>> TEMA: TARMHÄLSA Spädbarnets tarmflora – sammansättningen har betydelse för hälsa >> text: Christina West, barnläkare, med dr, Olle Hernell, professor, Institutionen för klinisk vetenskap, pediatrik, Umeå universitet. [email protected] T Intresset för teorier om att tidigt i livet förändra tarmfloran för att påverka risken för insjuknande senare i livet i infektioner och immunmedierade sjukdomar som till exempel allergi, inflammatorisk tarmsjukdom och diabetes är stort. Ännu har dock få effekter av probiotika och prebiotika till spädbarn säkerställts. Starkast belägg finns för positiva effekter av probiotika vid virusorskad diarré. armflorans sammansättning hos västerländska barn har förändrats över tid. Vid jämförelse med aktuella och tidigare studier förefaller det klart att koloniseringen med de typiska tarmbakterierna Escherichia coli och Bacteroides nu kommer senare än de gjorde förut. I deras frånvaro kan hudbakterier som stafylokocker och andra bakterier som normalt inte dominerar tarmfloran etablera sig först (1). Denna förändring, i kombination med kunskap om att tarmfloran har stor betydelse för utvecklingen av immunförsvaret har lett till ett allt ökande intresse att i hälsosyfte påverka tarmflorans sammansättning hos barn och spädbarn med hjälp av kost eller kosttillskott. mjölksersättning, framförallt bakterier från mammans hud. Bröstmjölk har också låg buffrande kapacitet, vilket medför ett lågt pH i tarmen, som i sin tur stimulerar tillväxt av bland annat bifidobakterier och laktobaciller. I studier under 70- och 80-talet visades att tarmfloran hos ammade barn dominerades av bifidobakterier, och att barn som ammades hade mindre komplex sammansättning av tarmfloran jämfört med ersättningsuppfödda barn. I takt med att bröstmjölksersättningar vidareutvecklats med bröstmjölkens sammansättning som förebild har skillnaderna i tarmflorans sammansättning dock minskat. Nyare studier visar att nivån av bifidobakterier är jämförbar hos barn som ammats respektive fått ersättning (2). Amning ger lägre pH Begränsad kunskap om avvänjning Amning påverkar tarmfloran bland annat genom att bröstmjölken innehåller andra bakteriearter än bröst14 Nordisk Nutrition 4 • 2008 Under avvänjningen, det vill säga när spädbarnet börjar äta fast föda, för- ändras tarmflorans sammansättning med en minskande andel bifidobakterier och en ökande andel av andra bakteriearter och stammar. När och hur olika födoämnen introduceras i spädbarnskosten kan ha betydelse för framtida hälsa. Studier har till exempel visat att om gluten introduceras medan barnet fortfarande ammas minskar risken för insjuknande i glutenintolerans (3). Vi har dock än så länge endast begränsad kunskap om vilken betydelse avvänjningskostens sammansättning har för tarmflorans etablering, och eventuella hälsoeffekter. Tillförda laktobaciller Laktobaciller är inte särskilt vanligt förekommande i svenska spädbarns tarmflora under första levnadsåret. Det verkar dock som om andelen barn som koloniseras av laktobaciller vid ett halvt års ålder normalt är högre bland barn som ammas, jämfört >> TEMA: TARMHÄLSA med icke ammade barn (4). Vid daglig tillförsel av vissa laktobaciller kan dock dessa återfinnas i tarmfloran både hos ammade och icke ammade barn (5). Kolonisering av tjocktarmen med både bifidobakterier och laktobaciller antas vara fördelaktigt. Studier har också visat att andelen potentiellt sjukdomsframkallade bakterier (patogener) minskade i avföringen hos spädbarn som tillförts probiotika (6). Eftersom spädbarns tarmflora är jämförelsevis begränsad och inte stabil, har det föreslagits att tillförsel av en probiotisk bakterie tidigt i livet skulle kunna leda till permanent kolonisering. I de fåtal studier där man undersökt om den probiotiska bakterien gett upphov till permanent kolonisering efter avslutat intag har man dock inte kunnat påvisa detta. Förkortad diarré Probiotika har föreslagits ha effekt vid en mängd olika sjukdomstillstånd genom att stabilisera tarmfloran och tarmens barriärfunktion och/eller påverka immunförsvaret. Med ett fåtal undantag saknas det dock tillräckligt stora, randomiserade och välgjorda kliniska studier som stödjer dessa antaganden. Den mest påtagliga effekten ses vid virusorsakad magsjuka hos barn och spädbarn. Man har till exempel visat att intag av vissa laktobacillstammar kan förkorta diarréperioden med ett knappt dygn, även när de behandlas på