شیوع آلرژی به موادغذایی مختلف در کشورهای توسعه‌یافته رو‌به افزایش است‌. دراین‌میان ۳‌درصد از کودکان در سطح جهان به شیرگاو حساسیت دارند که تفاوت‌های ساختاری در باکتری‌های روده می‌تواند دلیل عدم تحمل شیر اکتسابی در برخی‌از آنان باشد. برخی‌از نوزادان پس‌از درمان با ترکیبات‌ پروبیوتیک، تحمل به شیر‌گاو را به‌دست می‌آورند‌. مراکز کنترل و پیشگیری از بیماری (CDC)، آلرژی را ششمین علت اصلی بیماری‌های مزمن در آمریکا می‌دانند که بیش‌از ۵۰میلیون آمریکایی را تحت‌تأثیر قرار‌می‌دهد و هزینه‌ی سالانه‌ی آن در بخش مراقبت‌های سلامتی (health care) به بیش‌از ۱۸میلیارد دلار در‌سال می‌رسد. آلرژی‌های غذایی در‌میان کودکان در فاصله‌ی بین سال‌های 1997‌تا‌2007‌، ۱۸‌درصد و بین سال‌های‌1997‌تا 2011، ۵۰ درصد افزایش یافته‌است.

مؤسسه‌ی ملی آلرژی و بیماری‌های عفونی (NIAID) اشاره می‌کند که آلرژی به شیر‌گاو در نوزادان و کودکان شایع است و می‌تواند ظرف چند روز تا چند‌ماه پس‌از تولد ایجاد ‌شود. نشانه‌های این حالت شامل درد شکم، کهیر و اگزما یا قولنج و بی‌خوابی و همچنین وجود خون در مدفوع و رشد ضعیف، بسته به نوع پاسخ ایمنیِ درگیر در این عارضه، می‌تواند خود را بنمایاند.

به‌نظر می‌رسد که تأثیرات زیست‌محیطی مدرن از‌جمله استفاده‌ی گسترده از آنتی‌بیوتیک‌ها، رژیم‌های‌غذایی پر‌چربی و کم فیبر، کاهش مواجهه با بیماری‌های عفونی، تولد از‌طریق سزارین و تغذیه با شیرخشک از عوامل این آلرژی باشند.

اعتقاد بر آن است که این عوامل، ارتباط سودمند متقابل بین انسان و باکتری‌هایی را که در دستگاه گوارش زندگی می‌کنند، تغییر داده‌اند. این برهم خوردن تعادل میکروبی (dysbiosis) یا تحریف (distorting) ساختار جامعه میکروبی می‌تواند موجب انواع آلرژی در افرادی که  مستعد ژنتیکی می‌باشند گردد.

محققان، واکنش نوزادان مبتلا به آلرژی به شیر گاو را با شیرهای حاوی پروبیوتیک و فاقد پروبیوتیک بررسی‌کردند که یک گروه، ترکیبی حاوی یک فرم از پروتئین شیر (کازئین) را همراه با گونه‌های باکتری پروبیوتیک (Lactobacillus rhamnosus GG: LGG دریافت‌کردند و گروه دیگر با یک شیر فاقد پروبیوتیک تحت درمان قرار‌گرفتند.

گروهی که پروبیوتیک را دریافت کرده بودند، سطح تحمل بالاتری داشتند که نشان‌می‌دهد شیرهای حاوی پروبیوتیک در غلبه بر آلرژی به شیر گاو مفیدتر هستند.

در ارزیابی دیگری که توسط  گروهی از محققان صورت پذیرفت، به بررسی ارتباط بین درمان‌های پروبیوتیکی و ترکیب باکتریایی روده پرداخته‌ شد که آیا آنها تحمل نسبت به شیرگاو را افزایش می‌دهند یا خیر.

برای این‌کار، تحلیل‌های مکرر (sequence analysis) به‌منظور شناسایی باکتری‌ها در نمونه‌ مدفوع‌های جمع‌آوری شده از سه‌گروه مورد استفاده قرارگرفت: نوزادان سالم بدون آلرژی، نوزادان مبتلا به آلرژی که با شیر خشک غنی شده با پروبیوتیک LGG تغذیه شده‌بودند و نوزادان تغذیه شده با شیر خشک بدون پروبیوتیک افزودنی.

به‌طور‌کلی، میکروبیوم روده‌ی نوزادان مبتلا به آلرژی به شیر‌گاو، تفاوت چشمگیری با گروه شاهد سالم داشت که نشان‌می‌دهد تفاوت‌های ساختار باکتریایی بر ابتلا به آلرژی اثر می‌گذارد.

برخی‌از نوزادانی که با شیر خشک‌های غنی شده با پروبیوتیک تغذیه‌شده بودند، تحمل به شیر‌گاو را به‌دست‌آوردند ولی دیگران این نتیجه را نشان‌ندادند.

مشخص‌شد که این تحمل اکتسابی، نسبت به سطوح بالاتری از سویه‌های باکتریایی خاص (به‌ویژه نوع تولیدکننده‌ی اسیدهای چرب با زنجیره‌ی کوتاه، مانند بوتیرات) بود. این باکتری‌ها به کنترل شرایط داخلی(homeostasis) در روده کمک می‌کنند.

محققان، گروهی معمول از باکتری‌های مرتبط با ترشحات موکوسی روده را شناسایی کردند که در تنظیم نحوه‌ی رسیدن آلرژن‌های غذایی به جریان‌خون نقش دارند. اکنون آنها بر‌این‌باورند که ممکن‌است روش تنظیم واکنش‌های آلرژیک به موادغذایی توسط باکتری‌های هم سُفره، (commensal) با تصور قبلی آن‌ها متفاوت باشد.

این یافته‌ها نشان‌می‌دهد که برخی باکتری‌های خاص، احتمال تحمل را در کودکان افزایش می‌دهند و این تحمل با کسب سویه‌های باکتریایی خاص از‌جمله Blautia و‌Coprococcus که بوتیرات تولید می‌کنند، مرتبط است.

کسب توانایی مشخص کردن سویه‌های باکتریایی که قادر به درمان آلرژی‌های غذایی باشند، یک پیشرفت بنیادین بوده و استفاده از آن در درمان‌های بالینی، گام بعدی محققان می‌باشد.