Unele bacterii intestinale și substanțe din sânge pot afecta direct înălțimea copiilor

Un grup de cercetători a publicat în revista Pediatric Research un studiu inovator privind legătura cauzală dintre microbiomul intestinal, anumiți metaboliți din sânge și riscul de statură mică la copii. Studiul reprezintă prima investigație de acest tip care utilizează tehnica randomizării mendeliene pentru a clarifica relațiile de tip cauză-efect în acest domeniu.
Statura mică la copii (definită ca înălțime sub percentila a treia sau sub două deviații standard față de media de înălțime pentru vârsta, sexul și rasa respectivă) rămâne o problemă globală importantă. În 2019, existau aproximativ 144 de milioane de copii cu statură mică la nivel mondial. Deși numeroși factori – inclusiv epigenetici, genetici și de mediu – joacă un rol în reglarea creșterii longitudinale, până la 60% dintre cazurile de statură mică au cauze greu de identificat (așa-numita statură mică idiopatică).

Studii anterioare au sugerat că microbiomul intestinal și anumiți metaboliți pot modula sănătatea osoasă, contribuind atât la formarea cât și la menținerea structurii osoase. Cercetările pe modele animale au arătat că șoarecii fără germeni intestinali prezintă o lungime femurală mai redusă, iar colonizarea cu o floră normală îmbunătățește semnificativ formarea osoasă și lungimea femurului. Cu toate acestea, dovezile privind conexiunea cauzală între microbiomul intestinal și statura mică la om erau până acum limitate la studii observaționale.

Despre studiu

Cercetătorii au folosit date de la mai multe studii de asociere la nivelul întregului genom (GWAS) pentru a explora relația cauzală dintre:

• Microbiomul intestinal (119 genuri bacteriene)
• Metaboliții din sânge (309 tipuri)
• Statura mică (definită ca fenotip SS în baza FinnGen R9, cu 611 cazuri și 361.988 controale)

Majoritatea datelor GWAS proveneau din populații europene, ceea ce poate limita extinderea rezultatelor la alte grupuri etnice. Cercetătorii au aplicat o metodologie de tip randomizare mendeliană (RM), folosind:

• Metoda ponderare inversă-variantă (IVW) ca abordare principală
• Tehnici complementare precum simple mode, mod ponderat, mediană ponderată și MR-Egger
• Testul MR-Egger intercept pentru detectarea pleiotropiei orizontale
• Cochran’s Q statistic pentru verificarea heterogenității

Prin RM în două etape (two-step MR), cercetătorii au investigat și posibilul efect de mediere exercitat de metaboliții din sânge în relația dintre microbiomul intestinal și statura mică. Această abordare le-a permis să calculeze proporția din impactul bacteriilor intestinale care este transmisă prin intermediul unor metaboliți specifici.

Rezultate

Rezultatele au arătat existența a șapte relații cauzale potențiale între diferite genuri bacteriene și statura mică, dintre care șase au fost confirmate prin metodele complementare de analiză:

• Factori de risc: Alloprevotella, Prevotella9, FamilyXIIIAD3011 (asociate cu riscul crescut de statură mică)
• Factori protectori: Parasutterella, Roseburia, Clostridium sensu stricto 1 (asociate cu un risc mai scăzut de statură mică)

Nu a fost identificat niciun efect cauzal invers semnificativ (adică statura mică să influențeze compoziția microbiotei).

Paralel, analiza a indicat cinci metaboliți cu efecte potențial cauzale asupra riscului de statură mică:

• 3-(4-hidroxi-fenil) lactatul și cyclo (leu-pro) – asociate cu un risc mai ridicat de statură mică
• Cafeina, lauratul (12:0) și 4-hidroxihippuratul – asociate cu un risc redus de statură mică

Deși rezultatele sugerează un posibil efect protector al cafelei (prin cafeină), autorii avertizează că studiile pe animale au raportat uneori efecte negative ale cafeinei asupra creșterii osoase, necesare fiind cercetări suplimentare pentru clarificarea acestui aspect.

În plus, analiza de mediere a demonstrat că nivelul 4-hidroxihippuratului mediază relația dintre Clostridium sensu stricto 1 și statura mică, cu o proporție de mediere de aproximativ 43,03%. Această descoperire scoate în evidență importanța metabolică a flavonoidelor și a modului în care microbiota influențează prelucrarea și funcția acestora.

O constatare interesantă este absența asocierii dintre metaboliții vitaminei D și statura mică, contrar unor ipoteze anterioare care sugerau că factorii nutriționali și micronutrienții joacă un rol predominant. Autorii subliniază necesitatea unor investigații ulterioare la nivel de specie bacteriană, deoarece datele din acest studiu se opresc la nivel de gen, fără a identifica rolul potențial specific al tulpinilor individuale. În plus, lipsa analizei de subgrup (în funcție de vârstă, sex sau etnie) limitează interpretarea completă a rezultatelor.

În concluzie, acest studiu subliniază legătura cauzală dintre unele genuri bacteriene intestinale, anumiți metaboliți din sânge și statura mică, punând bazele unor posibile intervenții viitoare centrate pe reglarea microbiotei. Implicarea 4-hidroxihippuratului drept mediator parțial al efectului exercitat de Clostridium sensu stricto 1 asupra creșterii osoase indică faptul că viitoarele strategii de diagnostic și tratament pentru statura mică ar putea include modificarea compoziției microbiotei și monitorizarea metaboliților asociați creșterii.