Overdracht van bacterioom, fungome, viroom en metaboloom van moeder op baby bij gezondheid en de ziekte van Crohn

Inflammatoire darmaandoeningen (IBD), waaronder de ziekte van Crohn (CD) en colitis ulcerosa (UC), worden veroorzaakt door het verlies van mucosale tolerantie voor de commensale microbiota, wat resulteert in ontstekingsreacties. Zowel CD als CU zijn klinisch moeilijk te behandelen en hun incidentie neemt wereldwijd toe, vooral in nieuwe geïndustrialiseerde landen. De etiologie van deze aandoeningen is multifactorieel en wordt beïnvloed door de complexe interacties van genen, het immuunsysteem, de darmmicrobiota en de externe omgeving. Studies hebben aangetoond dat moeders met IBD een hogere overdrachtssnelheid hebben dan vaders.[47] Het is algemeen bekend dat IBD ook wordt geassocieerd met verstoringen van de samenstelling van de darmmicrobiota. De vroege kinderjaren, wanneer de microbiota minder volwassen en kneedbaarder is, is een gouden eeuw voor microbiota-manipulatie om ziekte te voorkomen. Door de microbiota in deze gouden eeuw te bestuderen, kunnen we ook de ontwikkeling van een defecte microbiota ontleden en therapeutische doelen identificeren om deze om te keren en reeds ontwikkelde ziekten te genezen. Nieuw bewijs suggereert dat het maagdarmkanaal van pasgeborenen wordt gekoloniseerd met bacteriën terwijl ze in de baarmoeder zijn[1], met de aanwezigheid van verschillende microben in vruchtwater[2, 3], navelstrengbloed[4], evenals placenta. en foetale membranen [5, 6]. De bron van deze microben is van blijvend belang omdat wordt aangenomen dat de initiële darmkolonisatie een cruciale rol speelt bij de priming van het slijmvliesimmuunsysteem en vatbaar kan zijn voor de ontwikkeling van immuungemedieerde ziekten, zoals IBD, later in het leven [7 ]. Onze pilootstudie met verschillende moeder-babymonsters toonde aan dat Caudovirales op bestellingsniveau de overhand had in de virale gemeenschappen van moedermelk en meconium met een relatieve overvloed van meer dan 95%. In de virale gemeenschap van de placenta bezetten de Caudovirales echter slechts ongeveer 50%, gelijktijdig met de opkomst van eukaryote virussen zoals Ortervirles (gemiddeld 27,5%) en Herpesvirales (gemiddeld 9,3%). Over het algemeen zijn de microbioomstructuren bij moeder-baby's in gezonde en IBD-populaties grotendeels onderbelicht.

Een recente studie ontdekte een nieuw mechanisme van verticaal overgedragen bescherming van de pasgeborene. De onderzoekers ontdekten dat bacteriën in de darm van de moeder tijdens de dracht de latere aangeboren rijping van de neonatale darm kunnen stimuleren in afwezigheid van kolonisatie, door de overdracht van specifieke bacteriële metabolieten naar de foetus en via moedermelk [8]. Gomez de Agu ero et al. (2016) hebben duidelijk aangetoond dat de effecten van de darmmicrobiota op de postnatale immuunrijping niet simpelweg te wijten zijn aan de kolonisatie van de pasgeborene na de geboorte[9]. Ze laten dit zien in een vereenvoudigd model van zwangerschapsmonokolonisatie met E. coli, waarbij AhR-liganden afgeleid van deze bacterie een duidelijk vroeg postnataal darmontwikkelingsprogramma aansturen [9]. Gezien de complexiteit van microben die aanwezig zijn in de zwangerschapsdarm, zal het opwindend zijn om te leren of er andere modules van priming zijn die worden geïnduceerd door verschillende microben en hun metabolieten. In deze zin is het verleidelijk om te speculeren dat dit transgenerationele effect een voorspellende adaptieve respons vertegenwoordigt waarbij moeders de pasgeborenen voorbereiden op specifieke uitdagingen die ze waarschijnlijk zullen tegenkomen op basis van omgevingsfactoren tijdens de zwangerschap, niet alleen door microbiële kolonisatie maar ook door overdracht van metabolieten. Ondertussen is het onbekend of er afwijkingen zijn in het metaboloom en de overdracht van moeder op kind bij IBD. Om deze vraag aan te pakken, zijn we begonnen met een pilootstudie over de metablomoomprofilering van moedermelk, met behulp van een ongerichte metabolomics-benadering door middel van vloeistofchromatografie-massaspectrometrie (LC-MS). De resultaten toonden in totaal 1.318 kenmerken van de negatieve modus en 1.418 positieve kenmerken die discriminerend waren tussen moeders met IBD (4UC, 3 CD) en gezonde moeders, wat wijst op brede metabolische verschillen tussen hen. Die significant veranderde metabolieten waren betrokken bij het metabolisme van arginine en proline, evenals bij het metabolisme van tyrosine volgens analyse van de routeverrijking. Die resultaten geven aan dat de metabolomische profielen zijn veranderd in de moedermelk van IBD-moeders, wat kan worden overgedragen op baby's en hun ontwikkeling en gezondheid kan beïnvloeden.