Предполагалось, что матери передают кишечные микробы своим младенцам во время и сразу после родов, этот процесс называется вертикальной передачей, но из-за ограничений в доступных технологиях доказательства этого случая были ограничены. Теперь итальянские исследователи объединили лабораторные и новейшие вычислительные методы для систематического отслеживания вертикальной передачи микробов в пилотном исследовании.
Их результаты, опубликованные на этой неделе в mSystems, журнале открытого доступа Американского общества микробиологии, обнаружили несколько идентичных штаммов бактерий в микробных сообществах (микробиомах) как младенцев, так и их матерей, которые отличались от штаммов, обнаруженных у других младенцев или матерей. , признак вертикальной передачи. Кроме того, было обнаружено, что передаваемые штаммы видов Bacteroides и Bifidobacterium активны как в кишечных микробных сообществах матери, так и в кишечнике ребенка.
"Воздействие на младенцев в раннем возрасте важно для приобретения и окончательного развития здорового микробиома," сказал старший автор исследования Никола Сегата, доктор философии, доцент Центра интегративной биологии Университета Тренто, Италия. "Мы разработали методы определения вертикального потока микроорганизмов от матери к младенцу и показали, что матери являются источниками микробов, которые могут быть важны для развития микробиома кишечника младенца."
Предыдущие исследования без культивирования наблюдали одни и те же виды микробов у матерей и младенцев и, следовательно, предполагали, что передача имела место "но на самом деле, если вы не видите тот же штамм или генетический вариант, очень трудно сделать вывод, что," сказал соавтор исследования Адриан Тетт, доктор философии, старший научный сотрудник Центра. Хотя за некоторыми микроорганизмами наблюдали от матери к младенцу с использованием трудоемких подходов к культивированию, "Мы продемонстрировали, что вертикальная передача может быть сделана без использования культивирования и будет отслеживаться в более крупном масштабе."
По словам Сегаты, среди ученых ведутся споры о том, колонизируют ли микробы в кишечнике младенца при рождении или в утробе матери. По его словам, если будут обнаружены убедительные доказательства того, что мать до или во время родов может передать определенный микроб, который может нанести вред здоровью ребенка в будущем, можно будет проверить мать, пока она беременна, и предложить профилактическое лечение. Например, в настоящее время проводится тестирование беременных женщин на стрептококки группы B, которые могут вызвать инфекцию у младенца; если у женщины положительный результат теста, непосредственно перед родами назначают лекарства, чтобы предотвратить передачу микроба младенцу.
Сегата и его коллеги собрали пробы фекалий и грудного молока у пяти пар мать-младенец, набранных местной больницей, когда младенцам было три месяца. Они снова собрали дополнительные образцы от двух пар мать-младенец, когда младенцам было 10 месяцев, и от другой пары мать-младенец, когда ребенку было 16 месяцев. Они применили лабораторный метод, называемый метагеномным секвенированием дробовика, к 24 образцам микробиома (восемь образцов фекалий матери, восемь образцов фекалий младенцев и восемь образцов грудного молока), чтобы увидеть, какие микробы присутствуют. Они использовали дополнительный инструмент, называемый метатранскриптомикой, в образцах фекалий двух пар, чтобы увидеть, какие микробы были активными.
Первоначально, как и ожидалось, кишечник матери имел большее микробное разнообразие, чем кишечник младенцев. Однако микробиом кишечника 16-месячного ребенка сместился в сторону более материнского состава с увеличением микробного разнообразия. Вскоре после рождения образцы грудного молока имели ограниченное разнообразие; микробы кожи наблюдались только в небольшом количестве в микробиомах кишечника младенцев, что позволяет предположить, что микробы кожи не колонизируют кишечник человека.
Чтобы проанализировать передачу микробов от матери к младенцу, команда дополнительно проанализировала метагеномные образцы на более тонком уровне для оценки конкретных бактериальных штаммов с использованием недавно разработанных вычислительных подходов. У одного младенца был штамм общей детской бактерии Bifidobacterium bifidum, который был 99.96% идентичен материнскому, но явно отличается от B. bifidum, наблюдаемые у других младенцев и матерей, предлагая убедительные доказательства вертикальной передачи микробов. У другого младенца были штаммы двух других бактерий, Coprococcus come и Ruminococcus bromii, которые были более чем на 99% идентичны штамму его матери. С помощью метатранскриптомики исследователи наблюдали некоторые из одних и тех же штаммов бактерий, действующих в кишечнике матери и ребенка.
Пока результаты еще рано, сказал Сегата, "в младенце, вероятно, имеется значительная часть бактерий, которые происходят от матери." В ходе текущей работы исследователи изучают больше пар мать-младенец с момента рождения ребенка до возраста старше одного года, включая анализ микробиомов матери и ребенка из нескольких участков тела. Они будут сравнивать пути передачи микробов во время вагинальных родов и кесарева сечения, грудного вскармливания и контакта кожи с кожей вскоре после рождения.