Mikrobiota jelitowa a żywienie noworodków urodzonych drogą

prace poglądowe
Mikrobiota jelitowa a żywienie noworodków
urodzonych drogą cięcia cesarskiego
The intestinal microbiota and nutrition of neonates born by caesarean section
Marta Szymankiewicz
Katedra i Klinika Neonatologii Uniwersytetu Medycznego im. Karola Marcinkowskiego w Poznaniu
STRESZCZENIE
W pracy zawarto najistotniejsze informacje dotyczące aktywacji układu odpornościowego noworodka oraz zaburzeń tego procesu w przypadku porodu
drogą cięcia cesarskiego. Standardy Medyczne/Pediatria  2014  T. 11  97-101
SŁOWA KLUCZOWE:  NOWORODEK  UKŁAD ODPORNOŚCIOWY  CIĘCIE CESARSKIE
ABSTRACT
This paper contains the most important information concerning the activation of the immune system of the neonate and disturbances of this process in
the case of delivery by caesarean section. Standardy Medyczne/Pediatria  2014  T. 11  97-101
KEY WORDS:  NEONATE  IMMUNE SYSTEM  CAESAREAN SECTION
W ostatnich latach obserwuje się na świecie niebezpieczną tendencję - wzrost odsetka porodów zakończonych cięciem cesarskim. W naszym kraju, według
różnych szacunków, odsetek ten kształtuje się w granicach od 30% do prawie 60%, podczas gdy zalecenia
Światowej Organizacji Zdrowia (WHO) wskazują na
nieuchronność wykonania cięcia cesarskiego u około 15% ciężarnych. Wydaje się więc, że abstrahując
od oczywistej sytuacji, gdy ukończenie ciąży poprzez
cięcie cesarskie jest konieczne dla ratowania zdrowia
i życia matki i dziecka, często wskazania do tej operacji położniczej są zbyt szerokie. Na potrzeby niniejszego opracowania, wzięto pod uwagę wyłącznie okoliczności, gdy cięcie cesarskie wykonuje się z innych
wskazań niż pilne.
Czas pobytu w szpitalu po cięciu cesarskim jest zwykle dłuższy niż po porodach siłami natury, co nie pozostaje bez wpływu na całkowity koszt hospitalizacji
zarówno matki, jak i noworodka. Przedłużenie okresu
hospitalizacji oznacza również wzrost ryzyka zakażenia wewnątrzszpitalnego.
Ukończenie ciąży drogą cięcia cesarskiego ma niekorzystne konsekwencje dla urodzonych tą drogą
noworodków. Obecność neonatologa w sali operacyjnej jest niezbędna, by zminimalizować niekorzystne
następstwa porodu operacyjnego i zredukować wysokie ryzyko konieczności przeprowadzenia działań
resuscytacyjnych. Bowiem nawet w przypadku zdrowego i donoszonego noworodka poród operacyjny
zmniejsza szansę na prawidłowe przejście procesu
adaptacji do życia zewnątrzmacicznego - procesu,
GŁÓWNE TEZY
1. W aspekcie aktywacji układu odpornościowego noworodka poród naturalny ma przewagę nad cięciem cesarskim.
2. Karmienie naturalne powinno być zalecanym sposobem
karmienia noworodka i niemowlęcia, gdyż zawiera substancje o optymalnym składzie dla ich prawidłowego
wzrostu i rozwoju9.
który obejmuje wszystkie życiowo ważne układy
i narządy. Wskutek gwałtownej zmiany środowiska
z wewnątrzmacicznego na zewnątrzmaciczne, u dziecka urodzonego przez cesarskie cięcie nie dochodzi do
odpowiedniej stymulacji kory nadnerczy i uwalniania
katecholamin, co ma miejsce przy porodzie siłami natury. Dlatego też układ krążenia, układ oddechowy,
układ nerwowy, układ pokarmowy, a nawet układ
kostno-szkieletowy noworodka narażone są na zaburzenia prawidłowego funkcjonowania, będące wyłącznie następstwami porodu operacyjnego.
W grupie noworodków urodzonych poprzez cięcie cesarskie opisuje się zdecydowanie większą zachorowalność i umieralność niż wśród noworodków urodzonych siłami natury. Z jednej strony fakt ten wydaje się oczywisty, biorąc pod uwagę ostre wskazania
do cięcia cesarskiego, jak zagrożenie życia i zdrowia
zarówno matki, jak i płodu. Niestety, wykonywanie
tej operacji z innych niż wymienione wskazań (w tym
tak zwane „cięcie na żądanie”) niesie ze sobą wiele
niekorzystnych następstw, których można byłoby
uniknąć.
