DOI: https://doi.org/10.3389/fcimb.2025.1534750
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40302925
تاريخ النشر: 2025-04-15
المؤلف: Roaa A. Arishi وآخرون
الموضوع الرئيسي: الميكروبيولوجيا الفموية وبحوث التهاب اللثة
نظرة عامة
تدرس هذه الدراسة التطور الديناميكي للميكروبيوم الفموي لدى الرضع الذين يتغذون بشكل أساسي على حليب الثدي خلال أول عامين من الحياة، باستخدام ملفات الحمض النووي البكتيري من 667 عينة فموية تم جمعها في عشرة نقاط زمنية من 84 رضيعًا. أظهر التحليل، الذي تم من خلال تسلسل الجين الكامل 16S rRNA، أن الميكروبيوم الفموي كان يتكون بشكل أساسي من *Streptococcus mitis* و*Gemella haemolysans* و*Rothia mucilaginosa*. ومن الجدير بالذكر أن غنى البكتيريا أظهر انخفاضًا من 1 إلى 2 شهر (P = 0.043) وزيادة من 12 إلى 24 شهرًا (P = 0.038)، بينما زادت تنوع شانون بشكل ملحوظ خلال عدة فترات، خاصة من 1 أسبوع إلى 1 شهر ومن 6 إلى 12 شهر (جميع P ≤ 0.04).
تأثرت تركيبة الميكروبيوم الفموي بعوامل مختلفة، بما في ذلك استخدام اللهاية في وقت مبكر، والوقاية بالمضادات الحيوية أثناء المخاض، والحساسية لدى الأم، ومؤشر كتلة الجسم قبل الحمل، والأشقاء، وطريقة الولادة، وعمر الأم، ووجود الحيوانات الأليفة، وموسم الولادة (جميع P < 0.01). كانت إدخال الأطعمة الصلبة علامة فارقة حاسمة، مما أدى إلى زيادة تنوع البكتيريا (غنى P = 0.0004؛ تنوع شانون P = 0.0007)، وتغيرات في وفرة سبعة أنواع، وتغيرات في تنوع بيتا (P = 0.001). تسلط هذه النتائج الضوء على التأثيرات المتعددة على تطوير الميكروبيوم الفموي لدى الرضع الذين يرضعون من الثدي، مع التركيز بشكل خاص على دور إدخال الأطعمة الصلبة.
مقدمة
تسلط هذه الدراسة الضوء على إدخال الميكروبيوم الفموي وأهميته لكل من الصحة الفموية والجهازية، خاصة خلال المرحلة التنموية الحرجة للرضع. يخضع الميكروبيوم الفموي لتغيرات كبيرة في أول عامين من الحياة، حيث ينتقل من نظام غذائي يعتمد على الحليب إلى الأطعمة الصلبة، وهو ما يتميز بتعاقب ميكروبي سريع يتأثر بعوامل مختلفة. يتكون الميكروبيوم الفموي للرضع بشكل أساسي من أجناس مثل *Streptococcus* و*Gemella* و*Rothia* و*Haemophilus* و*Lactobacillus*. ومع ذلك، لا تزال الديناميات الزمنية وتأثير العوامل الأمومية والرضيعية والبيئية على هذا الميكروبيوم غير مستكشفة بشكل كافٍ.
أشارت الأبحاث السابقة إلى أن عوامل مثل استخدام اللهاية، والتعرض للمضادات الحيوية أثناء الولادة، وطريقة الولادة يمكن أن تؤثر على تركيبة وتنوع الميكروبيوم الفموي للرضع. ومن الجدير بالذكر أن إدخال الأطعمة الصلبة قد أظهر تغييرات كبيرة في تنوع الميكروبات، حيث تشير الدراسات إلى زيادة غنى البكتيريا وتحولات في الوفرة النسبية لأجناس معينة بعد إدخال الأطعمة الصلبة. على الرغم من هذه النتائج، فإن القيود مثل أحجام العينات الصغيرة وأنماط التغذية المختلطة في الدراسات الحالية تتطلب مزيدًا من التحقيق. تهدف هذه الدراسة إلى وصف شامل لتطوير الميكروبيوم الفموي لدى الرضع الذين يرضعون من الثدي بشكل حصري أو بشكل أساسي خلال أول عامين من الحياة، مع تحديد العوامل الرئيسية التي تؤثر على هذا التطور المبكر للميكروبيوم.
