Staphylococcus aureus by the commensal bacteria of human milk. J Appl Microbiol. 2003;95(3):471-8.https://doi.org/10.1046/j.1365-2672.2003.02002.x

  55. Stsepetova J, Sepp E, Julge K, Vaughan E, Mikelsaar M, de Vos WM. Molecularly assessed shifts of Bifidobacterium ssp. and less diverse microbial communities are characteristic of 5-year-old allergic children. FEMS Immunol Med Microbiol. 2007;51(2):260-9.https://doi.org/10.1111/j.1574-695X.2007.00306.x

  56. Vandenplas Y, Berger B, Carnielli VP, Ksiazyk J, Lagström H, Sanchez Luna M, et al. Human Milk Oligosaccharides: 2'-Fucosyllactose (2'-FL) and Lacto-N-Neotetraose (LNnT) in Infant Formula. Nutrients. 2018;10(9).https://doi.org/10.3390/nu10091161

  57. Zeissig S, Blumberg RS. Life at the beginning: perturbation of the microbiota by antibiotics in early life and its role in health and disease. Nat Immunol. 2014;15(4):307-10.https://doi.org/10.1038/ni.2847

  58. Francino MP. Antibiotics and the Human Gut Microbiome: Dysbioses and Accumulation of Resistances. Front Microbiol. 2015;6:1543.https://doi.org/10.3389/fmicb.2015.01543

  59. Castellani C, Singer G, Kashofer K, Huber-Zeyringer A, Flucher C, Kaiser M, et al. The Influence of Proton Pump Inhibitors on the Fecal Microbiome of Infants with Gastroesophageal Reflux-A Prospective Longitudinal Interventional Study. Front Cell Infect Microbiol. 2017;7:444.https://doi.org/10.3389/fcimb.2017.00444

  60. Levy EI, Hoang DM, Vandenplas Y. The effects of proton pump inhibitors on the microbiome in young children. Acta Paediatr. 2020;109(8):1531-8.https://doi.org/10.1111/apa.15213

  61. Jeong S. Factors influencing development of the infant microbiota: from prenatal period to early infancy. Clin Exp Pediatr. 2022;65(9):439-47.https://doi.org/10.3345/cep.2021.00955

  62. Dubois NE, Gregory KE. Characterizing the Intestinal Microbiome in Infantile Colic: Findings Based on an Integrative Review of the Literature. Biol Res Nurs. 2016;18(3):307-15.https://doi.org/10.1177/1099800415620840

  63. Sung V, D'Amico F, Cabana MD, Chau K, Koren G, Savino F, et al. Lactobacillus reuteri to Treat Infant Colic: A Meta-analysis. Pediatrics. 2018;141(1).https://doi.org/10.1542/peds.2017-1811

  64. Rigsbee L, Agans R, Shankar V, Kenche H, Khamis HJ, Michail S, et al. Quantitative profiling of gut microbiota of children with diarrhea-predominant irritable bowel syndrome. Am J Gastroenterol. 2012;107(11):1740-51.https://doi.org/10.1038/ajg.2012.287

  65. Dimidi E, Christodoulides S, Fragkos KC, Scott SM, Whelan K. The effect of probiotics on functional constipation in adults: a systematic review and meta-analysis of randomized controlled trials. Am J Clin Nutr. 2014;100(4):1075-84.https://doi.org/10.3945/ajcn.114.089151

  66. Patole S. Microbiota and Necrotizing Enterocolitis. Psychopharmacology (Berl). 2017 Mar 27;236(5):81–94.

  67. Dobbler PT, Procianoy RS, Mai V, Silveira RC, Corso AL, Rojas BS, et al. Low Microbial Diversity and Abnormal Microbial Succession Is Associated with Necrotizing Enterocolitis in Preterm Infants. Front Microbiol. 2017;8:2243.https://doi.org/10.3389/fmicb.2017.02243

  68. Fava F, Danese S. Intestinal microbiota in inflammatory bowel disease: friend of foe? World J Gastroenterol. 2011;17(5):557-66.https://doi.org/10.3748/wjg.v17.i5.557

  69. Niess JH. Role of mucosal dendritic cells in inflammatory bowel disease. World J Gastroenterol. 2008;14(33):5138-48.https://doi.org/10.3748/wjg.14.5138

  70. Di Costanzo M, De Paulis N, Biasucci G. Butyrate: A Link between Early Life Nutrition and Gut Microbiome in the Development of Food Allergy. Life. 2021 Apr 23;11(5):384.

