Highly specialized carbohydrate metabolism capability in <i>Bifidobacterium</i> strain associated with intestinal barrier maturation in early preterm infants
Notice bibliographique
Résumé
ABSTRACT “Leaky gut”, or high intestinal barrier permeability, is common in preterm newborns. The role of microbiota in this process remains largely uncharacterized. We employed both short- and long-read sequencing of the 16S rRNA gene and metagenomes to characterize the intestinal microbiome of a longitudinal cohort of 113 preterm infants born between 24 0/7 -32 6/7 weeks of gestation. Enabled by enhanced taxonomic resolution, we found significantly increased abundance of Bifidobacterium breve and a diet rich in mother’s breastmilk to be associated with intestinal barrier maturation during the first week of life. We combined these factors using genome- resolved metagenomics and identified a highly specialized genetic capability of the Bifidobacterium strains to assimilate human milk oligosaccharides and host-derived glycoproteins. Our study proposed mechanistic roles of breastmilk feeding and intestinal microbial colonization in postnatal intestinal barrier maturation; these observations are critical towards advancing therapeutics to prevent and treat hyperpermeable gut- associated conditions, including necrotizing enterocolitis. IMPORTANCE Despite improvements in neonatal intensive care, necrotizing enterocolitis (NEC) remains a leading cause of morbidity and mortality. “Leaky gut”, or intestinal barrier immaturity with elevated intestinal permeability, is the proximate cause of susceptibility to NEC. Early detection and intervention to prevent leaky gut in “at-risk” preterm neonates is critical to lower the risk for potentially life-threatening complications like NEC. However, the complex interactions between the developing gut microbial community, nutrition, and intestinal barrier function, remain largely uncharacterized. In this study, we revealed the critical role of sufficient breastmilk feeding volume and specialized carbohydrate metabolism capability of Bifidobacterium in coordinated postnatal improvement of intestinal barrier. Determining the clinical and microbial biomarkers that drive the intestinal developmental disparity will inform early detection and novel therapeutic strategies to promote appropriate intestinal barrier maturation, prevent NEC and other adverse health conditions in preterm infants.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».