النتائج
في هذه الدراسة، قام المؤلفون بفحص التطور الزمني للميكروبيوم الفموي في الحياة المبكرة من خلال إجراء تسلسل الجين الكامل 16S rRNA على 667 عينة فموية من 84 رضيعًا ضمن مجموعة BLOSOM. كان الرضع المشمولون في التحليل جميعهم مولودين في موعدهم ودون مضاعفات صحية كبيرة، وكانوا يرضعون من الثدي بشكل حصري أو بشكل أساسي حتى تم إدخال الأطعمة الصلبة. تم جمع العينات بشكل منهجي في عشرة نقاط زمنية متميزة على مدار أول عامين من الحياة، مما سمح بتقييم شامل للتغيرات في الميكروبيوم خلال هذه الفترة التنموية الحرجة. تم تقديم خصائص الأم والرضيع بالتفصيل في الجدول 1، مما يدعم سياق النتائج.
المناقشة
كشفت الدراسة الطولية للميكروبيوم الفموي للرضع ضمن مجموعة BLOSOM عن تغييرات ديناميكية كبيرة في تنوع الميكروبات وتركيبتها على مدار أول عامين من الحياة، والتي تأثرت بشكل أساسي بالعوامل الأمومية والرضيعية والبيئية. كان الجنس البكتيري السائد الذي تم تحديده هو *Streptococcus*، وخاصة *S. mitis*، الذي شكل جزءًا كبيرًا من الميكروبيوتا. ومن الجدير بالذكر أن إدخال الأطعمة الصلبة ارتبط بتغييرات كبيرة في الميكروبيوم الفموي، بما في ذلك انخفاض في *S. mitis* وزيادة في مقاييس التنوع مثل تنوع شانون والغنى. تتماشى هذه النتائج مع الأبحاث السابقة التي تشير إلى أن التحولات الغذائية تشكل المجتمعات الميكروبية بشكل حاسم، مما يبرز الحاجة إلى مزيد من التحقيق في تأثير النظام الغذائي على تطوير الميكروبيوم الفموي المبكر.
بالإضافة إلى ذلك، سلطت الدراسة الضوء على تأثير العوامل الأمومية، مثل التعرض للمضادات الحيوية أثناء المخاض وطريقة الولادة، على الميكروبيوم الفموي للرضع. أظهر الرضع المولودون لأمهات تلقوا مضادات حيوية وفرة أقل من *S. lugdunensis*، بينما أظهر أولئك الذين تم ولادتهم عبر عمليات قيصرية مخطط لها تنوعًا ميكروبيًا أقل مقارنة بالرضع الذين وُلدوا بشكل طبيعي. كما لعب مؤشر كتلة الجسم للأم قبل الحمل دورًا، حيث أظهر الرضع الذين كانت أمهاتهم ذوات مؤشر كتلة جسم أعلى ملفات ميكروبية مختلفة. تؤكد هذه النتائج على التفاعل المعقد بين صحة الأم ونظام غذاء الرضيع والعوامل البيئية في تشكيل الميكروبيوم الفموي، مما يشير إلى أن الاستعمار الميكروبي المبكر قد يكون له آثار دائمة على الصحة. هناك حاجة إلى مزيد من الأبحاث لتوضيح هذه العلاقات وآثارها المحتملة على نتائج صحة الرضع على المدى الطويل.
DOI: https://doi.org/10.3389/fcimb.2025.1534750
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40302925
Publication Date: 2025-04-15
Author(s): Roaa A. Arishi et al.
