Исследователи из Университета Хельсинки, Финляндия, обнаружили бактериальную ДНК в кишечнике новорожденных телят, представляющую довольно разнообразные виды бактерий. Ранее считалось, что плод развивается в стерильных условиях внутри матки, задерживая микробную колонизацию до момента рождения.
Телята являются отличным объектом исследования из-за их удобного большого размера уже при рождении. Мы можем собирать образцы микробов непосредственно из прямой кишки новорожденных телят с помощью стерильного оборудования, дважды защищенного от загрязнения, что препятствует проникновению микробов из внешний мир невозможен. В случае человеческих младенцев исследователям приходится ждать, пока они испражняются, поэтому весьма вероятно, что бактерии, уже находящиеся на коже младенца, загрязнят образцы», - объясняет Микаэль Нику, доцент факультета ветеринарной медицины.
Ранняя микробиота новорожденных телят больше напоминает оральную, чем фекальную микробиоту взрослых коров.
Аналогичные результаты были получены и с человеческими младенцами. Однако микробиота плода не обязательно возникает именно во рту, а, возможно, в другом месте в начале пищеварительного тракта, например, в рубце или тонкой кишке. Это трудные области для сбора образцов живых животных», - говорит Микаэль Нику.
У жвачных животных тонкая кишка имеет особое значение для функционирования иммунной системы, так как В-клетки, вырабатывающие антитела, созревают в стенке кишечника, тогда как у человека этот процесс происходит в костном мозге. Исследовательская группа под руководством профессора Антти Ииванайнена на факультете ветеринарной медицины обнаружила, что у крупного рогатого скота иммунная система кишечника активируется еще до рождения.
После рождения количество кишечных бактерий у телят быстро увеличивается. Количество бактерий было велико уже после первого дня, но большинство из них принадлежало к роду Escherichia. В течение первой недели после рождения микробиота кишечника диверсифицировалась и постепенно начала приобретать характеристики фекальной микробиоты взрослых. Однако микробиота молодых телят четко указывала на их основной источник питания: молоко.
Современный анализ ДНК всесторонне иллюстрирует состав микробиоты. Однако наличие живых бактерий в образцах остается неопределенным, поскольку ДНК может сохраняться в течение некоторого времени и после гибели микробов. Исследовательская группа в настоящее время использует традиционную бактериальную культуру, чтобы выяснить, есть ли живые микробы в плоде.
"На самом деле, для созревания иммунной системы матери было бы достаточно, чтобы, так сказать, обеспечить плод легко перерабатываемыми микробными фрагментами", - размышляет Нику.
Группа также изучает раннюю микробиоту других домашних животных, поскольку цель состоит в том, чтобы понять явление у млекопитающих в целом. Другая цель - выяснить, может ли корм, предлагаемый самкам, повлиять на микробиоту новорожденных, а также изучить развитие иммунной системы.
"Нам, млекопитающим, нужна видоспецифичная кишечная микробиота, происходящая от самки или матери, а также в более позднем возрасте у других представителей того же вида. Наше развитие происходит посредством взаимодействия с этими микроскопическими партнерами, что позволяет нашей иммунной система идентификации друзей и отпора злоумышленникам. Выяснение особенностей этого диалога чрезвычайно интересно."
В сборе ректальных образцов исследователям помогали сотрудники коровника Исследовательской фермы Вийкки Университета Хельсинки и группа энергичных студентов-ветеринаров, днем и ночью наблюдающих за отелом.
Когда отел был неизбежен, студенты поспешили в коровник, чтобы собрать образцы в тот момент, когда теленок вышел из матки. Это прекрасный пример того, как даже студенты на ранних этапах обучения могут принять участие в исследованиях», - говорит Нику.