L'effetto di Covid-19 sul microbioma del latte materno e sui suoi componenti bioattivi

La malattia da coronavirus (Covid-19) è una nuova crisi di salute pubblica che minaccia l'umanità causata dalla SARS-CoV-2. Sebbene abbia avuto origine nella provincia cinese di Hubei alla fine del 2019, si è diffuso in molti paesi in tutto il mondo (Wang et al., 2020). Nei pazienti con Covid-19 si osservano gravi casi di complicanze respiratorie, epatiche, gastrointestinali e neurologiche e un quadro clinico complesso che alla fine si trasforma in morte (Guo et al., 2020; Li et al., 2020). I meccanismi fisiopatologici sottostanti sono complessi e multifattoriali e sono stati riassunti come un'iper-risposta del sistema immunitario che provoca una tempesta infiammatoria/di citochine (Li et al., 2020).

Sebbene il Covid-19 abbia causato l'infezione colpendo prima il polmone, i dati attuali hanno mostrato che anche il sistema gastrointestinale è stato influenzato dal rilevamento dell'RNA virale nelle cellule epiteliali intestinali umane e nelle feci infette da Covid-19 (Cheng et al., 2002; Wu et al. , 2020). Si ritiene che ciò sia causato dalla relazione tra il microbiota intestinale e l'asse polmonare. Gli studi hanno dimostrato che i batteri Bacteroidetes e Firmicutes, che sono dominanti nella colonizzazione intestinale, sono anche dominanti nel polmone (Bacteroidetes, Firmicutes e Proteobacteria) (Zhang et al., 2020). In breve, mentre il microbiota intestinale causa malattie polmonari, anche le infezioni da virus del tratto respiratorio causano confusione nel microbiota intestinale. Infatti, molti studi hanno dimostrato che le infezioni respiratorie sono associate a un cambiamento nella composizione del microbiota intestinale (Groves et al., 2020). La sequenza dell'amplicone 16S rRNA ad alto rendimento e le analisi della sequenza metagenomica shotgun hanno dimostrato che i pazienti ricoverati con COVID-19 presentavano cambiamenti significativi nel batterioma intestinale e la relazione è stata confermata. Questi cambiamenti sono stati caratterizzati da una significativa riduzione della diversità del microbioma intestinale (BM) associata a disturbi gastrointestinali della fase acuta dell'infezione (ad es. dolore addominale, nausea, vomito, diarrea), deplezione di simbionti batterici benefici e arricchimento di patogeni opportunisti (ad es. Streptococcus, Rothia, Actinomyces) (Gu et al., 2020; Zuo et al., 2020). In particolare, studi recenti hanno dimostrato che i pazienti con Covid-19 sono più inclini al profilo di disbiosi del microbiota intestinale, gli individui infetti presentano microbiota intestinale irregolare e persino disbiosi (interruzione dell'equilibrio del microbiota) nel microbiota intestinale (Gu et al., 2020 ; Zuo et al., 2020).

La flora intestinale svolge un ruolo protettivo in molte funzioni metaboliche e immunitarie dell'ospite, vale a dire contro la colonizzazione patogena del virus, compreso l'allenamento e il rafforzamento del sistema immunitario per combattere le infezioni (Fernandes et al., 2019). Osservando la composizione della flora intestinale, essa è altamente dinamica sin dalla nascita ed è modellata da diversi fattori ambientali (ad es. dieta, pre/probiotici del latte materno, farmaci) risultanti in varie funzioni dell'ospite microbico (Koppel, Maini Rekdal, Balskus, 2017; Weiss, Hennet, 2017). Tratto gastrointestinale umano (GIS), 2000 'classificato in 12 diversi phyla, i più comuni (> 90%) Proteobacteria (Gram-negativi), Firmicutes (Gram-positivi), Actinobacteria (Gram-positivi) e Bacteroidetes (Gram-negativi) phyla. Si ritiene che il viroma intestinale umano, costituito da virus sia procarioti che eucarioti, condivida informazioni importanti con tutti i componenti microbici e possa influenzare la salute umana in generale modellando la struttura e la funzione della comunità intestinale (Cani, 2018; Garmaeva et al., 2019 ).

