Bakteriomien, sienten, viromien ja aineenvaihduntasolujen siirtyminen äidiltä lapselle terveydessä ja Crohnin taudissa

Tulehdukselliset suolistosairaudet (IBD), mukaan lukien Crohnin tauti (CD) ja haavainen paksusuolitulehdus (UC), johtuvat limakalvon sietokyvyn menetyksestä kommensaalista mikrobiota kohtaan, mikä johtaa tulehdusreaktioihin. Sekä CD- että UC-tautia on vaikea hallita kliinisesti, ja niiden ilmaantuvuus lisääntyy maailmanlaajuisesti erityisesti uusissa teollisuusmaissa. Näiden häiriöiden etiologia on monitekijäinen, ja siihen vaikuttavat geenien, immuunijärjestelmän, suoliston mikrobiston ja ulkoisen ympäristön monimutkaiset vuorovaikutukset. Tutkimukset ovat osoittaneet, että IBD:tä sairastavilla äideillä on suurempi sairauden leviämisaste kuin isiltä.[47] On hyvin todettu, että IBD liittyy myös suolen mikrobiston koostumuksen häiriintymiseen. Varhaislapsuus, jolloin mikrobiota on vähemmän kypsä ja muokattavampi, on kulta-aikaa mikrobiston manipuloinnille sairauksien ehkäisemiseksi. Tämän kulta-ajan mikrobiotan tutkiminen mahdollistaa myös viallisen mikrobiston kehittymisen tutkimisen ja terapeuttisten kohteiden tunnistamisen sen kääntämiseksi ja jo kehittyneiden sairauksien parantamiseksi. Uudet todisteet viittaavat siihen, että vastasyntyneiden maha-suolikanavaan muodostuu bakteerien kolonisoitumista kohdussa[1], ja erilaisten mikrobien on raportoitu olevan lapsivedessä[2, 3], napanuoraveressä[4] sekä istukassa. ja sikiön kalvot[5, 6]. Näiden mikrobien lähde on edelleen kiinnostava, koska suoliston alkuperäisen kolonisaatiolla uskotaan olevan ratkaiseva rooli limakalvon immuunijärjestelmän käynnistyksessä ja se voi altistaa immuunivälitteisten sairauksien, kuten IBD:n, kehittymiselle myöhemmällä iällä[7 ]. Pilottitutkimuksemme useilla äiti-vauvanäytteillä osoitti, että Caudovirales vallitsi rintamaidon ja mekoniumin virusyhteisöissä järjestystasolla suhteellisella runsaudella yli 95 %. Kuitenkin istukan virusyhteisössä Caudovirales miehitti vain noin 50 %, ja samanaikaisesti ilmaantuivat eukaryoottivirukset, kuten Ortervirles (keskimäärin 27,5 %) ja Herpesvirales (keskimäärin 9,3 %). Kaiken kaikkiaan äiti-vauvojen mikrobiomirakenteet terveissä ja IBD-populaatioissa ovat suurelta osin alitutkittuja.

Äskettäisessä tutkimuksessa löydettiin uusi mekanismi vertikaalisesti leviävän vastasyntyneen suojaamiseksi. Tutkijat havaitsivat, että bakteerit äidin suolistossa raskauden aikana voivat ohjata vastasyntyneen suolen myöhempää synnynnäistä kypsymistä ilman kolonisaatiota siirtämällä tiettyjä bakteerien metaboliitteja sikiöön ja äidinmaidon kautta [8]. Gomez de Agu ero et ai. (2016) osoittivat selvästi, että suoliston mikrobiotan vaikutukset postnataaliseen immuunikypsymiseen eivät johdu pelkästään vastasyntyneen kolonisaatiosta syntymän jälkeen[9]. He osoittavat tämän yksinkertaistetussa mallissa raskauden monokolonisaatiosta E. colilla, jossa tästä bakteerista peräisin olevat AhR-ligandit ohjaavat selkeää varhaista postnataalista suoliston kehitysohjelmaa[9]. Kun otetaan huomioon raskausajan suolistossa olevien mikrobien monimutkaisuus, on jännittävää tietää, onko olemassa muita erilaisten mikrobien ja niiden aineenvaihduntatuotteiden indusoimia esikäsittelymoduuleja. Näillä linjoilla on houkuttelevaa spekuloida, että tämä sukupolvien välinen vaikutus edustaa ennakoivaa mukautuvaa vastetta, jossa äidit valmistelevat vastasyntyneitä erityisiin haasteisiin, joita he todennäköisesti kohtaavat gestaatioympäristön vihjeiden perusteella, ei vain mikrobien kolonisaation, vaan myös metaboliittien siirron kautta. Sillä välin ei tiedetä, onko metabolomissa poikkeavuuksia sekä sen siirtymistä äidiltä lapselle IBD:ssä. Tämän kysymyksen ratkaisemiseksi aloitimme pilottitutkimuksella rintamaidon aineenvaihduntaprofiloinnista, jossa käytettiin kohdistamatonta metabolomiikan lähestymistapaa nestekromatografia-massaspektrometrialla (LC-MS). Tulokset osoittivat yhteensä 1 318 negatiivisen tilan ominaisuutta ja 1 418 positiivista ominaisuutta, jotka erottivat IBD (4UC, 3 CD) äitejä ja terveitä äitejä, mikä viittaa laajoihin metabolisiin eroihin heidän välillään. Nämä merkittävästi muuttuneet metaboliitit osallistuivat arginiinin ja proliinin aineenvaihduntaan sekä tyrosiinin aineenvaihduntaan reittien rikastumisanalyysin mukaan. Nämä tulokset osoittavat, että metaboliset profiilit ovat muuttuneet IBD-äidin rintamaidossa, mikä voi siirtyä imeväisiin ja vaikuttaa heidän kehitykseen ja terveyteensä.