Материнское влияние на микробиом кишечника младенца и здоровье
Формирование микробиома кишечника младенца крайне важно для дальнейшего здоровья, однако как он формируется материнскими и ранними факторами, оставалось неясным.В новом высокоразрешающем лонгитюдном метагеномном исследовании ученые проанализировали кишечные микробиомы 714 пар матери и младенца с момента беременности до первого года жизни ребёнка. Используя обширные данные по до, пери- и постнатальному воздействию, включая материнские, экологические, диетические и связанные со здоровьем факторы, были подтверждены ранее опубликованные ассоциации и выявлены предикторы состава и функции микробиома кишечника матери и младенца, а также связанные с этим исходы для здоровья.
Большинство исследований микробиома кишечника младенцев начинаются с рождения, часто упуская из виду важные материнские предикторы, особенно микробиом кишечника матери во время беременности. В новом исследовании микробиом материнского кишечника оставался в значительной степени стабильным во время беременности, с умеренными вариациями у специфических бактерий, включая виды Bifidobacteria.
Однако изменения в микробиоме кишечника во время беременности были менее выраженными, чем ранее сообщалось. Это может отражать характеристики относительно здоровой когорты, которая может не учитывать изменения микробиома, наблюдаемые при более разнообразных или высокорисковых беременностях, таких как чрезмерный набор веса или высокий уровень преэклампсии. Тем не менее, несмотря на это, одним из выводов исследования является то, что микробиом материнского кишечника предсказывает экзему младенца. Хотя основной механизм остаётся неясным, предыдущие исследования показывают, что микробиом материнского кишечника может влиять на развивающуюся иммунную систему плода через микробные метаболиты во время беременности или прямой перенос антител или цитокинов.
Поскольку это первый отчет о такой ассоциации, необходимо воспроизведение в различных популяциях и дальнейшее изучение причинных путей. Если это подтвердится, это может открыть возможности для профилактических вмешательств, направленных на микробиом материнского кишечника.
Анализ исследователей дополнительно подчеркнул критическую роль микробиома материнского кишечника в формировании микробиома младенца. Обнаружено, что значительная часть штаммов младенцев была идентична штаммам материнского кишечника, делая упор на материнский кишечник, а не на микробиомы влагалища или грудного молока, как на основной резервуар для колонизации бактерий. Однако, когда вид, обычно связанный с кишечным микробиомом, обнаруживается либо в грудном молоке, либо в вагинальном микробиоме, он с высокой вероятностью передаётся младенцу.
Ярким примером является Bifidobacterium breve (вид бактерий рода Bifidobacterium, обладающий пробиотическими свойствами и доминирующий в кишечнике младенцев, находящихся на грудном вскармливании) у которого специфические штаммы передавались из влагалища матери в кишечник младенца во всех семьях, где B. breve присутствовал в микробиоме влагалища. Ученые также наблюдали, что способ родов и методы кормления были существенно связаны с частотой совместного распределения штаммов кишечника между матерью и младенцем, тогда как место родов — нет.
Кроме того, более высокая численность материнских микробов увеличивала вероятность передачи, а штаммы, разделяемые матерью, чаще сохранялись в младенчестве, что соответствует предыдущим данным небольших исследований. Примечательно, что передаваемые штаммы были обогащены генами, связанными с метаболизмом углеводов, транспортом и метаболизмом коферментов, а также иммуномодуляторным потенциалом, что свидетельствует о функциональных преимуществах, которые могут поддерживать успешную колонизацию и долгосрочную стойкость в младенческом кишечнике.
Исследователи показали, что в возрасте 2 недель в микробиоме кишечника младенца в основном доминировал один вид бактерий. Однако состав микробиома в таком раннем возрасте не предсказывал его в более позднем возрасте (до 12 месяцев), что говорит о том, что колонизаторы очень раннего возраста не являются детерминированными для более поздних микробных сообществ.
Также наблюдались ассоциации с характеристиками кала младенцев, паритетом (как показатель для братьев и сестёр) и рационом, что влияло не только на состав вида, но и на филогенетическое разнообразие на уровне штаммов. Примечательно, что ученые также выявили многочисленные связи с курением матери до беременности, инфекциями и питанием, что дополнительно подтверждает важность материнского воздействия в формировании микробиома кишечника младенца.
В целом специалисты предоставили всесторонний обзор динамики микробиома во время беременности и младенчества, подчеркивая центральную роль матери и её микробиома в формировании экосистемы кишечника младенца и влиянии на ранние результаты здоровья ребенка.