El modo de nacimiento determina el contenido de bacterias en el cuerpo de los bebés recién nacidos

Enero 2011
Alexis Mendoza-León, PhD.
En esta edición el Dr. Alexis Mendoza-León invita a las Dras. Mónica Contreras y María G. Dominguez Bello a escribir en Ventana Molecular. MC es investigadora en el Laboratorio de Fisiología Gastrointestinal del IVIC, realiza estudios de simbiosis digestiva con microorganismos en humanos. MGDB trabajó durante 14 años en el IVIC, desde el 2003 es Profesor Asociado en la Universidad de Puerto Rico; su investigación está dirigida al área de simbiosis digestivas con microorganismos, la relación entre microbioma y status nutricional, y ecología del desarrollo de microbiomas de vertebrados.

El modo de nacimiento determina el contenido de bacterias en el cuerpo de los bebés recién nacidos.

El componente de bacterias que pueblan a un individuo se ha demostrado que influye en la capacidad de digestión del alimento y en la respuesta inmune, y podría ser determinado desde el momento del nacimiento. Un estudio realizado en Venezuela por el equipo conformado por María Domínguez-Bello, investigadora Venezolana residenciada en Puerto Rico, Magda Magris y Glida Hidalgo del CAICET y Mónica Contreras del  IVIC, y Norteamericanos de la Universidad de Colorado, determinó la composición bacteriana en diferentes partes del cuerpo de 9 madres y sus 10 bebés recién nacidos en las primeras horas del nacimiento. El estudio se llevo a cabo en la unidad de obstetricia del Hospital de Puerto Ayacucho, Estado Amazonas, Venezuela. Un total de 9 mujeres, de edades comprendidas entre 21 a 33 años, y sus 10 bebes recién nacidos participaron en el estudio. Cuatro mujeres (2 Mestizas y 2 Amerindias) dieron a luz por parto normal (vaginal) a 4 bebes, 3 niños y 1 niña. Mientras que a cinco mujeres (4 Mestizas y 1 Amerindia) les fue practicada Cesárea, por previa indicación medica, para dar a luz a 6 bebes, 3 niños y 3 niñas, incluyendo 2 gemelos dicigóticos (no idénticos). La piel de las madres (antebrazos ventral), mucosa oral y vagina fueron muestreadas 1 h antes del nacimiento de sus bebes, y la piel de sus bebes (antes de retirar el vérnix caseoso), mucosa oral y aspirado nasofaringe fueron muestreados menos de 5 minutos y el meconio menos de 24 h después del nacimiento.

A las muestras se les extrajo el DNA, y la región variable 2 (V2) del gen 16S ARNr (ARN ribosomal) bacteriano fue amplificado por PCR para hacer pirosecuenciación o secuenciación 454 de ADN a gran escala, produciendo 157.915 secuencias parciales del gen 16S ARNr (aprox.250 pb), con aproximadamente 2.000 secuencias por muestra.

El estudio reveló  que:

1) En todas las muestras de las madres, las comunidades bacterianas se estructuraron principalmente por hábitat del cuerpo con grupos distintos de boca, piel y vagina. En consecuencia, las comunidades bacterianas de las madres fueron dominadas por especies bacterianas típicas de estos hábitats; por ejemplo, Streptococcus spp. en la cavidad oral, Staphylococcus, Corynebacterium o Propionibacterium spp. en la piel y Lactobacillus o Prevotella spp. en la vagina.

2) Las especies dominantes vaginales variaron de madre a madre, con 3 mujeres con comunidades vaginales altamente dominadas por Lactobacillus spp. (88-94% de las secuencias) y 6  mujeres con estructuras de comunidades mas homogéneas, con alta representación de Prevotella (15-57% de las secuencias), Coriobacterineae (Actinobacteria; principalmente el género Atopobium), Sneathia spp. (Fusobacteriaum) y otras especies. A nuestro conocimiento, este estudio molecular de la composición vaginal en el momento del parto es único. Otros estudios realizados en mujeres caucásicas no embarazadas mostraron comunidades vaginales dominadas por Lactobacillus, y tradicionalmente la ausencia de dominancia por lactobacilos se ha relacionado con la vaginosis bacteriana, la cual no fue no evidente en ninguna de las mujeres en este estudio.

3) A diferencia de sus madres, los recién nacidos adquieren comunidades bacterianas que no se diferencian en múltiples partes del cuerpo (piel, boca, nasofaringe e intestino) independientemente del modo de nacimiento. En sus etapas tempranas de desarrollo, la microbiota humana es homogéneamente distribuida a través del cuerpo.

4) El principal determinante en la estructura de la comunidad bacteriana en un recién nacido es su modo de nacimiento. Los bebés nacidos por parto normal adquieren una comunidad bacteriana similar a la composición bacteriana de la vagina de sus propias madres, mientras que los niños nacidos por Cesárea adquieren bacterias humanas de piel de origen incierto, probablemente ambiental. Las especies dominantes en los recién nacidos por parto normal fueron Lactobacillus, Prevotella, Atopobium o Sneathea, y en los bebes nacidos por Cesárea, mayoritariamente Staphylococcus spp.  Esto es consistente con la mayor incidencia de infecciones de piel por Staphylococcus aureus resistentes a meticilina (conocidas como MRSA), en niños nacidos por Cesárea que en niños de parto normal.  Los autores sugieren que la transmisión directa de bacterias vaginales de madre a hijo durante el nacimiento puede ayudar a proteger a los recién nacidos contra la colonización de patógenos que causan enfermedades.

