Материнское молоко давно рекламируется за его благотворное воздействие на новорожденного и его способность защищать младенцев от определенных инфекций.
Теперь исследования, проведенные Гарвардской медицинской школой на мышах, показывают, что по крайней мере часть его защитных эффектов исходит из неожиданного источника: микробов, обитающих в кишечнике матери.
Новое исследование, опубликованное в январе.8 в Nature показывает, что антитела, вырабатываемые в ответ на один конкретный микроорганизм в кишечнике матери, передаются потомству как через молоко, так и через плаценту, чтобы защитить новорожденных детенышей от заражения по крайней мере одним болезнетворным и потенциально смертельным микробом., кишечная палочка.
Выводы дополняют растущее количество доказательств, указывающих на мощную роль микробиоты - триллионов микробов, обитающих в кишечнике, коже, рту и других частях тела млекопитающих, включая человека, - в развитии болезней. и здоровье.
Но новое исследование идет еще дальше - оно конкретно определяет материнскую микробиоту как источник иммунитета новорожденного. Это также предполагает, что кишечная микробиота может обеспечивать иммунную защиту, даже если матери ранее не сталкивались с инфекцией, которая позволяет им вырабатывать и передавать защитные антитела своему потомству..
«Наши результаты помогают объяснить, почему новорожденные защищены от определенных болезнетворных микробов, несмотря на их слаборазвитую иммунную систему и отсутствие предшествующих столкновений с этими микробами», - сказал старший исследователь Деннис Каспер, профессор иммунологии в Институте Блаватника в Гарвардская медицинская школа.«Более того, они повышают вероятность того, что матери могут обеспечить иммунную защиту своего потомства даже от патогенов, с которыми они сами не сталкивались в прошлом».
Если результаты будут подтверждены дальнейшими исследованиями, они могут стать основой для разработки микробной терапии против опасных инфекций, таких как кишечная палочка и другие болезнетворные организмы, говорят исследователи.
«Хотя это и предварительно, мы надеемся, что эти выводы могут помочь в разработке вакцин, полученных из комменсальных микробных молекул, в качестве способа предотвращения инфекционных заболеваний», - сказал Каспер, который также является профессором медицины Уильяма Эллери Ченнинга в Бригаме. Женская больница. «Еще одним терапевтическим направлением может быть использование комменсальных микробов в качестве пробиотиков, защищающих от диарейных заболеваний».
Инфекционная диарея, чаще всего вызванная кишечной палочкой или ротавирусом, является основной причиной недоедания и второй по значимости причиной смерти детей в возрасте до 5 лет во всем мире. По данным Всемирной организации здравоохранения, он вызывает 1,7 миллиарда инфекций и ежегодно уносит более 520 000 жизней во всем мире.
Без предварительного контакта с микробами иммунная система новорожденного представляет собой чистый лист. В течение первых трех недель иммунная защита новорожденного обеспечивается исключительно материнскими антителами, которые передаются плоду во время беременности через плаценту, во время родов через родовые пути и вскоре после рождения при грудном вскармливании.
В текущем исследовании исследователи работали с новорожденными мышами, генетически модифицированными так, чтобы у них не было В-клеток - фабрик иммунной системы по производству антител. Некоторые из новорожденных мышей были впоследствии выращены матерями, которые также родились без В-клеток, вырабатывающих антитела, и, следовательно, не имели защитных антител. Другие новорожденные мыши были выращены матерями с нормальной иммунной системой.
Мыши, подвергшиеся воздействию защитных антител от своих матерей, были гораздо более устойчивы к инфекции E. coli, чем мыши, которые не подвергались воздействию таких антител. Исследователи наблюдали, как будто щенки отталкивали патоген. Действительно, в их кишечнике было в 33 раза меньше бактерий кишечной палочки, чем у новорожденных мышей, лишенных материнских антител. Напротив, у детенышей мышей, которые не подвергались воздействию защитных антител, развилась диссеминированная инфекция E. coli.
Исследователи также смогли определить конкретный организм, ответственный за индукцию образования защитных антител - микроб под названием Pantoea, член семейства бактерий Enterobacteriaceae, который обитает в кишечнике мышей и других млекопитающих, включая человека..
Кроме того, эксперименты показали, что антитела попадают как в кишечник, так и в кровоток новорожденных через неонатальный Fc-рецептор, молекулярный канал в плаценте, который помогает переправлять защитные антитела от матери к растущему плоду. До сих пор было известно, что рецептор переносит антитела через плаценту. Однако эксперименты, проведенные в рамках нового исследования, показывают, что этот рецептор также поглощает антитела, полученные из молока, и переправляет их из кишечника в кровоток новорожденных мышей, обеспечивая более широкую системную защиту за пределами кишечника. Эксперименты показали, что взрослые мыши, у которых этот неонатальный рецептор теряет свою функцию с возрастом, не передавали защитные антитела из кишечника в кровоток.