Corsi ripetuti di antibiotici possono alterare profondamente lo sviluppo dei bambini
Nello studio, che sarà pubblicato online il 30 giugno dalla rivista Nature Communications, topi femmine trattati con due classi di antibiotici infantili ampiamente utilizzati hanno guadagnato più peso e sviluppato ossa più grandi rispetto ai topi non trattati. Entrambi gli antibiotici hanno anche distrutto il microbioma intestinale, i trilioni di microbi che popolano il tratto intestinale.
Nel complesso, i topi hanno ricevuto tre brevi cicli di amoxicillina (un antibiotico ad ampio spettro), tilosina (che non viene utilizzata nei bambini ma rappresenta un'altra classe di antibiotici comune chiamata macrolidi, che è sempre più popolare in pediatria) o una miscela di entrambi droghe. Per imitare gli effetti dell'uso di antibiotici pediatrici, i ricercatori hanno somministrato agli animali lo stesso numero di prescrizioni e la stessa dose terapeutica che il bambino medio riceve nei primi due anni di vita. Un gruppo di controllo di topi non ha ricevuto alcun farmaco.
Martin Blaser, MD, Muriel G. e George W. Singer Professor of Translational Medicine, direttore del NYU Human Microbiome Program presso la NYU School of Medicine e autore senior dello studio, avverte che lo studio era limitato ai topi. Anche così, afferma che i risultati concordano con molti altri studi che indicano effetti significativi sui bambini esposti agli antibiotici nei primi anni di vita e osserva che i dati cumulativi potrebbero aiutare a definire le linee guida che disciplinano la durata e il tipo di prescrizioni pediatriche. "Abbiamo utilizzato antibiotici come se non ci fosse alcun costo biologico", afferma il dottor Blaser. Il bambino medio negli Stati Uniti, dice, riceve 10 cicli di farmaci all'età di 10 anni.
Lo studio supporta precedenti ricerche del gruppo del dottor Blaser che suggerivano che l'esposizione agli antibiotici durante una finestra critica del primo sviluppo interrompe il paesaggio batterico dell'intestino e riprogramma in modo permanente il metabolismo del corpo, creando una predisposizione all'obesità. Il nuovo studio ha scoperto che impulsi brevi e ad alto dosaggio di tilosina avevano l'effetto più pronunciato e duraturo sull'aumento di peso, mentre l'amoxicillina aveva l'effetto maggiore sulla crescita ossea, un prerequisito per l'aumento dell'altezza.
Sulla base di ampi dati di sequenziamento del DNA, lo studio ha dimostrato che entrambi gli antibiotici hanno anche interrotto il microbioma intestinale. "Hanno cambiato l'ecologia del microbioma in termini di ricchezza degli organismi, diversità e anche quella che chiamiamo la struttura della comunità, o la natura della sua composizione", dice il dottor Blaser. I farmaci hanno alterato non solo le specie batteriche, ma anche il numero relativo di geni microbici legati a specifiche funzioni metaboliche.
Paragona questo ampio spostamento a un paese in cui la maggior parte dei residenti sono agricoltori che producono cibo e poi improvvisamente si spostano per diventare commercianti concentrati sul commercio. "Vediamo un cambiamento fondamentale nell'economia dei geni microbici presenti", ha affermato il dott. Blaser dice, ma sottolinea che le implicazioni complete all'interno del microbioma non sono ancora chiare.
La tilosina, hanno scoperto i collaboratori, ha avuto un impatto molto maggiore sulla maturità del microbioma rispetto all'amoxicillina. "Vediamo anche che l'effetto è cumulativo", afferma la coautrice principale Laura M. Cox, PhD, istruttrice a contratto presso il Dipartimento di Medicina della NYU School of Medicine. "Quindi il numero di cicli di antibiotici è importante", dice. "Abbiamo una piccola interruzione del processo di maturazione dopo il secondo ciclo di antibiotici, e poi abbiamo ancora più interruzioni dopo tre cicli".
Inoltre, lo studio ha suggerito che i microbiomi esposti agli antibiotici possono essere meno adattabili ai cambiamenti ambientali. Quando i ricercatori hanno spostato i giovani topi a una dieta ricca di grassi il giorno 41, ad esempio, i microbiomi dei topi di controllo si sono spostati tutti in un solo giorno per adattarsi alle nuove condizioni. Tra i topi trattati con amoxicillina, alcuni microbiomi si sono spostati in un giorno, mentre altri hanno impiegato due settimane per effettuare la transizione. "Nei topi trattati con tilosina, alcuni dei microbiomi non si sono adattati alle diete ad alto contenuto di grassi fino a mesi dopo", dice il dottor Cox.
Presi insieme, i ricercatori affermano che gli effetti più pronunciati della tilosina sull'aumento di peso e sulla rottura del microbioma sono particolarmente preoccupanti, data la crescente popolarità delle prescrizioni di antibiotici macrolidi per i bambini. L'accumulo di prove, sottolineano, evidenzia la necessità di una migliore consapevolezza dei potenziali aspetti negativi dell'uso eccessivo di antibiotici.
