В отличие от общего мнения о том, что дыхательные пути младенца стерильны до момента рождения, исследователи и коллеги из Университета Алабамы в Бирмингеме обнаружили, что дыхательные пути младенца уже колонизированы бактериями или бактериальной ДНК, когда ребенок рождается – и это правда для младенцев, родившихся на сроке 24 недели беременности.
Как микробы попадают в дыхательные пути, и цель этой предродовой колонизации все еще неясны, но характер колонизации, по-видимому, имеет важную связь с более поздним тяжелым неонатальным заболеванием легких.
Ранний микробный дисбаланс или дисбактериоз является прогностическим фактором развития бронхолегочной дисплазии или БЛД, хронического заболевания легких недоношенных. Младенцы с чрезвычайно низкой массой тела при рождении, или ELBW, в этом исследовании имели средний вес при рождении 1 фунт 8 унций. Исследователи обнаружили, что младенцы с низкой массой тела и массой тела, у которых впоследствии развилось опасное для жизни ПРЛ, при рождении демонстрировали патологические паттерны микробной колонизации по сравнению с недоношенными младенцами, у которых не было ПРЛ.
"С самого рождения ваш респираторный микробиом может предсказать ваш риск развития ПРЛ," сказал Чаритхарт Вивек Лал, М.D., доцент кафедры неонатологии педиатрии UAB и ведущий исследователь этого исследования.
Исследование также предполагает, что «здоровый» образец колонизации, наблюдаемый у детей с БЛД-резистентной ELBW – с повышенной численностью Lactobacillus – является защитным.
"Мы предполагаем, что ранний микробиом дыхательных путей может стимулировать развивающуюся легочную иммунную систему, а дисбактериоз в его развитии может заложить основу для последующего заболевания легких," исследователи говорят в своей статье в Scientific Reports, одном из журналов Nature Publishing Group. "Если окажется, что нарушенный микробиом дыхательных путей участвует в патогенезе заболевания, будет представлять непосредственный интерес попытаться разработать новые терапевтические вмешательства."
Лал говорит, что это первый объективный анализ микробиома дыхательных путей, который проводится сразу после рождения – все ранние аспираты физиологического раствора из трахеи новорожденных были собраны во время или в течение шести часов после родов.
Это также единственный анализ микробиома дыхательных путей младенцев, который прошел валидацию во втором медицинском центре. После того, как первая группа из 23 новорожденных с ELBW и 10 доношенных новорожденных была изучена в Региональном отделении интенсивной терапии новорожденных, UAB Women & Центр младенцев, образцы из второй группы из 14 младенцев с ELBW были изучены в сотрудничестве с Vineet Bhandari, M.D., в Медицинском колледже Дрексельского университета, Филадельфия.
Около половины детей с ELBW в обоих учреждениях, все они крайне недоношенные, позже у них развилось ПРЛ. Различия в микробиомах младенцев, которые были устойчивы к ПРЛ и предрасположены к ПРЛ, были одинаковыми для младенцев как в Бирмингеме, так и в Филадельфии.
Чрезвычайно недоношенные дети подвержены риску ПРЛ, которая является наиболее распространенной патологией легких у этих крошечных младенцев и значительной причиной заболеваемости, смертности и расходов на здравоохранение. Взрослые и дети, перенесшие ПРЛ в младенчестве, имеют легкие, которые не развиваются должным образом, и они более склонны к ухудшению функции легких, астме, легочным инфекциям и легочной гипертензии.
Исследователи также изучили микробиомы дыхательных путей 18 младенцев с ЭНМТ с установленным ПРЛ и обнаружили, что их микробиомы имели меньшее разнообразие типов микробов, и эта картина сильно отличалась от микробиомов младенцев с ЭНМТ вскоре после рождения или доношенных младенцев при рождении.
Что касается определенных групп микробов, то тип Proteobacteria, в который входят такие бактерии, как E. coli, по-видимому, вовлечены в патологию БЛД, а род Lactobaccillus, часть филума Firmicutes, по-видимому, участвует в защите от болезней.
Лал и его коллеги обнаружили снижение численности Lactobacillus в микробиомах дыхательных путей 10 младенцев, рожденных от матерей с хориоамнионитом – инфекцией оболочек плаценты и независимым фактором риска БЛД, – а также снижение численности Lactobacillus при рождении в дыхательных путях Младенцы с предрасположенностью к БЛД и ЕНМТ по сравнению с младенцами с устойчивостью к БЛД. Исследования в другом месте показали полезную роль Lactobacillus в борьбе с заболеваниями дыхательных путей и в развитии легких.
"Я предсказываю, что исследователи изучат использование респираторных пробиотиков и роль микробиома кишечника и легких в будущем," Лал сказал.
Для пяти младенцев с низкой массой тела, у которых позже развилось ПРЛ, исследователи периодически собирали образцы микробиома дыхательных путей от рождения в течение 9 недель и наблюдали чрезвычайно похожие модели изменений микробиомов с течением времени.
Что касается источника микробов, Лал и его коллеги написали, "Поскольку обычно считается, что колонизация новорожденных происходит в родовых путях, мы были удивлены, обнаружив, что микробиом дыхательных путей новорожденных, доставленных через естественные родовые пути и через кесарево сечение, был схожим, что позволяет предположить, что микробная ДНК в дыхательных путях, вероятно, происходит трансплацентарно. в соответствии с сообщениями о том, что плацента имеет богатый микробиом."
Исследователи предполагают, что эта передача бактерий или бактериальной ДНК внутриутробному ребенку может происходить через кровь или околоплодные воды.