STANDARDY MEDYCZNE/PEDIATRIA  2014  T. 11  97-101
47
prace poglądowe
Dla prawidłowego funkcjonowania układu odpornościowego noworodka konieczna jest kolonizacja jego
przewodu pokarmowego bakteriami saprofitycznymi. Problem ten jest stosunkowo rzadko podnoszony, choć nie ulega wątpliwości, że jest on kluczowy
dla harmonijnego przebiegu okresu noworodkowego.
Przewód pokarmowy nawet w pełni zdrowego i donoszonego noworodka, który urodził się drogą cięcia cesarskiego, narażony jest w znacznej mierze na
zakłócenia swoich fizjologicznych funkcji. W takim
przypadku może dojść do zaburzeń trawienia (mechaniczne, chemiczne), wchłaniania, wydalania niestrawionych resztek pokarmu i zbędnych produktów
przemiany materii oraz produkcji enterohormonów,
zaburzeń aktywności gruczołów obecnych w obrębie
przewodu pokarmowego (ślinianki, wątroba, trzustka), a także upośledzenia funkcjonowania układu
odpornościowego.
Prawie trzy czwarte ogólnej puli limfocytów jest ściśle
związana z błoną śluzową przewodu pokarmowego
(a dokładnie z nabłonkiem i blaszką właściwą jelita), gdzie funkcjonuje złożony system odpornościowy, zwany GALT (ang. Gut Associated Lymphoid
Tissue). W skład systemu GALT wchodzą: kępki Peyera, grudki limfatyczne, makrofagi, limfocyty typu B
i T, komórki dendrytyczne i inne. To tu - w przewodzie pokarmowym, a dokładnie - w jelicie znajduje
się główne źródło produkcji limfocytów przeciwzapalnych i regulujących odpowiedź immunologiczną.
Pobudzony przez prawidłową florę jelitową system
GALT aktywuje namnażanie się limfocytów, początkowo w ich naiwnej formie, a następnie osiągających
swoje właściwości odpornościowe. Poprzez węzły
krezkowe i chłonkę, limfocyty trafiają do krążenia
systemowego i są rozprowadzane po całym organizmie noworodka. Niewielka ich część trafia zwrotnie
do układu pokarmowego (zjawisko „homingu”), ale
większość osiedla się w błonach śluzowych innych
układów i narządów, a głównie w układzie oddechowym, układzie moczowo-płciowym i gruczołach wydzielania wewnętrznego.
Obecność saprofitycznej mikroflory przewodu pokarmowego przekłada się więc bezpośrednio na unieszkodliwianie patogenów oraz na aktywację plazmocytów odpowiedzialnych za syntezę immunoglobulin
wydzielniczych, biosyntezę cytokin prozapalnych
i mediatorów przeciwzapalnych (jelita, enterocyty).
Aktywność proalegicznych limfocytów T zostaje zahamowana przez układ GALT. W prawie 80% odporność nabywana jest podczas kontaktu antygen
- układ odpornościowy przewodu pokarmowego.
Wymienione powyżej argumenty stanowią dobitne
świadectwo, że prawidłowo funkcjonujący system
GALT jest kluczowym elementem sprawności układu
odpornościowego noworodka, a tym samym przekłada się na zmniejszenie ryzyka zachorowania czy zgo-
48
STANDARDY MEDYCZNE/PEDIATRIA  2014  T. 11  97-101
nu dziecka. Mikroorganizmy jelitowe odpowiedzialne
są również za biosyntezę niezbędnych dla organizmu
noworodka witamin (tiamina, pirydoksyna, ryboflawina, witamina B12 i witamina K).
Układ pokarmowy noworodka, który urodził się
z ciąży bez wykładników zakażenia, jest jałowy. Jego
pierwotna kolonizacja, niezbędna dla aktywacji systemu GALT, ma miejsce w momencie porodu siłami
natury (drogi rodne, skóra matki) i tuż po porodzie
(skóra matki, ręce personelu, łóżeczko)1. Do pierwszych szczepów bakteryjnych zasiedlających jelita
noworodka należą przede wszystkim względne beztlenowce, a wśród nich Gram-ujemne pałeczki jelitowe (Enterobacteriaceae) i ziarniaki (Enterococcus,
Streptococcus). Po wstępnej kolonizacji następują
dalsze etapy zasiedlania przewodu pokarmowego
przez inne drobnoustroje, między innymi Gram-dodatnie pałeczki produkujące kwas mlekowy (Lactobacillus, Bifidobacterium) i Gram-ujemne bezwzględnie beztlenowe pałeczki (Bacteroides). Zainicjowany w czasie naturalnego porodu proces kolonizacji
przewodu pokarmowego dziecka jest wieloetapowy
i trwa stosunkowo długo. Dopiero w wieku dwóch
lat mikroflora obecna w jelitach dziecka przypomina
swoim składem tę występującą u osób dorosłych2,3.
