Skip to main content
Login | Suomeksi | På svenska | In English

Associations between intestinal microbiota in infancy and cognitive performance at two years of age

Show full item record

Title: Associations between intestinal microbiota in infancy and cognitive performance at two years of age
Author(s): Pesonen, Noora
Contributor: University of Helsinki, Faculty of Medicine
Degree program: Master's Programme in Psychology
Specialisation: Study orientation in Finnish
Language: English
Acceptance year: 2020
Abstract:
Tavoitteet. Viimeaikaiset tutkimustulokset niin eläinkokeista kuin ihmisillä tehdyistä tutkimuksistakin viittaavat siihen, että suolistomikrobit voivat olla yhteydessä kantajansa kognitioon. Suolistomikrobiston moninaisista vaikutuksista kognitiiviseen kehitykseen tiedetään kuitenkin vielä hyvin vähän, ja varsinkin tieto suolistomikrobiston yhteyksistä varhaislapsuuden normatiiviseen kognitiiviseen kehitykseen on niukkaa. Tämän tutkimuksen tavoitteena oli tarkastella mahdollisia yhteyksiä vauvaiän suolistomikrobiston koostumuksen, lajirikkauden ja diversiteetin sekä myöhemmän varhaislapsuuden kognitiivisen suoriutumisen välillä. Menetelmät. Tutkimusotoksen lapset olivat peräisin Finnish Health and Early Life Microbiota (HELMi) -pitkittäistutkimuksen syntymäkohortista. Tutkimuksessa 424 lapsen kognitiivisen kehityksen taso arvioitiin kahden vuoden iässä Bayley Scales of Infant and Toddler Development – menetelmällä, kognitiivista, kielellisen ymmärtämisen ja kielellisen tuottamisen osa-aluetta käyttäen. Heistä mukaan tutkimukseen otettiin ne lapset, joiden suolistomikrobistomääritykset olivat valmiina vähintään yhdestä ensimmäisen elinvuoden aikana kerätyistä ulostenäytteistä tämän työn alkaessa. Ulostenäytteitä kerättiin 3, 6 ja 12 viikon sekä 6, 9 ja 12 kuukauden iässä ja näytteiden bakteeristokoostumus, taksonien määrä sekä diversiteetti analysoitiin 16S rRNA-sekvensointimenetelmällä. Tulokset ja johtopäätökset. Vauvaiän suolistomikrobiston koostumuksen havaittiin olevan yhteydessä kielellisen ymmärtämisen ja tuottamisen taitoihin. Bakteereista Finegoldian runsaampi määrä 12 viikon iässä sekä Serratian runsaampi määrä 6 kuukauden iässä olivat yhteydessä heikompaan kielellisen ymmärtämisen tasoon 2-vuotiaana. Lisäksi Enterococcaceaen runsas määrä 12 viikon iässä sekä Alistipesin runsas määrä 6 kuukauden iässä oli yhteydessä heikompaan kielellisen tuottamisen tasoon. Tämän lisäksi heikoiten kielellisen ymmärtämisen tehtävistä suoriutuvalla neljänneksellä havaittiin suurempi taksonien määrä 3 viikon ja 6 kuukauden iässä. Johtopäätösten tekeminen yksittäisten tulosten pohjalta ei ole vielä mahdollista, mutta havaitut tulokset viittaavat siihen, että varhainen suolistomikrobisto saattaa olla yksi lapsuuden kognitiiviseen ja erityisesti kielelliseen kehitykseen vaikuttavista tekijöistä.
Objectives. Recent results of both animal and human studies suggest that intestinal microbiota, i.e. microorganisms inhabiting the gastrointestinal system, may be connected to their host’s cognition. However, the diverse effects of intestinal microbiota are still poorly understood and especially knowledge of its associations with normative childhood cognitive development is very scarce. The purpose of the current study was to examine the possible associations between infant intestinal microbial composition, richness and diversity and cognitive performance in early childhood. Methods. The current study sample consisted of the children taking part in Finnish Health and Early Life Microbiota (HELMi) longitudinal birth cohort study. The cognitive abilities of 424 children were assessed at 2 years of age with Bayley Scales of Infant and Toddler Development, using cognitive, receptive language and expressive language subscales. Of 424 tested children, those from whom microbiota analysis for at least one fecal sample was available at the time of the start of this study, were included. Fecal samples were collected when infants were 3, 6 and 12 weeks old and 6, 9 and 12 months old, and the bacterial composition, richness and diversity were analyzed with 16S rRNA- amplicon sequencing method. Results and conclusions. Intestinal microbial composition in infancy was found to be related to cognitive abilities of the children, more specifically, receptive language skills and expressive language skills. A higher abundance of the genus Finegoldia at 12 weeks of age and the genus Serratia at 6 months of age were related to worse receptive language performance at 2 years of age. A higher abundance of the family Enterococcaceae at 12 weeks of age and the genus Alistipes at 6 months of age, were associated with worse expressive language skills. In addition, the children who scored in lowest 20th percentile in the receptive language tasks, had richer intestinal microbiota at 3 weeks and 6 months of age. Conclusions cannot yet be drawn based on these preliminary findings, but the results suggest that infant intestinal microbiota may be one of the factors influencing cognitive, especially verbal, development in early childhood.
Keyword(s): Intestinal microbiota cognitive development early childhood


Files in this item

Files Size Format View
Pesonen_Noora_gradu_2020.pdf 649.3Kb PDF

This item appears in the following Collection(s)

Show full item record