Perjalanan Mikrobioma di Masa Awal Kehidupan dan Para Pengaruhnya

Pesan Utama:

• Mikrobiota saluran cerna pada bayi berkembang secara progresif menuju mikrobiota seperti orang dewasa.
• Pematangan mikrobiota di awal kehidupan (early life microbiome atau ELM) dapat dijelaskan dengan metode berbeda yang menyederhanakan deskripsi keseluruhan mikrobiota; di sini, kami fokus pada pendekatan lintasan.
• Lintasan ELM dipengaruhi oleh banyak faktor. Nutrisi adalah modulator penting dari mikrobiota.

Perkembangan mikrobiota kehidupan awal Mikrobiota saluran cerna bayi adalah ekosistem dinamis yang mengalami perubahan sejak lahir hingga usia dua hingga tiga tahun, diikuti oleh evolusi bertahap menuju mikrobiota dewasa di masa kanak-kanak nanti.1

Sesuai dengan peningkatan bukti ilmiah, diyakini bahwa pembentukan mikrobiota kehidupan awal (ELM) memiliki konsekuensi yang bertahan lama pada kesehatan seumur hidup.2

Untuk menyederhanakan penggambaran dan interpretasi mikrobiota saluran cerna bayi yang berkembang pesat, satu pendekatan menghubungkan pengembangan mikrobiota kehidupan awal dengan usia bayi, dan mengikuti kerangka statistik yang serupa dengan kurva pertumbuhan WHO untuk menggambarkan perkembangan mikrobiota individu bayi dibandingkan dengan referensi.3

Pertama, sekumpulan bayi dipilih sebagai “referensi” berdasarkan kriteria tertentu seperti cara persalinan, lahir cukup bulan, lama pemberian ASI eksklusif, karakteristik pertumbuhan bayi, dan status kesehatan/penyakit. Kemudian, model pembelajaran diterapkan untuk memprediksi usia menggunakan data mikrobiota. Perkiraan usia berbasis mikrobiota dari sampel tinja bayi dibandingkan dengan referensi untuk usia yang sama yang memungkinkan variasi alami. Perkembangan mikrobiota bayi ini dianggap normal jika berada dalam lintasan referensi.

Faktor-faktor yang mempengaruhi mikrobiota kehidupan awal

Faktor-faktor seperti cara lahir, penggunaan antibiotik, dan jenis pemberian makan memengaruhi profil ELM dibandingkan dengan referensi.4,5 Faktor lain seperti geografi, kehidupan pedesaan atau perkotaan, jumlah saudara kandung, dan pola makan penyapihan juga dapat memengaruhi perkembangan mikrobiota bayi 4,6 (Gambar 1b).

Beberapa faktor ini seperti cara kelahiran atau penggunaan antibiotik telah secara langsung dikaitkan dengan hasil kesehatan selanjutnya7,8 dan ada kemungkinan bahwa beberapa mekanisme dimediasi melalui perubahan mikrobiota.9

Yang penting, adalah mungkin untuk campur tangan nutrisi untuk memodulasi mikrobiota lebih dekat ke lintasan referensi.3, 10 Misalnya, spesies tertentu Bifidobacterium, yang merupakan komponen penting dari mikrobiota saluran cerna bayi dalam beberapa bulan pertama kehidupan, mendapat manfaat dari oligosakarida pada ASI (Human Milk Oligosaccharides atau HMO).11

Faecalibacterium prausnitzii, bakteri yang terbentuk di usus bayi dari sekitar sembilan bulan dan seterusnya menjadi anggota utama mikrobiota saluran cerna, menggunakan serat untuk menghasilkan butirat yang merupakan metabolit penting yang terkait dengan kesehatan.12

Singkatnya, mikrobiota saluran cerna bayi berkembang pesat dan dipengaruhi oleh berbagai faktor, beberapa di antaranya terkait dengan perkembangan alergi atau hasil kesehatan metabolisme yang buruk di kemudian hari. Deskripsi lintasan mikrobiota dapat membedakan beberapa faktor yang mempengaruhi ELM seperti cara lahir, praktik menyusui, dan nutrisi. Yang penting, intervensi nutrisi dapat memodulasi pematangan mikrobiota menuju lintasan referensi. 3, 10

Ucapan terima kasih:

Terima kasih yang tulus kepada Dr. Norbert Sprenger dan Dr. Olga Sakwinska yang telah memberikan saran berharga dan komentar kritis yang sangat menyempurnakan artikel ini.

Referensi :

1. Cher A, Yassour M. Chapter 8 - The compositional development of the microbiome in early life. The Human Microbiome in Early Life: Implications to Health and Disease, 2020 (ISBN 978-0-12-818097-6).

2. Dogra S, et al. Rate of establishing the gut microbiota in infancy has consequences for future health. Gut Microbes. 2015;6(5):321-5.

3. Subramanian S, et al. Persistent gut microbiota immaturity in malnourished Bangladeshi children. Nature. 2014 Jun 19;510(7505):417-21.

4. Stewart CJ, et al. Temporal development of the gut microbiome in early childhood from the TEDDY study. Nature. 2018 Oct;562(7728):583-588.

5. Ho NT, et al. Meta-analysis of effects of exclusive breastfeeding on infant gut microbiota across populations. Nat Commun. 2018 Oct 9;9(1):4169.

6. Kemppainen KM, et al. TEDDY Study Group. Early childhood gut microbiomes show strong geographic differences among subjects at high risk for type 1 diabetes. Diabetes Care. 2015 Feb;38(2):329-32.

7. Sandall J, et al. Short-term and long-term effects of caesarean section on the health of women and children. Lancet. 2018 Oct 13;392(10155):1349-1357.

8. Aversa Z, et al. Association of Infant Antibiotic Exposure With Childhood Health Outcomes. Mayo Clin Proc. 2021 Jan;96(1):66-77.

9. Stiemsma LT, Michels KB. The Role of the Microbiome in the Developmental Origins of Health and Disease. Pediatrics. 2018 Apr;141(4):e20172437.

10. Gehrig JL, et al. Effects of microbiota-directed foods in gnotobiotic animals and undernourished children. Science. 2019 Jul 12;365(6449):eaau4732.

11. Berger B, et al. Linking Human Milk Oligosaccharides, Infant Fecal Community Types, and Later Risk To Require Antibiotics. mBio. 2020 Mar 17;11(2):e03196-19.

12. Louis P, Flint HJ. Formation of propionate and butyrate by the human colonic microbiota. Environ Microbiol. 2017 Jan;19(1):29-41.