CORRELAZIONE TRA CELLULARITA' NASALE E TIPO DI ALIMENTAZIONE LATTEA NEL NEONATO E NEL BAMBINO NEL PRIMO ANNO DI VITA

RELATIONSHIP BETWEEN NASAL CELLULARITY AND MILK INTAKE IN NEWBORN AND INFANT IN THE FIRST YEAR OF LIFE INTRODUCTION Breastfeeding is known to be a "biological system" associated with the best growth parameters and, thanks to its bioactive components, able of modeling immune defenses and microbiota in the gastrointestinal tract, favoring bifidogenic flora. At the same time breastfeeding is also capable of modulate the microbiota of the nasal mucosa and hence susceptibility to infectious agents with a time-dependent action. Nasal cytology is a relatively new diagnostic tool used for the evaluation of nasal diseases, which can be very useful in pediatric age, thanks to his low invasiveness and easy repeatability. PURPOSE OF THE STUDY The purpose of this prospective longitudinal cohort study is to describe the nasal cellularity of newborn and children at one year of age, and to correlate the nasal cellularity detected at these two periods of life with the type of the milk taken during the first year of life and the data obtained from parents concerning pregnancy, family and medical history. MATERIALS AND METHODS The study was conducted on a population of children born at the Neonatology Ward of “ASST Saint Paolo and Carlo Hospital”, St. Paolo Hospital of Milan, between January and December 2016. It was divided into two phases: - Phase I: collection of anamnestic data and nasal mucosa sample in newborns and subsequent quantitative and qualitative analysis of the nasal cytology; - Phase II: collection of anamnestic data and nasal mucosa sample for the execution of nasal cytology, with the same, previous method, at one-year-old. Inclusion criteria: gestational age ≥ 37 weeks; newborns of both sexes; both parents of italian origin; good adaptation to extrauterine life (APGAR at 5th minute ≥ 7); born with any type of delivery and adherence to the study obtained from both parents through the signing of informed consent. Exclusion criteria of the study comprised of: infants with malformation of the head and/or neck (eg cleft of the lip and palate) or other major malformations and newborns with birth weight not adequate for gestational age (SGA or LGA: Small or Large for Gestational Age). The data collected was organized into a database and statistical processing was done with the IBM SPSS Statistic 21 ® system (Statistical Package for Social Science, Version 21 - SPSS Inc., Chicago, IL, USA). RESULTS During phase I, 176 newborns corresponding to the inclusion and exclusion criteria, were recruited. The sample comprises of 92 males (52.3%) and 84 females (47.7%). It does not show statistically significant differences between sexes (p=0.9). There percentage of abandonment of study at the phase II was 6.8% (12 children). The comparison of the neonatal rhinocytogram with the samples collected at one year of age shows statistically significant differences between: - the ciliated cells, which are significantly less represented at one-year (p <0.05); - the mucous-secreting cells, significantly more represented at one-year (p <0.05); - neutrophils granulocytes, significantly less represented at birth (p <0.05); The collected data shows a good rate of breastfeeding (according to the classification of the World Health Organization's” Infant and young child feeding”, updated to 2009): breastfeeding at 6 months of age in 104 children (64%) and in 64 children (39%) up to 12 months of age. The comparison between nasal cellularity and breastfeeding in the first year of life shows: - inversely proportional ratio between the number of ciliated cells and breastfeeding (p <0.05); - directly proportional ratio between neutrophils and breastfeeding (p = 