PRESENCE OF NEGLECTED BACTERIA IN THE INFANT GUT MICROBIOTA

At birth, the gastrointestinal tract is virtually sterile, but is rapidly colonized during the first days of life until a relatively stable state is reached. Several studies using both bacterial culture techniques and bio-molecular methods revealed that the amniotic cavity harbors microorganisms and, among them, uncultivated and uncharacterized taxa. The aim of the present PhD thesis was to evaluate the composition of some neglected populations inhabiting the infant gut microbiota until the second year of life. The PhD thesis is composed of three main chapters related to the presence of hydrogenotrophic populations, the occurrence of the Lachnospiraceae family in healthy subjects before the second year and the possible linkage between methanogens and diet in a piglet’s model. PCR-DGGE, the quantitative PCR (qPCR) and the Illumina deep sequencing have been the prevalent molecular techniques used in this work. Main conclusions obtained from these studies were mainly linked to the need of new primer sets that better describe the ecological complexity of the gut microbial community. This ambitious objective will be reached when it is possible to properly identify and quantify less represented bacterial populations within the infant gut ecosystem.

Il tratto gastro intestinale infantile al momento del parto è considerato virtualmente sterile e viene rapidamente colonizzato da microrganismi di origine materna e/o ambientale nei primi giorni di vita. Studi accoppiati di microbiologia classica e molecolare hanno dimostrato come la cavità amniotica sia popolata da microrganismi alcuni dei quali appartenenti a taxa non ancora coltivati e caratterizzati. Lo scopo del presente lavoro di tesi è stato quello di valutare la composizione del microbiota infantile durante i primi due anni di vita, in particolare, di popolazioni parzialmente “trascurate”. La tesi è suddivisibile in tre tematiche principali: presenza di popolazioni idrogenotrofiche, la distribuzione della famiglia delle Lachnospiraceae in soggetti sani prima del secondo anno di vita, e la possibile correlazione tra gli archaea metanogeni e la dieta in modello animale. Le tecniche impiegate nel presente lavoro di tesi sono state la PCR-DGGE e la PCR quantitativa (qPCR) e il sequenziamento Illumina. Le principali conclusioni derivabili dai tre studi sono correlate alla necessità di sviluppare nuove coppie di primers che meglio possano descrivere la complessa ecologia delle comunità microbiche intestinali. L’ambizioso obiettivo potrà considerarsi raggiunto quando si potranno identificare e stimare in modo preciso e corretto anche le popolazioni batteriche poco abbondanti nel microbiota intestinale infantile.