Effekten av Covid-19 på morsmelkmikrobiomet og dets bioaktive komponenter

Koronavirussykdom (Covid-19) er en ny folkehelsekrise som truer menneskeheten forårsaket av SARS-CoV-2. Selv om den oppsto i Kinas Hubei-provins i slutten av 2019, har den spredt seg til mange land rundt om i verden (Wang et al., 2020). Hos pasienter med Covid-19 observeres alvorlige tilfeller av respiratoriske, lever-, gastrointestinale og nevrologiske komplikasjoner og et komplekst klinisk bilde som til slutt går over i død (Guo et al., 2020; Li et al., 2020). De underliggende patofysiologiske mekanismene er komplekse og multifaktorielle, og har blitt oppsummert som en hyperrespons av immunsystemet som forårsaker en inflammatorisk/cytokinstorm (Li et al., 2020).

Selv om Covid-19 forårsaket infeksjon ved først å påvirke lungen, viste nåværende data at mage-tarmsystemet også ble påvirket av påvisning av viralt RNA i humane tarmepitelceller og avføring infisert med Covid-19 (Cheng et al., 2002; Wu et al. , 2020). Dette antas å være forårsaket av forholdet mellom tarmmikrobiotaen og lungeaksen. Studier har vist at Bacteroidetes og Firmicutes-bakterier, som er dominerende i tarmkolonisering, også er dominerende i lungene (Bacteroidetes, Firmicutes og Proteobacteria) (Zhang et al., 2020). Kort sagt, mens tarmmikrobiota forårsaker lungesykdommer, forårsaker luftveisvirusinfeksjoner også forvirring i tarmmikrobiotaen. Faktisk har mange studier vist at luftveisinfeksjoner er assosiert med en endring i sammensetningen av tarmmikrobiotaen (Groves et al., 2020). 16S rRNA-amplikonsekvensen med høy gjennomstrømning og metagenomiske sekvensanalyser av hagle viste at sykehusinnlagte COVID-19-pasienter hadde betydelige endringer i tarmbakteriom, og forholdet ble bekreftet. Disse endringene har vært preget av en betydelig reduksjon i mangfoldet av tarmmikrobiom (BM) assosiert med gastrointestinale plager i den akutte infeksjonsfasen (f. magesmerter, kvalme, oppkast, diaré), uttømming av gunstige bakterielle symbionter og berikelse av opportunistiske patogener (f.eks. Streptococcus, Rothia, Actinomyces) (Gu et al., 2020; Zuo et al., 2020). Spesielt har nyere studier bevis på at pasienter med Covid-19 er mer utsatt for dysbioseprofilen til tarmmikrobiotaen, infiserte individer presenterer uregelmessig tarmmikrobiota og til og med dysbiose (forstyrrelse av mikrobiotabalansen) i tarmmikrobiotaen (Gu et al., 2020) ; Zuo et al., 2020).

Tarmfloraen spiller en beskyttende rolle i mange metabolske og immune funksjoner til verten, det vil si mot patogen kolonisering av viruset, inkludert trening og styrking av immunsystemet til å bekjempe infeksjoner (Fernandes et al., 2019). Ser man på sammensetningen av tarmfloraen, er den svært dynamisk fra fødselen og er formet av ulike miljøfaktorer (f. kosthold, morsmelk pre-/probiotika, legemidler) som resulterer i ulike mikrobielle vertsfunksjoner (Koppel, Maini Rekdal, Balskus, 2017; Weiss, Hennet, 2017). Menneskelig mage-tarmkanal (GIS), 2000 'klassifisert i 12 forskjellige phyla, de vanligste (> 90 %) Proteobacteria (Gram-negative), Firmicutes (Gram-positive), Actinobacteria (Gram-positive) og Bacteroidetes (Gram-negative) fyla. Det antas at humant tarmvirom, bestående av både prokaryote og eukaryote virus, deler viktig informasjon med alle mikrobielle komponenter og kan påvirke den generelle menneskelige helsen ved å forme strukturen og funksjonen til tarmsamfunnet (Cani, 2018; Garmaeva et al., 2019 ).