0.05); - inversely proportional ratio between bacteria and breastfeeding (p = 0.046; p = 0.038). Correlation between the cell-type variations with collected data from the anamnesis shows: - ciliated cells are less represented in children with dermatitis or airway inflammation of one year of age (p = 0.038; p <0.05); - mucous-secreting cells, neutrophils granulocytes and bacteria are more represented at one year of age than in the neonatal age, in children with airways inflammation (p = 0.05; p <0.05; p <0.05). DISCUSSION AND CONCLUSIONS The decrease of the ciliated cells in the sample of children at one-year-old compared to the sample of the newborns, reflects the physiological trend expected for this cell-type. The inflammation, infections and environmental agents cause structural and functional damage: increasing the number of mucous-secreting cells, neutrophils granulocytes and bacteria (p <0.05). In addition, the data of the study confirms this trend correlated to the decrease of ciliated cells and the increase of mucous-secreting cells and neutrophils cells, in infants with a positive history for dermatitis and airways inflammation (p <0.05). The study also shows the anti-inflammatory and protective effect of breastfeeding: the number of neutrophils increase in child breastfed for a longer period and vice versa bacteria are less represented in children breastfed for more time (p <0.05). The study has shown how nasal cytology is applicable and useful in neonatal and pediatric age: it shows the physiological change of nasal cellularity and protective action of the breast milk. A detailed assessment of the immunological components and microbiota could further clarify the terms of the protective effect of breast milk on the nasal mucous membrane of the child. REFERENCES 1. LA Hanson. “Breast-feeding and immune function”. Proc Nutr Soc. 2007 Aug; 66(3): 384-96. 2. Newburg DS “Do the binding properties of oligosaccharides in milk protect human infants from gastrointestinal bacteria?” J Nutr. 1997 May;127(5 Suppl):980S-984S. 3. Munblit D, Peroni DG, Boix-Amorós A, Hsu PS, Van't Land B, Gay MCL, Kolotilina A, Skevaki C, Boyle R, Collado MC, Garssen J, Geddes DT, Nanan R, Slupsky C, Wegienka G, Kozyrskyj AL, Warner JO “Human Milk and Allergic Diseases: An Unsolved Puzzle” Nutrients. 2017 Aug 17;9(8). 4. Hill DR, Newburg DS. “Clinical applications of bioactive milk components” Nutr Rev. 2015 Jul;73(7):463-76. 5. M. Gelardi, G. Luigi Marseglia, A. Licari, M. Landi, I. Dell’Albani, C. Incorvaia, F. Frati, and N. Quaranta, “Nasal cytology in children: recent advances”, Ital J Pediatr. 2012 Sep; 25:38-51 6. Johnston M, Landers S, Noble L, Szucs K, Viehmann L. “Breastfeeding and the use of human milk” Pediatrics. 2012 Mar;129(3):e827-41. 7. Yun Kyung Choi, Ji-Myung Kim, Ji-Eun Lee, Mi Sook Cho, Bong Soo Kang, Hyeon Choi, Yuri Kim “Association of Maternal Diet With Zinc, Copper, and Iron Concentrations in Transitional Human Milk Produced by Korean Mothers” Clin Nutr Res. 2016 Jan;5(1):15-25 8. Patricia Palmeira, Mag da Carneiro-Sampa “Immunology of breast milk” Rev Assoc Med Bras (1992). 2016 Sep;62(6):584-593. 9. Biesbroek G1, Bosch AA, Wang X, Keijser BJ, Veenhoven RH, Sanders EA, Bogaert D. “The impact of breastfeeding on Nasopharingeal Microbial Communities in Infant” Am J Respir Crit Care Med. 2014 Aug 1;190(3):298-308

