Berandasehat.id – Mikrobioma bayi dibentuk oleh hubungan sosial sejak usia dini dan bukan hanya oleh sumber keluarga, menurut temuan sebuah studi terbaru yang diterbitkan dalam jurnal Nature.

Studi ini dilakukan oleh para peneliti dari Departemen Biologi Seluler, Komputasi, dan Integratif Universitas Trento (Cibio).

Secara khusus, kelompok riset Metagenomika Komputasi menyelidiki transmisi mikrobioma dalam konteks dan kelompok usia yang belum pernah dieksplorasi sebelumnya.

Untuk melakukan ini, mereka bekerja sama dengan Kantor Layanan dan Pendidikan Anak Usia Dini Kota Trento dan tiga pusat penitipan anak di kota tersebut.

Studi sebelumnya yang dilakukan di laboratorium yang sama di Departemen Cibio telah mengamati transmisi mikroba dari ibu ke bayi sejak lahir, dan kemudian transmisi di antara orang dewasa yang tinggal bersama.

Namun, dinamika bagaimana mikrobioma kehidupan awal terbentuk dalam beberapa tahun setelah lahir untuk menjadi ekosistem yang kompleks dan individual di masa dewasa masih kurang dipahami.

Nah, artikel ini dapat membantu menjembatani kesenjangan tersebut.

Hipotesis awal para peneliti adalah bahwa konteks sosial pertama dalam kehidupan manusia, seperti pusat penitipan anak, dapat menjadi tempat pertukaran dan perolehan mikroba usus.

Proses ini membentuk mikrobioma selama seribu hari pertama yang krusial dalam kehidupan individu.

Oleh karena itu, analisis difokuskan pada bagaimana komponen bakteri mikrobioma diperoleh, dan para peneliti menemukan jawabannya: komponen tersebut diperoleh tidak hanya dari keluarga, tetapi juga dari masyarakat.

Studi ini melibatkan 134 individu. Dari jumlah tersebut, 41 adalah bayi berusia antara 4 dan 15 bulan (enam kelas dari tiga fasilitas) yang mengikuti tahun pertama mereka di pusat penitipan anak; orang tua, saudara kandung, dan hewan peliharaan keluarga mereka; serta pendidik dan staf yang bekerja di pusat penitipan anak.

Selama satu tahun ajaran penuh, dari September 2022 hingga Juli 2023, sampel dikumpulkan secara teratur untuk setiap peserta.

Sampel-sampel ini kemudian dipelajari melalui pengurutan metagenomik dan teknik bioinformatika.

Hal ini memungkinkan untuk membuat profil varian individu dari spesies bakteri (galur) dan memetakan penyebaran dan penularannya di antara orang-orang dari waktu ke waktu, berkat juga metode komputasi baru yang secara khusus dikembangkan oleh kelompok penelitian tersebut.

Mikrobioma ‘sosial’

“Kami mengamati bahwa selama tiga bulan pertama, jumlah galur mulai dibagi oleh anggota kelas yang sama, tetapi tidak oleh mereka yang bersekolah di tempat penitipan anak yang berbeda,” ujar jLiviana Ricci, peneliti di Departemen Cibio dan penulis pertama artikel tersebut.

Karenanya, pada awalnya, bayi-bayi tersebut biasanya tidak memiliki galur yang sama satu sama lain. “Pada akhir penelitian, kami menemukan bahwa rata-rata, bayi-bayi tersebut berbagi sekitar 20% galur dengan setidaknya satu bayi lain di tempat penitipan anak yang sama,” tutur Ricci.

Dalam salah satu hasil yang dijelaskan dalam penelitian tersebut, misalnya, para penulis melacak satu galur Akkermansia muciniphila, spesies bakteri usus yang umum.

“Kami melacak penularannya,” jelas Vitor Heidrich, yang juga merupakan peneliti di Departemen Cibio dan salah satu penulis utama studi yang menangani analisis data komputasi, “dari seorang ibu dan bayi dalam keluarga yang sama ke teman sebaya di kelas yang sama dan akhirnya ke orang tua mereka, di mana ia bahkan menggantikan strain yang sudah ada.”

Pelacakan serupa diidentifikasi untuk banyak strain berbeda dari masing-masing ratusan spesies bakteri yang berbeda, menghasilkan peta penularan mikroba yang sangat rumit.

Hasil studi ini dinilai signifikan bagi para peneliti.

“Berbagi ruang dan interaksi sosial yang sama di tahun pertama kehidupan dengan teman sebaya berkontribusi pada perkembangan mikrobioma kita sama seperti memperoleh mikrobioma dari anggota keluarga sendiri, dan ini mengarah pada penentuan kumpulan bakteri unik yang dibawa oleh masing-masing dari kita,” tegas Nicola Segata, Profesor Genetika di Departemen Cibio dan koordinator penelitian ini.

Efek antibiotik pada dinamika penularan

Aspek menarik lainnya berkaitan dengan dampak pengobatan antibiotik pada dinamika penularan mikrobiologis.

Antibiotik tidak hanya menghilangkan patogen yang diresepkan, tetapi juga mengurangi kuantitas dan keanekaragaman bakteri mikrobioma sebagai efek samping.

Namun, pada bayi – dan ini adalah hal baru – tim peneliti mengamati peningkatan perolehan strain baru atau spesies baru dari teman sebaya mereka pada periode setelah pengobatan antibiotik.

Segata mengatakan, hal itu kemungkinan karena ketidakseimbangan usus yang disebabkan oleh antibiotik membuat mikrobioma usus bayi lebih rentan untuk memperoleh bakteri eksternal dan dengan demikian mengembalikan konfigurasi mikroba yang lebih memadai.

Implikasi praktis dari pengetahuan dasar ini dapat mengarah pada strategi intervensi berbasis mikrobioma di masa depan.

“Penggunaan transmisi mikrobioma buatan melalui transplantasi feses pada kategori pasien kanker tertentu dalam imunoterapi, misalnya telah berhasil dicoba dalam studi lain yang kami ikuti,” kata Segata. “Memahami pola transmisi dapat mengarah pada strategi pencegahan dan pendekatan bioterapi yang ditargetkan.”

Kolaborasi antara seluruh staf penitipan anak, kantor layanan anak di kota Trento, dan keluarga yang terlibat sangat penting untuk keberhasilan studi ini. (BS)