Il latte materno è il componente bioattivo che maggiormente influenza la formazione della colonizzazione microbica neonatale nel periodo postnatale e ci fornisce informazioni sulla salute futura dell'uomo. Il latte materno non è solo la migliore fonte nutritiva per i bambini, ma è anche noto per contenere componenti immunitari come anticorpi secretori, cellule immunitarie, proteine ​​antimicrobiche (come lattoferrina e lisozima), citochine e oligosaccaridi del latte umano. Prima degli anni 2000, si pensava che il latte materno fosse sterile e la presenza di batteri indicava contaminazione o infezione. Tuttavia, diversi ricercatori hanno dimostrato che il latte materno è stato colonizzato da batteri sin dalla gravidanza e contiene in particolare batteri commensali. In uno studio, è stato scoperto che i phyla Proteobacteria (Gram-negativi), Firmicutes (Gram-positivi), Actinobacteria (Gram-positivi) e Bacteroidetes (Gram-negativi), che sono dominanti nella colonizzazione intestinale materna, sono tra i phyla del latte materno microbi Firmicutes, Proteobacteria Bacteroidetes e Actinobacteria. È stato dimostrato che in questo caso il latte materno proviene dal sistema gastrointestinale della madre (Ojo et al., 2018). Inoltre, lo stesso studio ha mostrato che c'erano batteri che condividevano gli stessi ceppi nell'intestino della madre, nell'intestino del bambino e nel latte materno, e che i batteri commensali della madre avevano una trasmissione verticale all'intestino del bambino attraverso il latte materno.

I coronavirus umani sono stati definiti come virus RNA avvolti, sensibili al positivo, a singolo filamento, descritti per la prima volta nel 1965 (Tyrrell e Bynoe, 1965). Ci sono sette ceppi identificati noti per infettare gli esseri umani. Quattro dei ceppi (alfacoronavirus 229E, NL63, OC43 e betacoronavirus HKU1) sono ubiquitari nell'uomo e causano il comune raffreddore. Ci sono domande sull'effetto dei coronavirus umani sulla salute della gravidanza, della madre e del bambino e lo stato di trasmissione non è chiaro. La gravidanza altera il sistema immunitario di una donna e la rende più suscettibile alle infezioni. Tuttavia, al momento non ci sono prove che le donne incinte abbiano maggiori probabilità di essere colpite da COVID 19 o malattie gravi di conseguenza, rispetto alla popolazione generale. Sebbene il meccanismo non sia chiaro, ci sono prove limitate che uno dei quattro ceppi (229E) sopra menzionati possa essere trasmesso verticalmente dalla madre ai bambini (Gagneur et al., 2008). La presenza di questo virus (229E) nei campioni gastrici neonatali suggerisce che un possibile meccanismo di infezione è attraverso il latte materno, ma questo studio non ha valutato specificamente il latte materno (Gagneur et al., 2008).

I primi casi segnalati in Cina suggerivano che non vi fosse alcun virus nel liquido amniotico, nel sangue del cordone ombelicale, nei tamponi faringei del neonato, nella placenta, nel liquido vaginale e nei campioni di latte materno infetti da Covid-19 (Johns et al, 2013). Gli ultimi dati indicano che non c'è trasmissione verticale al feto, e finora non sono stati trovati virus nel sangue del cordone ombelicale di neonati nati da donne in gravidanza positive al Covid-19, prelievo nasale e liquido amniotico e placente di donne in gravidanza. Tuttavia, l'effetto della struttura microbica intestinale colpita da Covid-19 sul microbiota del latte materno e l'effetto di una disbiosi che si verifica sulla salute del bambino o l'effetto delle proprietà curative del latte materno su Covid-19 non sono ancora chiaramente noti. Questo studio ritiene che la colonizzazione microbica intestinale originata dal sistema gastrointestinale affetto da Covid-19 influenzerà la colonizzazione microbica del latte materno. Tuttavia, non esiste uno studio su questo argomento.