  71. Sansom DM, Walker LS. The role of CD28 and cytotoxic T-lymphocyte antigen-4 (CTLA-4) in regulatory T-cell biology. Immunol Rev. 2006;212:131-48.https://doi.org/10.1111/j.0105-2896.2006.00419.x

  72. Akagawa S, Kaneko K. Gut microbiota and allergic diseases in children. Allergology International. 2022;71(3):301-9.https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.alit.2022.02.004

  73. Cho KY. Association of gut microbiota with obesity in children and adolescents. Clin Exp Pediatr. 2023;66(4):148-54. https://doi.org/10.3345/cep.2021.01837

  74. van Son J, Koekkoek LL, La Fleur SE, Serlie MJ, Nieuwdorp M. The Role of the Gut Microbiota in the Gut–Brain Axis in Obesity: Mechanisms and Future Implications. International Journal of Molecular Sciences. 2021 Mar 15;22(6):2993.

  75. Coomey R, Stowell R, Majewska A, Tropea D. The Role of Microglia in Neurodevelopmental Disorders and their Therapeutics. Curr Top Med Chem. 2020;20(4):272-6.https://doi.org/10.2174/1568026620666200221172619

  76. Zhao H, Zhang H, Liu S, Luo W, Jiang Y, Gao J. Association of Peripheral Blood Levels of Cytokines With Autism Spectrum Disorder: A Meta-Analysis. Front Psychiatry. 2021;12:670200.https://doi.org/10.3389/fpsyt.2021.670200

  77. Lee AS, Azmitia EC, Whitaker-Azmitia PM. Developmental microglial priming in postmortem autism spectrum disorder temporal cortex. Brain Behav Immun. 2017;62:193-202.https://doi.org/10.1016/j.bbi.2017.01.019

  78. Valdes AM, Walter J, Segal E, Spector TD. Role of the gut microbiota in nutrition and health. Bmj. 2018;361

  79. Liu F, Li P, Chen M, Luo Y, Prabhakar M, Zheng H, et al. Fructooligosaccharide (FOS) and Galactooligosaccharide (GOS) Increase Bifidobacterium but Reduce Butyrate Producing Bacteria with Adverse Glycemic Metabolism in healthy young population. Scientific Reports. 2017;7(1):11789.https://doi.org/10.1038/s41598-017-10722-2

  80. Johnson AJ, Vangay P, Al-Ghalith GA, Hillmann BM, Ward TL, Shields-Cutler RR, et al. Daily Sampling Reveals Personalized Diet-Microbiome Associations in Humans. Cell Host & Microbe. 2019;25(6):789-802.e5.https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.chom.2019.05.005

  81. Xu Z, Knight R. Dietary effects on human gut microbiome diversity. British Journal of Nutrition. 2015;113(S1):S1-S5

  82. Leeming ER, Johnson AJ, Spector TD, Le Roy CI. Effect of Diet on the Gut Microbiota: Rethinking Intervention Duration. Nutrients. 2019;11(12):2862

  83. McFarland LV, Evans CT, Goldstein EJC. Strain-Specificity and Disease-Specificity of Probiotic Efficacy: A Systematic Review and Meta-Analysis. Front Med (Lausanne). 2018;5:124.https://doi.org/10.3389/fmed.2018.00124

  84. Bazanella M, Maier TV, Clavel T, Lagkouvardos I, Lucio M, Maldonado-Gòmez MX, et al. Randomized controlled trial on the impact of early-life intervention with bifidobacteria on the healthy infant fecal microbiota and metabolome. Am J Clin Nutr. 2017;106(5):1274-86.https://doi.org/10.3945/ajcn.117.157529

  85. Underwood MA, Kalanetra KM, Bokulich NA, Lewis ZT, Mirmiran M, Tancredi DJ, et al. A comparison of two probiotic strains of bifidobacteria in premature infants. J Pediatr. 2013;163(6):1585-91.e9.https://doi.org/10.1016/j.jpeds.2013.07.017

  86. Smilowitz JT, Moya J, Breck MA, Cook C, Fineberg A, Angkustsiri K, et al. Safety and tolerability of Bifidobacterium longum subspecies infantis EVC001 supplementation in healthy term breastfed infants: a phase I clinical trial. BMC Pediatr. 2017;17(1):133.https://doi.org/10.1186/s12887-017-0886-9

  87. Bi LW, Yan BL, Yang QY, Li MM, Cui HL. Which is the best probiotic treatment strategy to prevent the necrotizing enterocolitis in premature infants: A network meta-analysis revealing the efficacy and safety. Medicine (Baltimore). 2019;98(41):e17521.https://doi.org/10.1097/md.0000000000017521