sedvanligt sätt med vätskeersättning (7). Det finns också visst stöd för förebyggande effekter vid antibiotikainducerad diarré hos barn. Än så länge är det vetenskapliga underlaget dock inte tillräckligt för att rutinmässigt rekommendera probiotika som förebyggande behandling i detta syfte (7). Andra effekter av probiotika som iakttagits är förbättrad tarmfunktion och minskad risk för kolik hos spädbarn. En studie har visat effekt av en laktobacillstam vid spädbarnskolik (8). I denna studie visste dock både läkare och föräldrar vad barnen fick för behandling, vilket är en svaghet i studiens design. av autoantikroppar associerade med diabetes typ 1 hos barn med ökad genetisk risk för diabetes (9). Infektion och allergi Hypotes om övervikt Probiotika har i ett fåtal studier förhindrat barns insjuknande i övre luftvägsinfektioner (7). Minskad antibiotikabehandling efter regelbundet intag av vissa probiotiska stammar är också påvisat hos barn och spädbarn (5, 7). Andra studier har inte kunnat påvisa några infektionsförebyggande effekter. Som diskuteras av Björkstén i en angränsande artikel (sid 18) är det ännu inte heller entydigt visat att probiotika till spädbarn fungerar i förebyggande syfte mot immunmedierade sjukdomar, till exempel allergi och diabetes typ 1. Intresset för detta är dock stort, och forskning pågår. Till exempel undersöker man nu i en pågående studie om intag av probiotika under de första sex levnadsmånaderna kan minska förekomsten Intressanta experimentella studier föreslår ett samband mellan avvikelser i tarmflorans sammansättning och övervikt och fetma, vilket diskuteras av Bäckhed i en angränsande artikel (sid 21). I en klinisk studie såg man att barn som var överviktiga vid 7 års ålder hade lägre antal bifidobakterier i avföringen under spädbarnstiden jämfört med de barn som förblev normalviktiga. Vidare hade de normalviktiga 7-åringarna lägre andel Staphylococcus aureus i avföringen som spädbarn jämfört med de överviktiga 7-åringarna (10). Något orsakssamband har dock inte påvisats. Än så länge är alltså sambandet mellan tarmflorans sammansättning och övervikt att betrakta som en spännande hypotes, och det är inte Tarmfloran grundläggs tidigt Hos foster är tarmen steril. Etableringen av bakterier i tarmen startar dock direkt vid framfödandet, och styrs av ett samspel av faktorer relaterade till såväl mikroorganism och värd (barnet) som omgivning och kost. Faktorer som påverkar koloniseringsprocessen är förlossningssätt (vaginal förlossning/ kejsarsnitt), graviditetslängd, mammans och barnets kost, omgivande miljö samt antibiotikabehandling till mamman i samband med förlossningen och till barnet efter förlossningen (2). Det är bara en bråkdel av de bakterier som det nyfödda barnet utsätts för som har förmåga att etablera sig i magtarmkanalen. Tarmflorans sammansättning hos spädbarn fluktuerar under den första tiden. Vid ett halvt års ålder är tarmfloran till stor del etablerad, men det tar flera år att helt etablera en vuxen typ av tarmflora med de komplexa mikrobiella samhällen som vi kallar tarmens normalflora. Därefter är tarmfloran väsentligen stabil genom livet, kanske med undantag av den sista tiden under ålderdomen. De första kolonisatörerna är aeroba och fakultativt anaeroba bakterier det vill säga sådana som har förmåga att överleva i syrerik miljö. När syret i tarmen successivt förbrukas kan även anaeroba bakterier kolonisera tjocktarmen och andelen aeroba bakterier minskar. Många anaeroba bakterier har låg infektionsframkallande förmåga, och konkurrerar med potentiellt sjukdomsframkallande bakterier om näring och utrymme. Vissa av de bakterier som kan leva i syrerik miljö kan sprida sig från tarmen och orsaka infektioner, till exempel urinvägsinfektioner och blodförgiftning hos spädbarn. Risken för spridning är större om dessa bakteriearter ökar i tarmfloran. » Nordisk Nutrition 4 • 2008 15 >> TEMA: TARMHÄLSA möjligt att uttala sig om den eventuella betydelsen av pre- och probiotika i detta avseende. Probiotika mot NEC Nekrotiserande enterokolit (NEC) är en allvarlig tarmsjukdom som kan drabba för tidigt födda barn. Mekanismerna bakom denna sjukdom är inte fullt klarlagda, men tarmbakterier tros vara inblandande och ge upphov till en toxisk påverkan på en skadad tarmslemhinna. Det uppstår en kraftig inflammatorisk reaktion i tarmslemhinnan som kan leda till blodförgiftning och tarmperforation. Det finns visst