Il latte materno è un nutriente d'oro che fornisce nutrienti critici e composti bioattivi che supportano la crescita e lo sviluppo immunitario durante l'infanzia. La variazione dei componenti del latte e dei composti bioattivi come risultato di fattori demografici e genetici, dello stile di vita e dell'esposizione della madre ha effetti sia positivi che negativi sulla salute del bambino (Abrahamsson et al., 2009; de Andres et al., 2018; Johns et al. , 2013). È stato riportato che i bambini allattati al seno hanno un microbioma intestinale dinamico e l'incidenza di alcune malattie è diminuita (Abrahamsson et al., 2009; de Andres et al., 2018). Oltre ai macro e micronutrienti e ai composti bioattivi, il latte materno contiene molti tipi di batteri. La lattoferrina è uno dei componenti bioattivi importanti nel latte materno. La lattoferrina nel latte materno può supportare un ambiente intestinale locale, come il microbiota che rafforza le difese innate dei neonati. La lattoferrina promuove la crescita del microbiota intestinale favorevole e la proliferazione degli enterociti attraverso effetti antinfiammatori e immunomodulatori diretti.

L'azione della lattoferrina sui recettori cellulari previene il danno virale, l'accumulo superficiale e l'ingresso cellulare. In questo modo protegge e rafforza l'immunità della mucosa e la barriera epiteliale intestinale. Si ritiene che il latte materno, in particolare la lattoferrina, presenti potenziali effetti antivirali. La sfida è quanto siano efficaci nel prevenire le infezioni virali come i coronavirus (de Andres et al., 2018).

Riteniamo che l'allattamento al seno precoce fornisca una prevenzione vitale durante le epidemie virali a causa dell'elevato valore del colostro e del latte materno e del ruolo specifico della lattoferrina, ma sono necessarie ulteriori prove cliniche. Questi effetti e meccanismi non sono stati testati su Covid-19, ma possiamo considerare questo approccio in quanto influenzano altri coronavirus.

Inoltre, è noto che i componenti del latte materno contenenti circa 109 batteri influenzano il microbioma e il sistema immunitario del bambino (Ruiz et al., 2019). Tuttavia, contrariamente a quanto noto, il microbiota del latte materno e i suoi fattori di influenza sono stati scoperti e compresi solo di recente (McGuire & McGuire, 2017; Moossavi et al., 2019; Williams et al., 2017). Inoltre, mentre esploriamo gli effetti di alcuni componenti del latte materno sul bambino che allatta, tendiamo a ignorare lo stato dinamico e l'effetto di altri componenti che potrebbero influenzare notevolmente i risultati. Sebbene fosse noto che il microbioma, che non possiamo vedere ad occhio nudo, potesse influenzare gli individui, non si pensava che il nostro mondo sarebbe cambiato così tanto con un singolo virus, il Covid-19. Mentre il microbioma che spesso ignoriamo perché per noi invisibile ci ricorda un mondo che ha effetti profondi sulla nostra salute e sul nostro benessere, in che modo il Covid-19 influisce su questo mondo e sul latte materno? A tale scopo, lo scopo di questo studio era determinare il microbioma del latte materno e le proteine ​​biologicamente attive (immunoglobulina secretiva A (sIgA), lisozima, lattoferrina, osteoprotegerina (OPG), leptina, adiponectina e β-endorfina (b-) delle madri che avevano il Covid-19 con madri sane. verrà confrontato.

Un totale di 20 madri (10 madri) e sane (10 madri) che hanno avuto il Covid-19 nell'ultimo mese di gravidanza tra aprile 2021 e giugno 2021 saranno incluse nello studio e alle madri verrà dato un appuntamento il 15° giorno e inizierà con il prelievo di campioni di latte materno e microbiota 16sRNA. Analizzando il contenuto di microbiota del latte materno e i livelli di proteine ​​biologicamente attive (immunoglobulina secretoria A (sIgA), lisozima, lattoferrina, osteoprotegerina (OPG), leptina, adiponectina e β-endorfina (b)) nel contenuto del latte materno.

L'ipotesi in questo studio è che il microbiota del latte materno differirà per varietà e composizione nelle madri che hanno avuto il Covid-19. In questa direzione, come risultato della ricerca; Condurre analisi microbiche per valutare il contenuto di microbiota e componenti bioattivi prendendo il latte di madri che hanno avuto Covid-19 durante la gravidanza,

- In linea con i risultati ottenuti, si prevede di fornire consigli e orientamenti corretti in relazione a un problema urgente.