  88. Wang Q, Dong J, Zhu Y. Probiotic supplement reduces risk of necrotizing enterocolitis and mortality in preterm very low-birth-weight infants: an updated meta-analysis of 20 randomized, controlled trials. J Pediatr Surg. 2012;47(1):241-8.https://doi.org/10.1016/j.jpedsurg.2011.09.064

  89. Kaur L, Gordon M, Baines PA, Iheozor-Ejiofor Z, Sinopoulou V, Akobeng AK. Probiotics for induction of remission in ulcerative colitis. Cochrane Database Syst Rev. 2020;3(3):Cd005573.https://doi.org/10.1002/14651858.CD005573.pub3

  90. Iheozor-Ejiofor Z, Gordon M, Clegg A, Freeman SC, Gjuladin-Hellon T, MacDonald JK, et al. Interventions for maintenance of surgically induced remission in Crohn's disease: a network meta-analysis. Cochrane Database Syst Rev. 2019;9(9):Cd013210.https://doi.org/10.1002/14651858.CD013210.pub2

  91. Berni Canani R, Di Costanzo M, Bedogni G, Amoroso A, Cosenza L, Di Scala C, et al. Extensively hydrolyzed casein formula containing Lactobacillus rhamnosus GG reduces the occurrence of other allergic manifestations in children with cow's milk allergy: 3-year randomized controlled trial. J Allergy Clin Immunol. 2017;139(6):1906-13.e4.https://doi.org/10.1016/j.jaci.2016.10.050

  92. Berni Canani R, Sangwan N, Stefka AT, Nocerino R, Paparo L, Aitoro R, et al. Lactobacillus rhamnosus GG-supplemented formula expands butyrate-producing bacterial strains in food allergic infants. Isme j. 2016;10(3):742-50.https://doi.org/10.1038/ismej.2015.151

  93. Zhang GQ, Hu HJ, Liu CY, Zhang Q, Shakya S, Li ZY. Probiotics for Prevention of Atopy and Food Hypersensitivity in Early Childhood: A PRISMA-Compliant Systematic Review and Meta-Analysis of Randomized Controlled Trials. Medicine (Baltimore). 2016;95(8):e2562.https://doi.org/10.1097/md.0000000000002562

  94. Makrgeorgou A, Leonardi-Bee J, Bath-Hextall FJ, Murrell DF, Tang ML, Roberts A, et al. Probiotics for treating eczema. Cochrane Database Syst Rev. 2018;11(11):Cd006135.https://doi.org/10.1002/14651858.CD006135.pub3

  95. Azad MB, Coneys JG, Kozyrskyj AL, Field CJ, Ramsey CD, Becker AB, et al. Probiotic supplementation during pregnancy or infancy for the prevention of asthma and wheeze: systematic review and meta-analysis. Bmj. 2013;347:f6471.https://doi.org/10.1136/bmj.f6471

  96. Fassio F, Guagnini F. House dust mite-related respiratory allergies and probiotics: a narrative review. Clin Mol Allergy. 2018;16:15.https://doi.org/10.1186/s12948-018-0092-9

  97. Sgritta M, Dooling SW, Buffington SA, Momin EN, Francis MB, Britton RA, et al. Mechanisms underlying microbial-mediated changes in social behavior in mouse models of autism spectrum disorder. Neuron. 2019;101(2):246-59. e6

  98. Beopoulos A, Gea M, Fasano A, Iris F. Autonomic Nervous System Neuroanatomical Alterations Could Provoke and Maintain Gastrointestinal Dysbiosis in Autism Spectrum Disorder (ASD): A Novel Microbiome–Host Interaction Mechanistic Hypothesis. Nutrients. 2021;14(1):65

  99. Kazemi A, Noorbala AA, Azam K, Eskandari MH, Djafarian K. Effect of probiotic and prebiotic vs placebo on psychological outcomes in patients with major depressive disorder: A randomized clinical trial. Clinical Nutrition. 2019;38(2):522-8

  100. Pinto-Sanchez MI, Hall GB, Ghajar K, Nardelli A, Bolino C, Lau JT, et al. Probiotic Bifidobacterium longum NCC3001 reduces depression scores and alters brain activity: a pilot study in patients with irritable bowel syndrome. Gastroenterology. 2017;153(2):448-59. e8

  101. Li Y, Liu T, Qin L, Wu L. Effects of probiotic administration on overweight or obese children: a meta-analysis and systematic review. Journal of Translational Medicine. 2023;21(1):525.https://doi.org/10.1186/s12967-023-04319-9

Muzal Kadim, MD, Ph.D, Sp.A(K)

Muzal Kadim, MD, Ph.D, Sp.A(K)

About Author

If you liked this post you may also like

Please log in to your profile so we can show recommended content.