CORRELAZIONE TRA CELLULARITA’ NASALE E TIPO DI ALIMENTAZIONE LATTEA NEL NEONATO E NEL BAMBINO NEL PRIMO ANNO DI VITA INTRODUZIONE L’allattamento al seno è noto essere un “sistema biologico” che si associa a migliori parametri di crescita e che, con i suoi componenti bio-attivi, non solo influenza le difese immunitarie a livello gastrointestinale modulando il microbiota intestinale e favorendo la flora bifidogena, ma agisce anche con una azione tempo-dipendente a livello delle vie aeree, dove è stato perfino rilevato come il latte materno possa influenzare il microbiota della mucosa nasale e pertanto la suscettibilità agli agenti infettivi. La citologia nasale rappresenta uno strumento diagnostico utilizzato per la valutazione di patologie nasali e costituisce un campo di studio relativamente giovane ma utile nel suo impiego in età pediatrica, vista la scarsa invasività e la facile ripetizione. SCOPO DELLO STUDIO Lo studio di coorte di tipo longitudinale prospettico si pone come obiettivi quelli di descrivere il quadro basale della cellularità nasale del neonato e del bambino a 12 mesi di vita e di correlare il quadro della cellularità nasale rilevato alle due epoche di vita con il tipo di alimentazione lattea assunta nel primo anno di vita e con i dati ottenuti dai genitori riguardanti anamnesi gravidica, familiare e patologica. MATERIALI E METODI Lo studio è stato condotto su una popolazione di bambini nati presso l’U.O. di Neonatologia dell’ASST Santi Paolo e Carlo, Ospedale San Paolo di Milano nel periodo compreso tra Gennaio e Dicembre 2016, diviso in due fasi: - Fase I: raccolta dei dati anamnestici e del campione di mucosa nasale con successiva analisi tramite citologia nasale di neonati, sia quantitativa che qualitativa; - Fase II: raccolta dei dati anamnestici e ripetizione in benessere, del prelievo di mucosa nasale per l’esecuzione della citologia nasale, con la medesima metodica, all’anno di vita. Di seguito i criteri di inclusione: età gestazionale ≥ 37 settimane; neonati di entrambi i sessi; entrambi i genitori di origine italiana; buon adattamento alla vita extrauterina (APGAR al 5° minuto ≥ 7); nati con qualsiasi tipologia di parto ed adesione allo studio attraverso firma del consenso informato da parte di entrambi i genitori; I criteri di esclusione dello studio sono invece: neonati con riscontro di malformazione della testa e/o del collo (es. labiopalatoschisi) o di altre malformazioni maggiori e neonati con un peso alla nascita non adeguato per età gestazionale (SGA o LGA: Small o Large for Gestional Age). I dati raccolti sono stati poi inseriti in un data-base e l’elaborazione statistica è stata effettuata con il sistema IBM SPSS Statistic 21 ® (Statistical Package for Social Science, versione 21 - SPSS Inc, Chicago, IL, USA). RISULTATI La Fase I ha visto un reclutamento di 176 neonati che rispondono ai criteri di inclusione ed esclusione. Il campione in base al sesso si suddivide in maschi (92 neonati, 52,3%) e femmine (84 neonati, 47,7%). Non vi sono differenze statisticamente significative nel campione per quanto riguarda il sesso (p= 0,9). Percentuale di abbandono dello Studio alla Fase II: 12 dei neonati (6,8%). Dal confronto del rinocitogramma neonatale con i campioni raccolti a 12 mesi di vita, differenze statisticamente significative tra: - le cellule ciliate significativamente meno rappresentate nei campioni a 12 mesi di vita (p<0,05); - le cellule mucipare presenti all’anno di vita con aumentata numerosità (p<0,05); - i granulociti neutrofili significativamente meno rappresentati alla nascita (p<0,05). Per quanto concerne l’allattamento al seno i dati hanno dimostrato un buon tasso di allattamento al seno (secondo la classificazione delle tipologie di alimentazione del neonato dell’Organizzazione Mondiale dalla Sanità, revisionata e aggiornata al 2009): il 64% dei bambini (104 bambini) presentava ancora un allattamento al seno al 6° mese di vita e il 39% (64 bambini) al 12° mese di vita. Il confronto tra cellularità nasale e tipologia di alimentazione lattea nel primo anno di vita ha dato come risultati: - rapporto inversamente proporzionale tra numerosità delle cellule ciliate e durata dell’allattamento al seno (p<0,05); - rapporto