Morsmelk er den bioaktive komponenten som mest påvirker dannelsen av neonatal mikrobiell kolonisering i postnatale perioden og gir oss informasjon om menneskers fremtidige helse. Morsmelk er ikke bare den beste ernæringskilden for babyer, men den er også kjent for å inneholde immunkomponenter som sekretoriske antistoffer, immunceller, antimikrobielle proteiner (som laktoferrin og lysozym), cytokiner og oligosakkarid fra menneskemelk. Før 2000-tallet ble morsmelk antatt å være steril, og tilstedeværelsen av bakterier indikerte forurensning eller infeksjon. Flere forskere har imidlertid vist at morsmelk har vært kolonisert med bakterier siden svangerskapet og inneholder spesielt kommensale bakterier. I en studie ble det funnet at Proteobacteria (Gram-negative), Firmicutes (Gram-positive), Actinobacteria (Gram-positive) og Bacteroidetes (Gram-negative) phyla, som er dominerende i mors tarmkolonisering, er blant morsmelk. mikrober Firmicutes, Proteobacteria Bacteroidetes og Actinobacteria. Det er bevist at morsmelk stammer fra mors mage-tarmsystem i dette tilfellet (Ojo et al., 2018). I tillegg viste den samme studien at det var bakterier som deler de samme stammene i mors tarm, babyens tarm og morsmelk, og mors kommensale bakterier hadde vertikal overføring til spedbarnets tarm gjennom morsmelk.

Humane koronavirus ble definert som innkapslede, positivt-sensitive, enkelttrådede RNA-virus, først beskrevet i 1965 (Tyrrell og Bynoe, 1965). Det er syv identifiserte stammer kjent for å infisere mennesker. Fire av stammene (alfacoronavirus 229E, NL63, OC43 og betacoronavirus HKU1) er allestedsnærværende hos mennesker og forårsaker forkjølelse. Det er spørsmål om effekten av menneskelige koronavirus på helsen til gravide, mødre og spedbarn, og overføringsstatusen er ikke klar. Graviditet endrer en kvinnes immunsystem og gjør dem mer utsatt for infeksjoner. Imidlertid er det foreløpig ingen bevis for at gravide kvinner er mer sannsynlig å bli påvirket av COVID 19 eller alvorlig sykdom som et resultat, sammenlignet med befolkningen generelt. Selv om mekanismen er uklar, er det begrenset bevis for at en av de fire stammene (229E) nevnt ovenfor kan overføres vertikalt fra mødre til spedbarn (Gagneur et al., 2008). Tilstedeværelsen av dette viruset (229E) i neonatale mageprøver antyder at en mulig mekanisme for infeksjon er gjennom morsmelk, men denne studien evaluerte ikke morsmelk spesifikt (Gagneur et al., 2008).

De første kasusrapportene rapportert i Kina antydet at det ikke var noe virus i fostervann, navlestrengsblod, halsprøver fra nyfødte, morkake, vaginalvæske og morsmelkprøver infisert med Covid-19 (Johns et al, 2013). De siste dataene indikerer at det ikke er noen vertikal overføring til fosteret, og så langt er det ikke funnet virus i navlestrengsblodet til nyfødte født fra Covid-19 positive gravide kvinner, neseprøver og fostervann og morkaker til gravide. Effekten av tarmmikrobielle struktur påvirket av Covid-19 på morsmelkmikrobiota og effekten av en dysbiose som oppstår på spedbarnshelsen eller effekten av de helbredende egenskapene til morsmelk på Covid-19 er fortsatt ikke klart kjent. Denne studiens synspunkter er at tarmmikrobiell kolonisering som stammer fra mage-tarmsystemet påvirket av Covid-19 vil påvirke mikrobiell kolonisering av morsmelk. Det er imidlertid ingen studie om dette emnet.

