Přenos bakteriomu, houby, viromu a metabolomu z matky na kojence ve zdraví a Crohnově chorobě

Zánětlivá onemocnění střev (IBD), včetně Crohnovy choroby (CD) a ulcerózní kolitidy (UC), jsou způsobena ztrátou slizniční tolerance vůči komenzální mikrobiotě, což má za následek zánětlivé reakce. Jak CD, tak UC je obtížné klinicky zvládnout a jejich incidence celosvětově narůstá, zejména v nově industrializovaných zemích. Etiologie těchto poruch je multifaktoriální, ovlivněná komplexními interakcemi genů, imunitního systému, střevní mikroflóry a vnějšího prostředí. Studie ukázaly, že existuje vyšší míra přenosu nemocí z matek s IBD než z otců.[47] Je dobře známo, že IBD je také spojeno s poruchami složení střevní mikroflóry. Rané dětství, kdy je mikroflóra méně zralá a tvárnější, je zlatým věkem pro manipulaci s mikroflórou za účelem prevence nemocí. Studium mikroflóry v tomto zlatém věku nám také umožňuje rozebrat vývoj chybné mikroflóry a identifikovat terapeutické cíle, jak jej zvrátit a vyléčit již vyvinuté choroby. Nové důkazy naznačují, že gastrointestinální trakt novorozenců se v děloze kolonizuje bakteriemi[1] s přítomností různých mikrobů hlášených v plodové vodě[2, 3], pupečníkové krvi[4] a také v placentě. a fetální membrány[5, 6]. Zdroj těchto mikrobů je stále předmětem zájmu, protože se má za to, že počáteční kolonizace střev hraje klíčovou roli při aktivaci slizničního imunitního systému a může být predispozicí k rozvoji imunitně zprostředkovaných onemocnění, jako je IBD, později v životě[7]. ]. Naše pilotní studie na několika vzorcích matky a dítěte ukázala, že na úrovni řádu Caudovirales převažovaly ve virových komunitách mateřského mléka a mekonia s relativním výskytem nad 95 %. Ve virové komunitě placenty však Caudovirales obsadily pouze přibližně 50 %, současně se vznikem eukaryotických virů, jako jsou Ortervirles (průměr 27,5 %) a Herpesvirales (průměr 9,3 %). Celkově jsou struktury mikrobiomů u matek a miminek napříč zdravými populacemi a populacemi s IBD do značné míry nedostatečně prozkoumány.

Nedávná studie objevila nový mechanismus vertikálně přenášené ochrany novorozence. Vědci zjistili, že bakterie ve střevě matky během gestace mohou řídit pozdější vrozené dozrávání novorozeneckého střeva bez kolonizace prostřednictvím přenosu specifických bakteriálních metabolitů na plod a prostřednictvím mateřského mléka [8]. Gomez de Agu ero a kol. (2016) jasně prokázali, že účinky střevní mikroflóry na postnatální imunitní zrání nejsou způsobeny pouze kolonizací novorozenců po narození[9]. Ukazují to na zjednodušeném modelu gestační monokolonizace s E. coli, kdy ligandy AhR odvozené od této bakterie řídí odlišný časně postnatální vývojový program střev[9]. Vzhledem ke složitosti mikrobů přítomných v gestačním střevě bude vzrušující zjistit, zda existují další moduly aktivace vyvolané odlišnými mikroby a jejich metabolity. V tomto smyslu je lákavé spekulovat o tom, že tento transgenerační efekt představuje prediktivní adaptivní reakci, kdy matky připravují novorozence na specifické výzvy, se kterými se pravděpodobně setkají na základě gestačního prostředí, a to nejen mikrobiální kolonizací, ale také přenosem metabolitů. Mezitím není známo, zda existují abnormality v metabolomu, stejně jako jeho přenos z matky na dítě u IBD. Abychom tuto otázku vyřešili, začali jsme s pilotní studií o profilování metablomů mateřského mléka s využitím necíleného metabolomického přístupu pomocí kapalinové chromatografie-hmotnostní spektrometrie (LC-MS). Výsledky ukázaly celkem 1 318 příznaků v negativním módu a 1 418 pozitivních příznaků rozlišujících mezi matkami s IBD (4UC, 3 CD) a zdravými matkami, což svědčí o širokých metabolických rozdílech mezi nimi. Tyto významně změněné metabolity se podle analýzy obohacení dráhy podílely na metabolismu argininu a prolinu a také na metabolismu tyrosinu. Tyto výsledky naznačují, že metabolomické profily jsou v mateřském mléce matky s IBD změněny, což se může přenést na kojence a ovlivnit jejich vývoj a zdraví.