Estos resultados sugieren que la exposición accidental a bacterias de la piel en un ambiente hospitalario puede contribuir a la microbiota de los bebes, sobre todo los nacidos por Cesárea, que vienen libres de bacterias y no han pasado por vagina.  Estos resultados pueden en parte explicar porque la susceptibilidad a ciertos antibióticos es frecuentemente mayor en bebés nacidos por Cesárea que vaginalmente. Por ejemplo, 64 a 82% de los casos notificados de infecciones de la piel en recién nacidos por Staphylococcus aureus resistente a meticilina (MRSA) se produjo en bebés nacidos por Cesárea. La transmisión directa de la microbiota vaginal materna, al bebé, puede desempeñar una función defensiva, ocupando nichos y reduciendo la colonización por MRSA y otros patógenos específicos desarrollados en las comunidades.

Las diferencias en las comunidades iniciales (ej., la exposición a una comunidad vaginal dominada por no-lactobacillus o la falta de exposición vaginal en los bebés nacidos por Cesárea) pueden conducir a diferencias en los patrones de sucesión microbiana en el intestino u otros hábitats del cuerpo que persisten en el tiempo. Por ejemplo, los estudios basados en cultivo han mostrado que la colonización intestinal por Lactobacillus, Bifidobacterium y Bacteroides en los bebés nacidos por Cesárea es retrasada ^1,2. Del mismo modo, la composición de la microbiota inicial también puede tener implicaciones para las funciones nutricionales e inmunológicos asociados con el desarrollo de la microbiota. Por ejemplo, estudios recientes sugieren que los bebés nacidos por Cesárea pueden ser más susceptibles a alergias y asma ^3,4 y la administración de probióticos (incluyendo lactobacilli) desde el nacimiento hasta los 6 meses redujo la incidencia de alergia en niños de 5 años de edad nacidos por Cesárea pero no en niños nacidos vaginalmente ⁵. La lactancia materna ha sido sugerida a enriquecer las bacterias productoras de acido láctico adquiridas vaginalmente en el intestino del bebé ⁶, aunque no está claro que los lactobacilli predominantes en el intestino del bebé son los mismos que aquellos adquiridos en el nacimiento de la vagina de la madre ⁷.

Finalmente, hay que estudiar como la microbiota neonatal, que no se diferencia en los múltiples lugares del cuerpo, diverge en cada sitio corporal y  se transforma en microbiota diferenciada que caracteriza un adulto.

Referencias

1.         Grönlund MM, Lehtonen OP, & Eerola E (1999) J Pediatr Gastroenterol Nutr 28, 19-25. http://journals.lww.com/jpgn/Fulltext/1999/01000/Fecal_Microflora_in_Healthy_Infants_Born_by.7.aspx#

2.         Adlerberth I, Lindberg E, Aberg N, Hesselmar B, Saalman R, Strannegard IL, & Wold AE (2006) Pediatr Res 59, 96-101.

http://journals.lww.com/pedresearch/Fulltext/2006/01000/Reduced_Enterobacterial_andiIncreased.20.aspx

3.         Bager P, Wohlfahrt J, & Westergaard T (2008) Clin Exp Allergy 38, 634-642. http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/j.1365-2222.2008.02939.x/abstract

4.         Negele K, Heinrich J, Borte M, von Berg A, Schaaf B, Lehmann I, Wichmann HE, & Bolte G (2004) Pediatr Allergy Immunol 15, 48-54.

http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1046/j.0905-6157.2003.00101.x/abstract

5.         Kuitunen M, Kukkonen K, Juntunen-Backman K, Korpela R, Poussa T, Tuure T, Haahtela T, & Savilahti E (2009) J Allergy Clin Immunol 123, 335-341.

http://download.journals.elsevierhealth.com/pdfs/journals/0091-6749/PIIS0091674908022124.pdf

6.         Coppa GV, Zampini L, Galeazzi T, & Gabrielli O (2006) Dig Liver Dis 38 Suppl 2, S291-294.

7.         Martin R, Heilig GH, Zoetendal EG, Smidt H, & Rodriguez JM (2007) Journal of applied microbiology 103, 2638-2644.

http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/j.1365-2672.2007.03497.x/pdf

La Dra Maria Gloria Domínguez Bello es egresada de la Universidad Smon Bolivar en Venezuela,  hizo una MSc en Nutrición Animal y un PhD en Microbiología, en la Universidad de Aberdeen, Escocia, con una beca del Foreign and Commonwealth Office del Reino Unido. Trabajo durante 14 años en el Instituto Venezolano de Investigaciones Científicas antes de mudarse a la Universidad de Puerto Rico, en el 2003, donde es Profesora Asociada. Es profesora de cursos de Microbiología y Ecología Microbiana a nivel de pre- y postgrado y ha publicado mas de 60 trabajos en revistas arbitradas y capítulos de libros, en el área de simbiosis digestivas con microorganismos, relación entre microbioma y status nutricional y ecología del desarrollo de microbiomas de vertebrados.

La Dra. Monica Contreras V. Es egresada de la Universidad de los Andes, Mérida. Venezuela, realizó su PhD en Microbiología General, en conjunto con la Universidad Paris XI y el Instituto Pasteur, Paris. Francia. Actualmente es investigadora en el Laboratorio de Fisiología Gastrointestinal del Instituto Venezolano de Investigaciones Científicas, en el área de simbiosis digestiva con microorganismos en humanos.