Morsmelk er et gyldent næringsstoff som gir kritiske næringsstoffer og bioaktive forbindelser som støtter vekst og immunutvikling i spedbarnsalderen. Variasjon i melkekomponenter og bioaktive forbindelser som følge av demografiske og genetiske faktorer, mors livsstil og eksponering har både positive og negative effekter på spedbarnshelsen (Abrahamsson et al., 2009; de Andres et al., 2018; Johns et al. , 2013). Det er rapportert at babyer som ammes har et dynamisk tarmmikrobiom og forekomsten av noen sykdommer har gått ned (Abrahamsson et al., 2009; de Andres et al., 2018). I tillegg til makro- og mikronæringsstoffer og bioaktive forbindelser, inneholder morsmelk mange typer bakterier. Laktoferrin er en av de viktige bioaktive komponentene i morsmelk. Laktoferrinet i morsmelk kan støtte et lokalt tarmmiljø, for eksempel mikrobiota som styrker det medfødte forsvaret til nyfødte. Laktoferrin fremmer veksten av gunstig tarmmikrobiota og spredning av enterocytter gjennom direkte antiinflammatoriske og immunmodulerende effekter.

Virkningen av laktoferrin på cellereseptorer forhindrer virusskade, overflateakkumulering og celleinntrengning. På denne måten beskytter og styrker den slimhinneimmunitet og tarmepitelbarriere. Det antas at morsmelk, spesielt laktoferrin, har potensielle antivirale effekter. Utfordringen er hvor effektive de er for å forhindre virusinfeksjoner som koronavirus (de Andres et al., 2018).

Vi tror tidlig amming gir viktig forebygging under virusutbrudd på grunn av den høye verdien av råmelk og morsmelk og den spesifikke rollen til laktoferrin, men mer klinisk bevis er nødvendig. Disse effektene og mekanismene er ikke testet på Covid-19, men vi kan vurdere denne tilnærmingen ettersom de påvirker andre koronavirus.

I tillegg er morsmelkkomponenter som inneholder omtrent 109 bakterier kjent for å påvirke babyens eget mikrobiom og immunsystem (Ruiz et al., 2019). I motsetning til hva som er kjent, blir morsmelkmikrobiota og dens påvirkningsfaktorer først nylig oppdaget og forstått (McGuire & McGuire, 2017; Moossavi et al., 2019; Williams et al., 2017). I tillegg, mens vi utforsker effekten av visse komponenter i morsmelk på den ammende babyen, har vi en tendens til å ignorere den dynamiske tilstanden og effekten til andre komponenter som kan påvirke resultatene i stor grad. Selv om det var kjent at mikrobiomet, som vi ikke kan se med det blotte øye, kunne påvirke individer, trodde man ikke at vår verden ville endre seg så mye med et enkelt virus, Covid-19. Mens mikrobiomet vi ofte ignorerer fordi det er usynlig for oss minner oss om en verden som har dype effekter på vår helse og velvære, hvordan påvirker Covid-19 denne verden og morsmelk? For dette formålet var målet i denne studien å bestemme morsmelkmikrobiomet og biologisk aktive proteiner (sekretorisk immunoglobulin A (sIgA), lysozym, laktoferrin, osteoprotegerin (OPG), leptin, adiponectin og β-endorfin (b-) nivåer av mødre. som hadde Covid-19 med friske mødre. vil bli sammenlignet.

Totalt 20 mødre (10 mødre) og friske (10 mødre) som hadde Covid-19 i siste måned av svangerskapet mellom april 2021 og juni 2021 vil bli inkludert i studien og mødrene vil få time på 15. dag og vil starte med å ta morsmelkprøver og 16sRNA mikrobiota. Analyse av mikrobiotainnholdet i morsmelk og nivåene av biologisk aktive proteiner (sekretorisk immunglobulin A (sIgA), lysozym, laktoferrin, osteoprotegerin (OPG), leptin, adiponectin og β-endorfin (b)) i morsmelkinnholdet vil bli evaluert.

Hypotesen i denne studien er at morsmelkmikrobiota vil variere i variasjon og sammensetning hos mødre som har hatt Covid-19. I denne retningen, som et resultat av forskningen; Gjennomføre mikrobiell analyse for å evaluere innholdet av mikrobiota og bioaktive komponenter ved å ta melk fra mødre som har hatt Covid-19 under svangerskapet,

– I tråd med de oppnådde resultatene er det lagt opp til å gi korrekte råd og veiledning i henhold til et akutt problem.