Trasferimento da madre a bambino di batterioma, fungoma, viroma e metaboloma nella salute e nel morbo di Crohn

Le malattie infiammatorie intestinali (IBD), tra cui la malattia di Crohn (CD) e la colite ulcerosa (UC), sono causate dalla perdita di tolleranza della mucosa nei confronti del microbiota commensale con conseguente risposta infiammatoria. Sia CD che UC sono difficili da gestire clinicamente e la loro incidenza è in aumento in tutto il mondo, specialmente nei paesi di recente industrializzazione. L'eziologia di questi disturbi è multifattoriale, influenzata dalle complesse interazioni di geni, sistema immunitario, microbiota intestinale e ambiente esterno. Gli studi hanno dimostrato che esiste un tasso di trasmissione della malattia più elevato dalle madri con IBD rispetto ai padri.[47] È ben noto che l'IBD è anche associata a perturbazioni della composizione del microbiota intestinale. La prima infanzia, quando il microbiota è meno maturo e più malleabile, è un'età d'oro per la manipolazione del microbiota per prevenire le malattie. Lo studio del microbiota in questa età dell'oro ci consente anche di sezionare lo sviluppo di un microbiota difettoso e identificare bersagli terapeutici per invertirlo e curare le malattie che sono già sviluppate. Nuove prove suggeriscono che il tratto gastrointestinale dei neonati viene colonizzato da batteri durante l'utero[1], con la presenza di diversi microbi riportati nel liquido amniotico[2, 3], nel sangue del cordone ombelicale[4], così come nella placenta e membrane fetali[5, 6]. La fonte di questi microbi è di continuo interesse perché si ritiene che la colonizzazione intestinale iniziale svolga un ruolo cruciale nell'innesco del sistema immunitario della mucosa e possa predisporre allo sviluppo di malattie immuno-mediate, come l'IBD, più avanti nella vita[7 ]. Il nostro studio pilota su diversi campioni madre-bambino ha mostrato che a livello di ordine, Caudovirales predominava nelle comunità virali del latte materno e del meconio con un'abbondanza relativa superiore al 95%. Tuttavia, nella comunità virale della placenta, i Caudovirales occupavano solo circa il 50%, in concomitanza con l'emergere di virus eucarioti come Ortervirles (media 27,5%) e Herpesvirales (media 9,3%). Nel complesso, le strutture del microbioma nelle madri-bambini nelle popolazioni sane e IBD sono in gran parte sottoesplorate.

Un recente studio ha scoperto un nuovo meccanismo di protezione a trasmissione verticale del neonato. I ricercatori hanno scoperto che i batteri nell'intestino della madre durante la gestazione possono guidare la successiva maturazione innata dell'intestino neonatale in assenza di colonizzazione, attraverso il trasferimento di specifici metaboliti batterici al feto e attraverso il latte materno [8]. Gomez de Agu ero et al. (2016) hanno chiaramente dimostrato che gli effetti del microbiota intestinale sulla maturazione immunitaria postnatale non sono semplicemente dovuti alla colonizzazione del neonato dopo la nascita[9]. Lo mostrano in un modello semplificato di monocolonizzazione gestazionale con E. coli in cui i ligandi AhR derivati ​​da questo batterio guidano un distinto programma di sviluppo intestinale postnatale precoce[9]. Data la complessità dei microbi presenti nell'intestino gestazionale, sarà interessante sapere se esistono altri moduli di priming indotti da microbi distinti e dai loro metaboliti. In questo senso, si è tentati di ipotizzare che questo effetto transgenerazionale rappresenti una risposta adattativa predittiva in base alla quale le madri preparano i neonati a sfide specifiche che è probabile che incontrino sulla base di segnali ambientali gestazionali, non solo per colonizzazione microbica ma anche per trasferimento di metaboliti. Nel frattempo, non è noto se ci siano anomalie nel metaboloma e nel suo trasferimento da madre a bambino nell'IBD. Per rispondere a questa domanda, abbiamo iniziato con uno studio pilota sulla profilazione del metabloma del latte materno, impiegando un approccio metabolomico non mirato mediante cromatografia liquida-spettrometria di massa (LC-MS). I risultati hanno mostrato un totale di 1.318 caratteristiche in modalità negativa e 1.418 caratteristiche positive discriminatorie tra madri IBD (4UC, 3 CD) e madri sane, indicative di ampie differenze metaboliche tra di loro. Quei metaboliti significativamente modificati erano coinvolti nel metabolismo dell'arginina e della prolina, nonché nel metabolismo della tirosina secondo l'analisi dell'arricchimento del percorso. Questi risultati indicano che i profili metabolomici sono alterati nel latte materno della madre IBD, che può trasferirsi ai neonati e influenzarne lo sviluppo e la salute.