Primary Topic: Oral microbiology and periodontitis research
Overview
This study investigates the dynamic development of the oral microbiome in predominantly breastfed infants over the first two years of life, utilizing bacterial DNA profiles from 667 oral samples collected at ten time points from 84 infants. The analysis, conducted through full-length 16S rRNA gene sequencing, revealed that the oral microbiome was primarily composed of *Streptococcus mitis*, *Gemella haemolysans*, and *Rothia mucilaginosa*. Notably, bacterial richness exhibited a decrease from 1 to 2 months (P = 0.043) and an increase from 12 to 24 months (P = 0.038), while Shannon diversity increased significantly during several intervals, particularly from 1 week to 1 month and from 6 to 12 months (all P ≤ 0.04).
The composition of the oral microbiome was influenced by various factors, including early pacifier use, intrapartum antibiotic prophylaxis, maternal allergy, pre-pregnancy body mass index, siblings, delivery mode, maternal age, presence of pets, and birth season (all P < 0.01). The introduction of solid foods marked a critical milestone, leading to increased bacterial diversity (richness P = 0.0004; Shannon diversity P = 0.0007), alterations in the abundance of seven species, and changes in beta diversity (P = 0.001). These findings highlight the multifaceted influences on the oral microbiome development in breastfed infants, particularly emphasizing the role of solid food introduction.
Introduction
The introduction of the oral microbiome and its significance for both oral and systemic health is highlighted in this study, particularly during the critical developmental phase of infancy. The oral microbiome undergoes substantial changes in the first two years of life, transitioning from a milk-based diet to solid foods, which is marked by rapid microbial succession influenced by various factors. Predominantly, the infant oral microbiome consists of genera such as *Streptococcus*, *Gemella*, *Rothia*, *Haemophilus*, and *Lactobacillus*. However, the temporal dynamics and the impact of maternal, infant, and environmental factors on this microbiome remain inadequately explored.
Previous research has indicated that factors such as pacifier use, antibiotic exposure during delivery, and the mode of delivery can affect the composition and diversity of the infant oral microbiome. Notably, the introduction of solid foods has been shown to significantly alter microbial diversity, with studies indicating increased bacterial richness and shifts in the relative abundance of specific genera following solid food introduction. Despite these findings, limitations such as small sample sizes and mixed feeding styles in existing studies necessitate further investigation. This study aims to comprehensively characterize the development of the oral microbiome in exclusively and predominantly breastfed infants over the first two years of life, while also identifying key determinants influencing this early microbiome development.
Results
In this study, the authors examined the temporal development of the oral microbiome in early life by conducting full-length 16S rRNA gene sequencing on 667 oral samples from 84 infants within the BLOSOM cohort. The infants included in the analysis were all born at term and without significant health complications, and they were exclusively or predominantly breastfed until solid foods were introduced. Samples were systematically collected at ten distinct time points over the first two years of life, allowing for a comprehensive assessment of microbiome changes during this critical developmental period. Detailed maternal and infant characteristics are provided in Table 1, supporting the context of the findings.
Discussion
The longitudinal study of the infant oral microbiome within the BLOSOM cohort revealed significant dynamic shifts in microbial diversity and composition over the first two years of life, predominantly influenced by maternal, infant, and environmental factors. The dominant bacterial genus identified was *Streptococcus*, particularly *S. mitis*, which accounted for a substantial portion of the microbiota. Notably, the introduction of solid foods was associated with significant changes in the oral microbiome, including a decrease in *S. mitis* and an increase in diversity metrics such as Shannon diversity and richness. These findings align with previous research indicating that dietary transitions critically shape microbial communities, emphasizing the need for further investigation into the impact of diet on early oral microbiome development.
Additionally, the study highlighted the influence of maternal factors, such as intrapartum antibiotic exposure and delivery mode, on the infant oral microbiome. Infants born to mothers who received antibiotics exhibited reduced abundance of *S. lugdunensis*, while those delivered via planned caesarean sections showed lower microbial diversity compared to vaginally delivered infants. Maternal pre-pregnancy BMI also played a role, with infants of mothers with higher BMI demonstrating different microbial profiles. These results underscore the complex interplay between maternal health, infant diet, and environmental factors in shaping the oral microbiome, suggesting that early microbial colonization may have lasting implications for health. Further research is warranted to elucidate these relationships and their potential long-term effects on infant health outcomes.