Istnieje wiele czynników, które zaburzają naturalny
proces zasiedlania przewodu pokarmowego przez
florę saprofityczną. Obok przewlekłej antybiotykoterapii, wcześniactwa czy przedłużającego się pobytu
w szpitalu, negatywną rolę w przebiegu tego procesu
odgrywa poród drogą cięcia cesarskiego4-6. Rodzący
się tą drogą noworodek jest pozbawiony naturalnego
kontaktu z drogami rodnymi i skórą matki, przez co
nie dochodzi u niego do pierwotnej kolonizacji jelitowej
i aktywacji jego systemu immunologicznego. Jałowe
otoczenie, z jakim styka się noworodek w sali operacyjnej sprzyja opóźnieniu prawidłowej kolonizacji
jelit, podobnie jak odroczone czy utrudnione karmienie naturalne (co często ma miejsce po cięciu
cesarskim). Opóźnienie interakcji matka - dziecko
ma również wiele innych niekorzystnych następstw,
dotyczących zarówno matki (zwiększone ryzyko raka
piersi), jak i dziecka (omówione poniżej).
Udowodniono, że całkowita objętość matczynego pokarmu podawana noworodkowi w pierwszych pięciu
dobach po cięciu cesarskim jest znacząco mniejsza
niż objętość mleka, jaką otrzymują noworodki urodzone siłami natury7,8. Częste, w przypadku porodu poprzez cięcie cesarskie, oddzielenie dziecka od
matki sprzyja niekorzystnej kolonizacji bakteriami
tlenowymi, względnymi tlenowcami czy bakteriami
nietworzącymi przetrwalników (Clostridium). Opóźnione dojrzewanie systemu GALT jest jednoznaczne
z opóźnionym pojawieniem się prawidłowych reakcji
immunologicznych noworodka i naraża go na działanie szczepów patogennych.
prace poglądowe
DO ZAPAMIĘTANIA
Na podstawie wieloletnich obserwacji wykazano, że
w wieku jednego miesiąca dzieci urodzone drogą cięcia cesarskiego miały trzykrotnie mniejszą całkowitą
liczbę kolonii bakteryjnych przewodu pokarmowego
niż te urodzone siłami natury6. Kolonizacja bakteriami z rodzaju Bifidobacterium i Bacteroides następuje
u tych dzieci również z opóźnieniem, bo uznaje się, że
w pełni wykształcona mikroflora jelitowa pojawia się
u nich dopiero około 2-3 miesiąca życia4.
W procesie rozwoju flory przewodu pokarmowego
noworodka jednym z najważniejszych czynników jest
sposób odżywiania dziecka5. Mleko matki jest powszechnie uznawane za substancję o optymalnym
składzie dla prawidłowego wzrostu i rozwoju noworodka i niemowlęcia9-11. Liczebność poszczególnych
kolonii bakterii, a także skład mikroflory jelitowej
różnią się u niemowląt karmionych piersią i tych,
które nie są karmione w sposób naturalny. Tempo
zasiedlania jelit przez kolonie bakterii jest znacznie
szybsze i bardziej efektywne u niemowląt karmionych piersią. Dominują w tym przypadku bakterie
z rodzaju Bifidobacterium i Lactobacillus występujące
w mleku matki (bifidobakterie częściej i w większej
liczbie zasiedlają jelita niemowląt karmionych naturalnie mlekiem matki niż karmionych mieszankami
humanizowanymi)6. Wymienione szczepy bakterii,
produkując kwas mlekowy, zakwaszają środowisko
i tym samym uniemożliwiają kolonizację przewodu
pokarmowego florą patogenną. U dzieci karmionych
mieszankami sztucznymi skład mikroflory jest zbliżony do osób dorosłych (przeważają beztlenowce
wraz z Bifidobacterium).