direttamente proporzionale tra neutrofili e durata allattamento al seno (p=0,05); - rapporto inversamente proporzionale tra batteri e durata allattamento al seno (p=0,046; p=0,038). Correlazione invece tra variazioni dei citotipi con i dati raccolti riguardanti l’anamnesi: - le cellule ciliate presentano numerosità inferiore ai 12 mesi di vita nei soggetti affetti da dermatite o flogosi delle vie aeree superiori (p=0,038; p<0,05); - le cellule mucipare, i granulociti neutrofili ed i batteri sono presenti in numerosità maggiore all’anno di vita rispetto all’epoca neonatale nei soggetti con flogosi delle vie aeree superiori (p=0,05; p<0,05; p<0,05); DISCUSSIONE E CONCLUSIONI La diminuzione delle cellule ciliate nel campione dei bambini all’anno di vita rispetto all’epoca neonatale rispecchia il fisiologico andamento temporale atteso per questo citotipo: il succedersi di eventi infiammatori, infettivi e irritativi ne determina un danno strutturale e funzionale e l’aumento collaterale della numerosità delle cellule mucipare, dei granulociti neutrofili e dei batteri (p<0,05). I dati dello studio, oltre a confermare questo andamento, mettono in relazione come la diminuzione della numerosità delle cellule ciliate e l’aumento di mucipare e neutrofili sia in relazione ad anamnesi positiva per dermatite e flogosi delle vie aeree superiori (p<0,05). Dato peraltro concorde con la bassa numerosità di cellule ciliate e l’aumento delle cellule granulociti neutrofili nei bambini allattati al seno per più tempo. I batteri invece sono di contro minori in numerosità nella fascia di bambini più al lungo allattati al seno: dati che mostrano l’effetto anti-infiammatorio e protettivo e latte materno (p<0,05). Lo studio ha mostrato come la citologia nasale sia applicabile ed utile in età neonatale e pediatrica: ha reso evidente il fisiologico modificarsi della cellularità nasale ed ha mostrato come probabilmente il latte materno possa avere un’azione protettiva su tale fisiologico cambiamento. Una valutazione dettagliata della componente immunologica e del microbiota della mucosa nasale, potrà porre ulteriore chiarezza sui termini dell’effetto protettivo del latte materno sulla mucosa nasale del bambino. BIBLIOGRAFIA 1. LA Hanson. “Breast-feeding and immune function”. Proc Nutr Soc. 2007 Aug; 66(3): 384-96. 2. Newburg DS “Do the binding properties of oligosaccharides in milk protect human infants from gastrointestinal bacteria?” J Nutr. 1997 May;127(5 Suppl):980S-984S. 3. Munblit D, Peroni DG, Boix-Amorós A, Hsu PS, Van't Land B, Gay MCL, Kolotilina A, Skevaki C, Boyle R, Collado MC, Garssen J, Geddes DT, Nanan R, Slupsky C, Wegienka G, Kozyrskyj AL, Warner JO “Human Milk and Allergic Diseases: An Unsolved Puzzle” Nutrients. 2017 Aug 17;9(8). 4. Hill DR, Newburg DS. “Clinical applications of bioactive milk components” Nutr Rev. 2015 Jul;73(7):463-76. 5. M. Gelardi, G. Luigi Marseglia, A. Licari, M. Landi, I. Dell’Albani, C. Incorvaia, F. Frati, and N. Quaranta, “Nasal cytology in children: recent advances”, Ital J Pediatr. 2012 Sep; 25:38-51 6. Johnston M, Landers S, Noble L, Szucs K, Viehmann L. “Breastfeeding and the use of human milk” Pediatrics. 2012 Mar;129(3):e827-41. 7. Yun Kyung Choi, Ji-Myung Kim, Ji-Eun Lee, Mi Sook Cho, Bong Soo Kang, Hyeon Choi, Yuri Kim “Association of Maternal Diet With Zinc, Copper, and Iron Concentrations in Transitional Human Milk Produced by Korean Mothers” Clin Nutr Res. 2016 Jan;5(1):15-25 8. Patricia Palmeira, Mag da Carneiro-Sampa “Immunology of breast milk” Rev Assoc Med Bras (1992). 2016 Sep;62(6):584-593. 9. Biesbroek G1, Bosch AA, Wang X, Keijser BJ, Veenhoven RH, Sanders EA, Bogaert D. “The impact of breastfeeding on Nasopharingeal Microbial Communities in Infant” Am J Respir Crit Care Med. 2014 Aug 1;190(3):298-308