Overførsel fra mor til spædbarn af bakteriom, svamp, virom og stofskifte ved sundhed og Crohns sygdom

Inflammatoriske tarmsygdomme (IBD), herunder Crohns sygdom (CD) og colitis ulcerosa (UC), er forårsaget af tab af slimhindetolerance over for den kommensale mikrobiota, hvilket resulterer i inflammatoriske reaktioner. Både CD og UC er vanskelige at håndtere klinisk, og deres forekomst er stigende på verdensplan, især i nyligt industrialiserede lande. Ætiologien af ​​disse lidelser er multifaktoriel, påvirket af de komplekse interaktioner mellem gener, immunsystemet, tarmmikrobiota og det ydre miljø. Undersøgelser har vist, at der er en højere sygdomsoverførselshastighed fra mødre med IBD end fra fædre.[47] Det er veletableret, at IBD også er forbundet med forstyrrelser af tarmmikrobiotasammensætningen. Den tidlige barndom, hvor mikrobiotaen er mindre moden og mere formbar, er en guldalder for mikrobiotamanipulation for at forhindre sygdom. At studere mikrobiota i denne guldalder giver os også mulighed for at dissekere udviklingen af ​​en defekt mikrobiota og identificere terapeutiske mål for at vende den og helbrede sygdomme, der allerede er udviklet. Nye beviser tyder på, at mave-tarmkanalen hos nyfødte bliver koloniseret med bakterier, mens de er i livmoderen[1], med tilstedeværelsen af ​​forskellige mikrober rapporteret i fostervand[2, 3], navlestrengsblod[4] såvel som placenta og føtale membraner[5, 6]. Kilden til disse mikrober er af fortsat interesse, fordi den indledende tarmkolonisering menes at spille en afgørende rolle i priming af slimhindeimmunsystemet og kan disponere for udviklingen af ​​immunmedierede sygdomme, såsom IBD, senere i livet[7] ]. Vores pilotundersøgelse af flere mor-baby prøver viste, at på rækkefølgeniveau dominerede Caudovirales i de virale samfund af modermælk og meconium med en relativ overflod over 95 %. I det virale samfund af placenta optog Caudovirales dog kun ca. 50 %, samtidig med at eukaryote vira som Ortervirles (gennemsnit 27,5 %) og Herpesvirales (gennemsnit 9,3 %) opstod. Samlet set er mikrobiomstrukturerne hos mor-babyer på tværs af sunde og IBD-populationer stort set underudforsket.

En nylig undersøgelse opdagede en ny mekanisme til vertikalt overført beskyttelse af nyfødte. Forskerne fandt ud af, at bakterier i moderens tarm under graviditeten kan drive senere medfødt modning af neonataltarmen i fravær af kolonisering, gennem overførsel af specifikke bakterielle metabolitter til fosteret og via modermælk [8]. Gomez de Agu ero et al. (2016) viste klart, at virkningerne af tarmmikrobiotaen på postnatal immunmodning ikke blot skyldes kolonisering af den nyfødte efter fødslen[9]. De viser dette i en forenklet model for graviditetsmonokolonisering med E. coli, hvorved AhR-ligander afledt af denne bakterie driver et tydeligt tidligt postnatalt intestinalt udviklingsprogram[9]. I betragtning af kompleksiteten af ​​mikrober til stede i svangerskabstarmen, vil det være spændende at lære, om der er andre moduler af priming induceret af forskellige mikrober og deres metabolitter. I denne retning er det fristende at spekulere i, at denne transgenerationelle effekt repræsenterer en forudsigelig adaptiv reaktion, hvorved mødre forbereder de nyfødte til specifikke udfordringer, som de sandsynligvis vil støde på baseret på svangerskabsmiljømæssige signaler, ikke kun ved mikrobiel kolonisering, men også ved metabolitoverførsel. I mellemtiden er det ukendt, om der er abnormiteter i metabolomet såvel som dets mor-til-barn-overførsel i IBD. For at løse dette spørgsmål begyndte vi med et pilotstudie om profilering af modermælksmetablom, hvor vi anvendte en umålrettet metabolomisk tilgang ved væskekromatografi-massespektrometri (LC-MS). Resultaterne viste i alt 1.318 træk i negativ tilstand og 1.418 positive træk, der diskriminerede mellem IBD (4UC, 3 CD) mødre og raske mødre, hvilket tyder på brede metaboliske forskelle mellem dem. Disse væsentligt ændrede metabolitter var involveret i arginin- og prolinmetabolisme såvel som tyrosinmetabolisme ifølge pathway-berigelsesanalyse. Disse resultater indikerer, at de metabolomiske profiler er ændret i IBD modermælk, hvilket kan overføres til spædbørn og påvirke deres udvikling og sundhed.