Los probióticos se están volviendo cada vez más importantes en las unidades de cuidados intensivos neonatales, ya que ayudan a promover resultados saludables y trastornos intestinales, especialmente con poblaciones vulnerables como los bebés prematuros. Aproximadamente uno de cada diez de los bebés prematuros más jóvenes en los EE. UU. Recibe tratamientos probióticos, en los cuales los estudios indican que estas intervenciones reducen efectivamente las tasas de mortalidad totales.
Entre las cepas bacterianas que a menudo se usan en terapias probióticas que pertenecen al género Bifidobacterium. Estas tribus se encuentran principalmente en los intestinos de los niños, especialmente aquellos que están amamantando, y son conocidos por sus beneficios para la salud. Según Aleksandr Arzamasov, Ph.D., un empleado postdoctoral en Sanford Burnham Prebys, las bifidobacterias desempeñan funciones cruciales, incluido el frenado de bacterias patógenas al competir por los medios y el desarrollo del sistema inmunitario del baby.
La investigación también está dirigida al uso de Bifidobacterium para ayudar a los bebés a sufrir desnutrición. Aunque los estudios en bebés bengalíes con desnutrición aguda severa mostraron un aumento de peso exitoso con tratamiento probiótico, el establecimiento permanente esperado de bacterias útiles en los microbiomas intestinales no tuvo lugar. Esta discrepancia llevó a los investigadores a investigar el impacto potencial de las dietas locales en la efectividad de las tribus probióticas utilizadas.
Un estudio de cooperación en el que los investigadores de Sanford Burnham Prebys, la Facultad de Medicina de la Universidad de Washington, la Universidad de Sabanci y la Universidad de California San Diego han participado en sus hallazgos en Microbiología natural. El equipo quería predecir qué tan bien se adaptarían las cepas de Bifidobacterium a diferentes entornos alimenticios. Hicieron esto analizando la distribución de cientos de genes metabólicos en miles de Bifidobacterium.
Para determinar qué genes metabólicos, estas bacterias permiten procesar carbohidratos específicos para la energía, los investigadores primero definieron las rutas metabólicas que se necesitan para reducir los carbohidratos. La investigación incluyó un análisis detallado de 263 bifidobacterium tomados y la integración de datos de varios estudios para reconstruir rutas que indican la capacidad bacteriana para digerir carbohidratos específicos. Luego entrenaron un modelo de inteligencia artificial en más de 2.800 adicionales para analizar el uso del uso de carbohidratos.
El equipo de investigación validó sus predicciones al examinar 30 cepas bifidobacterium geográficamente diversas en su capacidad para crecer en 43 carbohidratos vinculados a las rutas metabólicas identificadas. Es notable que las predicciones alcanzaran una tasa de precisión de más del 94%.
El estudio enfatizó las diferencias significativas en el uso de carbohidratos con respecto a la ubicación geográfica, la dieta y el estilo de vida. Las tribus bifidobacterium de muestras fecales de niños bengalíes, por ejemplo, mostraron una capacidad mejorada para digerir ambos carbohidratos de la leche materna humana y las fibras vegetales. Esto sugiere que estas tribus habían desarrollado ajustes para absorber los cambios en la dieta, porque los bebés cambian de leche a alimentos sólidos.
Arzamasov enfatizó la importancia de comprender las características genéticas y metabólicas únicas de los microbiomas intestinales en poblaciones subrepresentadas, y señaló que la diversidad biológica que en gran medida no es apreciada.
Los hallazgos ofrecen medios críticos para futuras investigaciones y el desarrollo hecho a medida de probióticos. Osterman declaró que los investigadores con agentes extensos con uso del azúcar en numerosas cepas bacterianas pueden predecir qué nutrientes promoverán el crecimiento de tribus específicas y cuáles pueden no ser útiles.
La investigación está destinada a facilitar el desarrollo racional de alimentos adicionales para mejorar la efectividad de las tribus probióticas, que promueve mejores resultados de salud para los bebés y posiblemente ajustar las intervenciones para satisfacer las necesidades nutricionales de varias poblaciones en todo el mundo.
