La caratterizzazione completa dei microbiomi materni, fetali e neonatali supporta la colonizzazione prenatale del tratto gastrointestinale

Rapporti scientifici volume 13, numero articolo: 4652 (2023) Citare questo articolo

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In questo studio, abbiamo mirato a caratterizzare in modo completo i microbiomi di vari campioni di donne in gravidanza e dei loro neonati e ad esplorare le somiglianze e le associazioni tra coppie madre-neonato, siti di raccolta dei campioni e fattori ostetrici. Abbiamo raccolto campioni da perdite vaginali e liquido amniotico in donne in gravidanza e sangue del cordone ombelicale, liquido gastrico e meconio da neonati. Abbiamo identificato 19.597.239 sequenze batteriche da 641 campioni di 141 donne incinte e 178 neonati. Applicando rigorosi criteri di filtraggio per rimuovere i contaminanti, abbiamo trovato prove di colonizzazione microbica in ambienti intrauterini tradizionalmente considerati sterili e nel tratto gastrointestinale del feto. La distribuzione del microbioma era fortemente raggruppata per sito di raccolta del campione, piuttosto che per coppie madre-neonato. La distinta composizione batterica del meconio, le prime feci emesse dai neonati, sostiene che la colonizzazione microbica avviene durante la gravidanza normale. Il microbioma nel liquido gastrico neonatale era simile, ma non identico, a quello del liquido amniotico materno, come previsto poiché i feti ingoiano il liquido amniotico in utero e la loro urina ritorna nel fluido in normali condizioni fisiologiche. La creazione di una libreria di microbiomi a partire da vari campioni formati solo durante la gravidanza è fondamentale per comprendere lo sviluppo umano e identificare le modifiche del microbioma nelle complicanze ostetriche.

Il microbioma umano racchiude potenzialmente la risposta a molti segreti del corpo umano. È stato collegato al mantenimento dell'omeostasi in salute ed è associato a numerose malattie1,2. La ricerca recente si è spostata per esplorare il microbioma in popolazioni meno studiate, come neonati o donne incinte, per comprendere meglio il suo ruolo nello sviluppo umano. È probabile che lo sviluppo del microbioma inizi dall’ambiente intrauterino e cambi nel corso della vita, influenzando continuamente il sistema immunitario e il metabolismo. È stato dimostrato che la gravidanza altera le popolazioni microbiche all’interno del corpo materno e può avere un impatto sulla futura salute materna, fetale e neonatale3. La gravidanza consente un'immunotolleranza temporanea a un corpo estraneo, facilitando il rimodellamento del microbioma e potenziali adattamenti al sistema immunitario e al metabolismo4. Alcuni studi sul microbioma in gravidanza hanno proposto che gli ambienti fetali, inclusi la placenta e il liquido amniotico, tradizionalmente noti come sterili, contengano diversi microbioti caratteristici non identificati nelle tecniche di coltura eseguite di routine5,6. Tuttavia, la biomassa di questi microbioti è piccola e l’affidabilità dei metodi di sequenziamento e il potenziale di contaminazione sono stati criticati. L’associazione tra tale microbiota e specifiche condizioni ostetriche non è stata ancora dimostrata e richiede ulteriori indagini.

La vagina è la sede più comunemente studiata della presenza di batteri nell'organo riproduttivo femminile, poiché è collegata all'utero attraverso la cervice ed è esposta alla pelle. La ricerca sul microbioma in gravidanza, tuttavia, è avanzata lentamente a causa di preoccupazioni etiche e difficoltà nell’accesso ai campioni. Aagaard et al. hanno scoperto che il microbioma vaginale cambia durante la gravidanza in base all’età gestazionale e che le specie Lactobacillus svolgono un ruolo nel prevenire la crescita batterica patogena7. Più specificamente, la gravidanza porta a una diminuzione della diversità, a un aumento della proporzione di lattobacilli e a una maggiore stabilità del microbioma vaginale8,9. Alcuni batteri vaginali sono stati collegati alla nascita pretermine tramite infiammazione o infezione intrauterina10,11,12,13,14, ma non esistono linee guida cliniche per testare o monitorare questo microbiota. Altri siti che sono stati valutati per il microbioma in gravidanza sono materni15, cavità orale16, placenta5, liquido amniotico17,18 e intestino neonatale19; ma gli studi precedenti erano frammentari ed è necessaria una ricerca più sistematica.