stöd för att tillförsel av probiotika skulle kunna förhindra NEC och minska dödligheten hos prematurfödda barn som väger mindre än 1 500g. Däremot saknas tillräckliga data avseende de barn som väger mindre än 1 000g, vilka har den största risken att utveckla NEC (11). Prebiotika ger bättre tarmflora Ett stort antal strukturellt olika, icke digererbara oligosackarider (prebiotika), utgör tillsammans den tredje största komponenten i bröstmjölk. I syftet att undersöka aktiviteten och tillväxten av hälsofrämjande bakterier har man i ett fåtal kontrollerade studier jämfört tarmfloran hos spädbarn som lottats till intag av modersmjölksersättning med en begränsad fraktion prebiotika (galacto-fruktooligosackarider, GOS, och fruktooligosackarider, FOS), med tarmfloran hos spädbarn som fått ersättning utan tillsatser (12). Andelen bifidobakterier och laktobaciller i avföringen ökade hos de barn som fått ersättning med prebiotika, och andelen potentiellt infektionsframkallande bakteriearter minskade. I en annan studie tillfördes GOS och FOS i avvänjningskosten under sex veckor. Andelen bifidobakterier i avföringen ökade signifikant mer hos de barn som fick dessa oligosackarider, än hos de barn som fick kost utan några tillsatser. Man har också visat att prebiotika till barn kan medföra mjukare avföringskonsistens, minskad förekomst av magsjuka och övre luftvägsinfektioner, men fler stora 16 Nordisk Nutrition 4 • 2008 Foto: iStockphoto.com Nyare studier visar att nivån av bifidobakterier är jämförbara hos barn som ammats respektive fått ersättning. kliniska studier behövs innan säkra slutsatser kan dras. En enda publicerad studie har visat att prebiotika kan minska förekomsten av eksem hos spädbarn, varför fler kliniska studier behövs för att säkerställa denna effekt (12). 2. Penders J, et al. Factors influencing the composition of the intestinal microbiota in early infancy. Pediatrics 2006; 118: 511-21. Få säkra effekter 5. West CE, et al. Effects of feeding probiotics during weaning on infections and antibody responses to diphtheria, tetanus and Hib vaccines. Pediatr Allergy Immunol 2008; 19: 53-60. Sammanfattningsvis kan vi konstatera att nyfödda barn i den industrialiserade världen idag troligen koloniseras med för lite bakterier, eller i vart fall inte med ”rätt” bakterier. Ökad kunskap behövs innan man kan avgöra om, och i så fall hur, man med till exempel pre- och probiotika kan påverka tarmflorans tidiga etablering och vilka gynnsamma effekter en sådan påverkan kan ge. Det finns en uppsjö av pre- och probiotiska produkter ute i handeln för den som önskar, men få effekter är än så länge säkerställda. Det finns behov av fler välgjorda studier inom i princip alla de områden som diskuteras ovan. Potentiella målområden som för närvarande är föremål för spännande forskning är i första hand tarminflammation, allergi, autoimmuna tillstånd samt övervikt. •• Referenser 1. Adlerberth I, et al. Gut microbiota and development of atopic eczema in 3 European birth cohorts. J Allergy Clin Immunol 2007; 120: 343-50. 3. Ivarsson A, et al. Breastfeeding protects against celiac disease. AJCN 2002; 75: 914-21. 4. Ahrné S, et al. Lactobacilli in the intestinal microbiota of Swedish infants. Microbes Infect 2005 ;7: 1256-62. 6. Mohan R, et al. Effects of Bifidobacterium lactis Bb12 supplementation on intestinal microbiota of preterm infants: a double-blind, placebo-controlled, randomized study. J Clin Microbiol 2006; 44: 4025-31. 7. Szajewska H, et al. Probiotics in gastrointestinal diseases in children: hard and not-so-hard evidence of efficacy. J Pediatr Gastroenterol Nutr 2006; 42: 454-75. 8. Savino F, et al. Lactobacillus reuteri (American Type Culture Collection Strain 55730) versus simethicone in the treatment of infantile colic: a prospective randomized study. Pediatrics 2007; 119: e124-30. 9. Ljungberg M, et al. Probiotics for the prevention of beta cell autoimmunity in children at genetic risk of type 1 diabetes--the PRODIA study. Ann N Y Acad Sci. 2006; 1079: 360-4. 10. Kalliomäki M, et al. Early differences in fecal microbiota composition in children may predict overweight. Am J Clin Nutr. 2008; 87: 534-8. 11. Alfaleh K, Bassler D. Probiotics for prevention of necrotizing enterocolitis in preterm infants. Cochrane Database Syst Rev. 2008: CD005496. 12. Veereman G. Pediatric applications of inulin and oligofructose. J Nutr 2007; 137 (11 Suppl): 2585S-9S.