Niezwykle istotnym elementem opieki nad noworodkiem urodzonym drogą cięcia cesarskiego jest podanie mu siary (młodziwa, mleka początkowego), która
ze względu na swój skład i właściwości, wywiera zasadniczy wpływ na prawidłową kolonizację jałowego
przewodu pokarmowego noworodka. Niskie pH siary,
odpowiednie stężenie białek i oligosacharydów promuje rozwój bakterii probiotycznych w przewodzie
pokarmowym noworodka (Bifidobacteria i Lactobacilli)4,9,12. Ponadto, podczas ssania piersi i kontaktu
ze skórą matki dochodzi do naturalnej i skutecznej
immunostymulacji u noworodka, poprzez aktywację
systemu GALT i śluzówki przewodu pokarmowego. Niestety, w przypadku noworodka urodzonego
drogą cięcia cesarskiego często dochodzi do odroczenia karmienia pokarmem matczynym, zaburzeń
w procesie laktacji (nieprawidłowe stężenie prolaktyny i oksytocyny, brak interakcji matka - dziecko),
co oznacza konieczność karmienia dziecka mieszankami humanizowanymi.
Nieprawidłowa lub opóźniona kolonizacja przewodu pokarmowego mikroflorą saprofityczną może
mieć swoje konsekwencje w okresie noworodkowym
i późniejszym życiu dziecka. W badaniach laborato-
1. Przy podejmowaniu decyzji o ukończeniu ciąży drogą
cięcia cesarskiego ze wskazań innych niż pilne, należy rozważyć relatywnie wysokie ryzyko wystąpienia któregoś
z wymienionych w artykule, licznych powikłań27,28.
2. W przypadku, gdy cesarskie cięcie jest nieuchronne, należy odpowiednio zaplanować i prowadzić żywienie urodzonego tą drogą noworodka.
ryjnych wykazano, że noworodki mysie pozbawione
flory jelitowej częściej chorują na martwicze zapalenie jelit, a w przyszłości częściej występuje u nich
otyłość, zespół drażliwego jelita, alergie i nowotwory
przewodu pokarmowego.
Długofalowe badania nad dużymi populacjami dzieci urodzonych drogą cięcia cesarskiego wykazały
u nich większą tendencję do zakażeń w obrębie przewodu pokarmowego, głównie wywołanych przez rotawirusy. Uważa się również, że poród drogą cięcia
cesarskiego połączony z opóźnioną kolonizacją bifidobakteriami oraz zaburzenia sekrecji niektórych
cytokin (interleukina 13, interleukina 10, gamma
interferon) sprzyjają rozwojowi chorób alergicznych,
takich jak alergie pokarmowe, atopowe zapalenie
skóry i spojówek czy astma oskrzelowa14-16 oraz występowaniu nowotworów (rak jelita grubego, rak jądra, białaczka)17,18 i chorób autoimmunologicznych
(celiakia)19.
W razie braku możliwości enteralnego karmienia pokarmem matczynym, wskazane jest stosowanie mieszanek humanizowanych zawierających prebiotyki
i probiotyki, co umożliwia kolonizację przewodu
pokarmowego prawidłową mikroflorą i wspomaga
naturalny system odpornościowy noworodka20,21.
Wykazano, że mieszanki zawierające Bifidobacterium lactis są bezpieczne, a po ich zastosowaniu
obserwowano mniejszą częstość niespecyficznych
infekcji żołądkowo-jelitowych u dzieci i szybszy
przyrost masy ciała22-24. Korzystne działanie probiotyków na przewód pokarmowy noworodka polega na ich bezpośredniej interferencji z patogenami
i działaniu immonostymulacjnym oraz immunomodulacyjnym25. Prawdopodobne jest również antykancerogenne działanie probiotyków (Bifidobacteria
i Lactobacilli zmniejszają stężenia karcinogenów
i β-glukoronidazy), jakkolwiek hipoteza ta wymaga
jeszcze potwierdzenia w przyszłości (zapobieganie
rakowi jelita grubego)26. 
prof. dr hab. med. Marta Szymankiewicz
Katedra i Klinika Neonatologii
Uniwersytet Medyczny im. Karola Marcinkowskiego
60-535 Poznań, ul. Polna 33
[email protected]
STANDARDY MEDYCZNE/PEDIATRIA  2014  T. 11  97-101
49
prace poglądowe
PIŚMIENNICTWO
1
15
Salminen S, Gibson GR, McCartney AL i wsp. Influence of mode of delivery on
by caesarean section: effect modification by family history of allergies - a popula-
gut microbiota composition in seven years old children. Gut 2004;53:1388-9.
2
Morelli L. Postnatal development of interstinal microflora as influenced by in-
3
Walker WA. Role of nutrients and bacterial colonization in the development of
4
Biasucci G, Rubini M, Riboni S i wsp. Mode of delivery affects the bacterial com-
5
Chen J, Cai W, Feng Y. Development of intestinal Bifidobacteria and Lactobacilli
6
Huurre A, Kalliomäki M, Rautava S i wsp. Mode of delivery - effects on gut micro-
7
Evans KC, Evans RG, Royal R i wsp Effect of caesarean section on breast milk
tion based cross-sectional study. BMC Pediatr 2012;16:179-81.
