Epilessia ed abitudini nutrizionali in una coorte pediatrica: come influenzano il profilo del microbiota intestinale?

Abstract

Background: L'asse microbiota-intestino-cervello è una via di comunicazione bidirezionale modulata da fattori ambientali e coinvolta nell'epilessia. L’obiettivo dello studio è studiare il microbiota intestinale in pazienti epilettici pediatrici, valutando l'influenza della risposta agli antiepilettici (ASM) e delle abitudini alimentari. Metodi: Sono stati reclutati bambini con epilessia e neurotipici di pari età e raccolti dati clinici e di terapia. I campioni di feci sono stati elaborati attraverso il 16S rRNA. Sono stati utilizzati il questionario Roma IV e la Bristol Stool Scale per registrare sintomi gastrointestinali e consistenza delle feci, ed un diario alimentare per le abitudini alimentari. I pazienti sono stati raggruppati in sensibili (DS) e resistenti (DR) ai farmaci. L'alfa e beta-diversità (AD;BD) sono state calcolate con modelli lineari (significatività statistica p<0,05 o p<0,1). Risultati: Sono stati reclutati 46 pazienti con età mediana di 6,5 anni (IQR:8;range: 0-17 anni) e 33 bambini sani (H). Trentuno (67%) presentavano encefalopatia epilettica e dello sviluppo, 7 (15%) epilessia genetica generalizzata, 7 (15%) epilessia focale e 1 (2%) epilessia mioclonica progressiva. 25(54%) sono stati classificati come DS e 21 (45%) come DR. AD e BD sono risultate significativamente associate all'età in tutti i gruppi. Sia il sottogruppo DR che DS hanno mostrato una BD significativamente diversa rispetto ai controlli (DS vs H:p=0,001;DR vs H:p=0,001). I carboidrati sono risultati significativamente associati a BD (DS vs DR:p=0,033; DR vs H:p=0,040; DS vs sani: p=0,042). Variazioni significative sono state rilevate nei phyla Actinobacteriota, Desulfobacterota, Firmicutes e Proteobacteria. Conclusioni: Il nostro studio dimostra che nei pazienti epilettici il GM è influenzato da età, dieta e risposta ad ASM. Le differenze nella composizione inter-campione danno rilevanza ad alcuni phyla batterici, il cui ruolo deve essere ulteriormente indagato in studi futuri.

Background: The microbiota-gut-brain axis is a bi-directional communication pathway modulated by environmental factors and increasingly involved in epilepsy. We aimed to investigate the gut-microbiota in pediatric epileptic patients, evaluating the influences of the response to anti-seizures medication (ASMs) and of nutritional habits. Methods: Child with epilepsy and age-matched neurotypical children were recruited. Clinical and treatment data were collected. Stool samples were processed through 16S rRNA. The Rome IV questionnaire and the Bristol Stool Scale were used to record gastro-intestinal symptoms and stool consistency. A food diary was used to evaluate nutritional habits. Patients were sub-grouped into drug-sensitive (DS) and drug-resistant (DR). Alpha-diversity (AD) and beta-diversity (BD) were calculated using linear models (statistical significance p<0.05 or p<0.1). Results: Forty-six patients with a median age of 6.5 years (IQR:8; range:0-17 years) and 33 healthy (H) children were recruited. Thirty-one (67%) patients had a developmental and epileptic encephalopathy, 7(15%) had genetic generalized epilepsy, 7 (15%) had focal epilepsy, and 1 (2%) had progressive myoclonic epilepsy. 25 (54%) patients were classified as DS and 21 (45%) as DR. AD and BD showed to be significantly associated with age in all groups. Both the DR and the DS subgroups showed a significantly different BD as compared to the controls (DS vs H: p=0.001;DR vs H: p=0.001). Carbohydrates showed to be significantly associated with a difference in BD (DS vs DR: p=0.033; DR vs H: p=0.040; DS vs healthy: p=0.042). The main significantly changing phyla were Actinobacteriota, Desulfobacterota, Firmicutes, and Proteobacteria. Conclusions: Our study gives evidence that in epileptic patients the GM is influenced by age, diet, and response to ASMs. Differences in the inter-sample’s composition give relevance to some bacterial phyla, whose role needs to be further investigated in future studies.