Микробиомът на майката и здравето на бебето - научни изследвания

"Добрите" бактерии в червата на майката споделят гени с чревните бактерии на детето по време на ранния живот като потенциално допринасят за имунното и когнитивното развитие.  Учени от института Броуд към Масачузетския технологичен институт и Харвардския университет провеждат изследвания и наблюдения за връзката на чревния микробиом на майката със здравето на бебето.

По време и след раждането на   детето  бактериите от червата на майката се насeляват в тялото на бебето засявайки уникална общност от полезни бактерии, които ще помогнат за разграждането на храната, синтезирането на витамини и ще научат зараждащата се имунна система на бебето да разпознава чужди микроорганизми.

Способностите на бактериите на майката отиват дори по-далеч от това според ново проучване на учени от института. Те изследват как микробиомите на майката и бебето се променят по време на бременността и през първата година от живота и откриват, че някои бактерии в червата на майката даряват стотици гени на бактерии в червата на бебето. Тези гени участват в развитието на имунната и когнитивната система и помагат на бебето да усвоява променящата се диета докато расте.

Изследване разкрива наличието на „хоризонтален генен трансфер“ между различни видове чревни бактерии на майката и бебето. Изследването също така разкрива широка гама от химикали произведени от бактериите или метаболити, които са уникални за бебето. Констатациите допринасят за  пълноценна оценка за сложната физиологична връзка между майката и бебето през ранния живот.

„Това проучване ни помага да разберем по-добре как първоначално се формира богатата общност от микроби в червата и как се развива по време на ранна детска възраст. Микробиомът е много динамичен и се развива заедно с други системи така, че през първите години от живота се случват много неща", ​​казва Томи Ватанен, съавтор на изследването,  изследовател в университета в Хелзинки.

„Нашата работа представя уникална гледна точка на основното развитие на микробиома и метаболитите на червата на бебето под влияние на факторите на майката с дълбоки последици за имунното и неврологичното развитие“, каза  ​​Рамник Ксавие,  директор на Имунологична програма и съдиректор на Програмата за инфекциозни болести и микробиом.

Ксавие, професор по медицина в Медицинското училище на Харвард със сътрудниците си са изследвали как чревните бактерии варират през ранния живот, как ранната колонизация на микробиома влияе върху риска от имунно-свързани заболявания като диабет тип 1, алергия, астма и възпалителни заболявания на червата и как микробиомът варира на различни места по света.

В това проучване Ксавие и неговият екип се стремят да проучат по-задълбочено развитието на микробиома през първата година от живота на детето. Те секвенират бактериална ДНК от проби от изпражнения от 70 двойки майка-дете събрани по време на късна бременност през различни етапи от ранна детска възраст.

В бактериалният геном на червата на бебето изследователите са открили стотици гени произхождащи от бактерии на майката. Това показва, че бактериалният хоризонтален   генен   трансфер от майка на бебе не е еднократно събитие при раждането, а продължаващ процес през първата година от живота на бебето.

Сред споделените гени, които екипът идентифицира има много, които кодират протеини свързани с диетата на бебето като ензими, които разграждат сложните захари в кърмата. Изглежда има ясна полза от този генен трансфер тъй като осигурява важни функции на новите бактериални видове в бебето.

Донорните бактериални щамове могат да споделят своите гени без да колонизират червата на бебето така, че е необходима повече работа, за да се разбере къде и кога се случва този генен трансфер. Учените признават, че микробите на бебето може също да придобиват гени от бактерии от други хора в ежедневието като родител, братя и сестри или баби и дядовци така, че може да има дори повече събития на хоризонтален трансфер на гени отколкото са успели за улавяне досега.

За да разберат по-добре биологичните функции на променящия се микробиом в майката и бебето изследователите също изследват микробни метаболити - вещества произведени или преобразувани от бактериите, които могат да имат ефект в цялото тяло.

При майките по време и след раждането изследователите наблюдават промени в микробиома и метаболитите, които потенциално биха могли да повлияят на метаболитното здраве на майката като например увеличаване на стероидните съединения, които са свързани с нарушен глюкозен толеранс.

Екипът също така разкрива микробиомни и метаболитни профили при бебетата, които са различни и по-малко разнообразни от тези на техните майки включително стотици уникални метаболити, които не се наблюдават при майките като невротрансмитери и имуномодулатори.

В метаболитните профили на малките, кърмени бебета учените откриват вещества за които е известно, че засилват възпалението при заболяване, което предполага, че в много ранен етап от живота метаболитите насърчават здравословното съзряване на имунната система. „По много начини възпалителните маркери могат да образоват имунната система така, че тя да бъде по-добре подготвена да устои на токсини или лоши бактерии и да покаже по-голяма устойчивост когато е провокирана“, казва Ксавие.

Съавтор Каролина Джабар, гостуващ учен и изследовател в университета в Гьотеборг ръководи част от работата изследваща въздействието на различните диети върху микробиома на бебето. Метаболитните профили на   бебетата   хранени с обичайни (нехидролизирани) формули са различни от тези на кърмените бебета включително метаболити, които могат да допринесат за риска от имунно-свързани заболявания като диабет тип 1 и астма.

Бъдещата работа по развитието на микробиома може един ден да доведе до нови начини за намаляване на риска от заболяване чрез промяна на общността на чревния микробиом или допълване с ключови метаболити. Тези прозрения биха могли също да помогнат за насочване на препоръки за стратегии за хранене или грижи за бебета, които използват силата на микробиома, за да повлияят на здравето.

„Показахме, че микробиомът на майката играе важна роля в засяването на микробиома на бебето и че това не е еднократно събитие, а непрекъснат процес. Това може да е още една полза от продължителното свързване между майката и детето, което предоставя повече шансове за възникване на тези полезни събития за трансфер на гени“, казва Ксавие.

https://www.broadinstitute.org