Матери, известные как «несекреторы», имеют нефункциональный ген фукозилтрансферазы 2 (FUT2), который изменяет состав сахаров в их грудном молоке и меняет развитие микробного сообщества или микробиоты кишечника их младенцев.Исследование может найти применение в клинических условиях для защиты недоношенных детей от ряда кишечных заболеваний, включая некротический энтероколит (НЭК), состояние, которое является второй по частоте причиной смерти среди недоношенных детей в Соединенных Штатах.
Исследователи подчеркнули, что это открытие не предполагает, что грудное молоко от матерей без активной копии гена менее питательно или полезно для здоровья. Скорее, он передает тонкую и элегантную хореографию одной части микробиома человека: взаимосвязь между генетикой матери, составом ее грудного молока и развитием микробиоты кишечника ее младенца.
Это также дает подсказки для обогащения желаемых бактерий в популяциях, подверженных риску кишечных заболеваний, таких как недоношенные.«Молоко матери, не являющейся секретарем, никоим образом не является менее полезным для здоровья, и их дети не подвергаются большему риску», — сказал Дэвид Миллс, заведующий кафедрой науки о молочных продуктах Питера Дж.
Шилдса в Калифорнийском университете в Дэвисе и старший автор исследования. «Эта работа действительно показывает нам, что генотип матери имеет значение, и что он влияет на грудное молоко, что явно способствует установлению микробов в кишечнике их младенцев».Исследование, посвященное изучению различий в популяциях кишечных микробов младенцев, возникающих из-за различий в олигосахаридах (сахарах) грудного молока, «Статус материнской фукозилтрансферазы 2 влияет на кишечные бифидобактериальные сообщества младенцев, находящихся на грудном вскармливании», опубликовано сегодня в Интернете в журнале Microbiome, журнале BioMedCentral.
Разновидности Bifidobacterium населяют желудочно-кишечный тракт и ротовую полость млекопитающих и являются одним из основных родов бактерий, составляющих микробное сообщество толстой кишки младенца. Взаимосвязь между генетикой человека, грудным молоком и Bifidobacterium, по-видимому, развивалась на протяжении эволюции млекопитающих.Развитие здоровой микробиоты кишечника может оказывать пожизненное влияние на здоровье, и раннее вмешательство в создание этой микробиоты может иметь положительные эффекты на всю жизнь: было показано, что раннее заселение бифидобактерий связано с улучшенным иммунным ответом на вакцины, развитием незрелая иммунная система младенцев и защита от патогенов.
Известно, что Bifidobacterium потребляют 2′-фукозилированные гликаны (сахара), обнаруженные в грудном молоке женщин с геном фукозилтрансферазы 2 молочной железы. Исследование показало, что в среднем Bifidobacterium были установлены раньше и чаще у младенцев, которых кормили женщины с активной копией гена, секреторами, чем без одной, несекреторных.Авторы обнаружили, что кишечные тракты младенцев, которых вскармливают несекреторные матери, задерживают формирование микробиоты с преобладанием бифидобактерий. По словам авторов, задержка может быть связана с трудностями в приобретении младенцем определенного вида бифидобактерий, который направлен на потребление определенного молочного сахара, доставляемого матерью.
Исследование проводилось с использованием образцов молока от 44 матерей, участвовавших в исследовании кормления грудью Калифорнийского университета в Дэвисе, и образцов фекалий их младенцев в четырех разных временных точках. Исследователи определили секреторный статус матерей: 12 были несекреторными и 32 были секреторскими матерями. Они также измерили количество и тип сахаров грудного молока, оставшихся в фекалиях младенца, и измерили количество лактата (полезная молекула, вырабатываемая бифидобактериями) в фекалиях младенца.
Исследователи определили, что у большего количества младенцев, которых вскармливали секреторные матери, был высокий уровень бифидобактерий — 60 процентов младенцев против 37,5 процентов на 6-й день и 80 процентов против 50 процентов на 120-й день — и что младенцы, у которых было больше бифидобактерий, имели меньшее количество молока. оставшиеся сахара и повышенное количество лактата в кале.Остается один вопрос: верна ли эта закономерность для младенцев, живущих в других местах.«Мы начинаем наблюдать, что младенцы из разных частей света имеют разные модели колонизации микробами», — сказал ведущий автор исследования Закари Т. Льюис, научный сотрудник.«Типы и уровни бактерий, с которыми встречаются младенцы в развивающихся странах, отличаются от типов и уровней бактерий, с которыми встречаются младенцы в нашей когорте Калифорнийского университета в Дэвисе, и это может объяснить некоторые различия», — сказал он.
По словам Льюиса, материнский секреторный статус, вероятно, только один из многих факторов, влияющих на микробиоту кишечника младенца. Исследователи изучат этот вопрос в будущих исследованиях.Исследователи заявили, что понимание механизма, лежащего в основе наблюдаемых различий секреторных / несекреторных, может оказаться решающим для его компенсации в ситуациях, когда младенцы уязвимы, например, путем предоставления тщательно подобранных пре- или пробиотиков. Например, пребиотики и пробиотики часто назначают недоношенным детям, чтобы защитить их от НЭК, которая вызывает некротизацию или смерть частей кишечника.
«Эта работа значительно продвигает наши усилия по расшифровке того, как грудное молоко удивительным образом управляет колонизацией кишечника младенца полезными бактериями, которые затем защищают и направляют развитие кишечника на ранних этапах жизни. Понимание этой невероятной последовательности событий предоставит примеры того, как восстанавливать этот процесс там, где он был нарушен, например, у недоношенных младенцев или детей с коликами », — сказал Миллс.