16
Renz-Polster H, David MR, Buist AS i wsp. Caesarean section delivery and the risk of
17
Hyde MJ, Modi N. The long-term effects of birth by caesarean section: the case for
18
Ly NP, Ruiz-Pérez B, Onderdonk AB i wsp. Mode of delivery and cord blood cytoki-
19
Cho CE, Norman M. Cesarean section and development of the immune system in
20
ESPGHAN Committee on Nutrition: Supplementation of Infant Formula With Pro-
fant nutrition. J Nutr 2008;138:1791-5.
allergic disorders in childhood. Clin Exp Allergy 2005;35:1466-72.
intestinal host defense. J Pediatr Gastroenterol Nutr 2000;30:2-7.
a randomised controlled trial. Early Hum Dev 2012;88:943-9.
munity in the newborn gut. Early Hum Dev 2010;86:13-5.
nes: a birth cohort study. Clin Mol Allergy 2006;26:13.
in breast-fed neonates. Clin Nutr 2007;26:559-66.
the offspring. Am J Obstet Gynecol 2013;208:249-54.
biota and humoral immunity. Neonatology 2008;93:236-40.
transfer to the normal term newborn over the first week of life. Arch Dis Child
biotics and/or prebiotics: A Systematic Review and Comment by the ESPGHAN
Committee on Nutrition. JPGN 2011;52:238-250.
21
Walker WA. Initial intestinal colonization in the human infant and immune home-
22
Lewis MC, Patel DV, Fowler J i wsp. Dietary supplementation with Bifidobacterium
Fetal Neonatal Ed 2003;88:380-2.
8
9
M’Rabet L, Vos AP, Boehm G i wsp. Breast-feeding and its role in early develop-
ostasis. Ann Nutr Metab 2013;63:8-15.
ment of the immune system in infants: consequences for health later in life. J
lactis NCC2818 from weaning reduces local immunoglobulin production in lym-
Nutr 2008;138:1782-90.
phoid-associated tissues but increases systemic antibodies in healthy neonates. Br
Barile D, Rastall RA. Human milk and related oligosaccharides as prebiotics. Curr
Opin Biotechnol 2013;24:214-9.
10
J Nutr 2013;110:1243-52.
23
Donovan SM, Wang M, Li M i wsp. Host-microbe interactions in the neonatal
Oozeer R, van Limpt K, Ludwig T i wsp. Intestinal microbiology in early life: spe-
2009;55:334-40.
24
Weizman Z, Alsheikh A. Safety and tolerance of a probiotic formula in early infancy
25
Boehm G, Moro, G. Structural and functional aspects of prebiotics used in infant
26
Bezirtzoglou E, Stavropoulou E. Immunology and probiotic impact of the newborn
27
Negele K, Heinrich J, Borte M i wsp. LISA Study Group. Mode of delivery and de-
comparing two probiotic agents: a pilot study. J Am Coll Nutr 2006;25:415-419.
cific prebiotics can have similar functionalities as human-milk oligosaccharides.
Am J Clin Nutr 2013;98:561-71.
12
Chichlowski M, German JB, Lebrilla CB i wsp. The influence of milk oligosaccharides on microbiota of infants: opportunities for formulas. Annu Rev Food Sci
nutrition. J Nutr 2008;138:1818-28.
Technol 2011;2:331-51.
13
Prior E, Santhakumaran S, Gale C i wsp. Breastfeeding after cesarean delive-
and young children intestinal microflora. Anaerobe 2011;17:369-74.
ry: a systematic review and meta-analysis of world literature. Am J Clin Nutr
velopment of atopic disease during the first 2 years of life. Pediatr Allergy Immunol
2012;95:1113-35.
14
Bager P, Wohlfahrt J, Westergaard T. Caesarean delivery and risk of atopy and
allergic disease: meta-analyses. Clin Exp Allergy 2008;38:634-42.
50
STANDARDY MEDYCZNE/PEDIATRIA  2014  T. 11  97-101
Steenhout PG, Rochat F, Hager C. The effect of Bifidobacterium lactis on the growth of infants: a pooled analysis of randomized controlled studies. Ann Nutr Metab
intestine: role of human milk oligosaccharides. Adv Nutr 2012;3:450-5.
11
Kolokotroni O, Middleton N, Gavatha M i wsp. Asthma and atopy in children born
2004;15:48-54.
28
Thavagnanam S, Fleming J, Bromley A i wsp. A meta-analysis of the association between Caesarean section and childhood asthma. Clin Exp Allergy 2008;38:629-633.