Brakujące drobnoustroje u niemowląt urodzonych przez cesarskie cięcie (MiMIC)

Mikrobiota jelitowa we wczesnym okresie życia odgrywa ważną rolę w zdrowiu i rozwoju niemowląt, wpływając na dojrzewanie układu odpornościowego, ochronę przed patogenami i wpływając na długoterminowy dobrostan metaboliczny gospodarza. Nabycie szczepów drobnoustrojów z matki na niemowlę może nastąpić na wiele różnych sposobów, w tym przez kanał rodny (i bliskość kanału rodnego do odbytu), kontakt między matką a niemowlęciem podczas opieki rodzicielskiej oraz poprzez mleko matki. Od urodzenia do początkowych etapów odstawiania od piersi skład mikrobiologiczny ma znaczący wpływ na jelita niemowlęcia. Niedawne postępy w technologiach sekwencjonowania niezależnych od kultury pozwoliły na identyfikację kluczowych gatunków drobnoustrojów zaangażowanych w początkowy proces kolonizacji, w tym fakultatywnych beztlenowców, takich jak Streptococcus, Staphylococcus i Enterobacter spp (Hill i in., 2017). Zatem mikrobiom noworodków urodzonych drogą pochwową, karmionych wyłącznie piersią w terminie, bez wcześniejszej ekspozycji na antybiotyki bezpośrednio lub pośrednio od matki, można uznać za „złoty standard”. Mleko matki, naturalne źródło prebiotyków, zapewnia optymalne składniki aktywne dla wzrostu pożytecznych gatunków drobnoustrojów. Zakłócenie równowagi mikrobiologicznych mieszkańców może wpływać na biologię ludzkiego żywiciela na wiele sposobów. Obecne zbiorowiska drobnoustrojów mogą wpływać na funkcje odpornościowe, hormonalne, poznawcze, a także metaboliczne; następnie implikując przyszłe skutki zdrowotne, takie jak insulinooporność, choroby alergiczne, depresja, a być może nawet autyzm. Korzystne gatunki drobnoustrojów i związane z nimi związki bioaktywne, które mogą przywracać ogólny stan zdrowia jelit, są zatem przedmiotem zainteresowania w żywieniu niemowląt, które po podaniu mogą pomóc w leczeniu lub zapobieganiu zaburzeniom mikrobiologicznym w środowisku żołądkowo-jelitowym i przynosić długoterminowe korzyści zdrowotne.

Wydaje się, że mikroflora jelitowa wpływa na rozwój zachowań emocjonalnych, systemów modulacji stresu i bólu oraz systemów neuroprzekaźników w mózgu. Ponadto zaburzenia mikroflory bakteryjnej przez probiotyki i antybiotyki wywierają modulujący wpływ na niektóre z tych środków, co zaobserwowano w modelach dorosłych zwierząt. Obecne dowody sugerują, że wiele mechanizmów, w tym szlaki endokrynologiczne i neurokrynne, może być zaangażowanych w sygnalizację mikroflory jelitowej do mózgu i że mózg może z kolei zmieniać skład i zachowanie mikroorganizmów poprzez autonomiczny układ nerwowy. Dlatego inny aspekt pracy będzie obejmował badania dotyczące sygnalizacji między drobnoustrojami a mózgiem w celu zidentyfikowania i opracowania komensalnych konsorcjów probiotycznych (szczepów mieszanych i ewentualnie mieszanych szczepów/mieszanek składników), opartych na niezbędnej wiedzy naukowej odpowiedniej do opracowania probiotyków ukierunkowanych na mikroflorę jelitową oś mózgowa, dwukierunkowa komunikacja między układem pokarmowym a mózgiem, która reguluje funkcje mózgu i odgrywa kluczową rolę w kontroli nastroju (Dinan i in., 2013). Dobrze wiadomo, że interwencja probiotyczna, przynajmniej u myszy, może poprawić nastrój i zmniejszyć lęk w różnych modelach stresu (Bravo i in., 2011; Desbonnet i in., 2008; Desbonnet i in., 2010). Pomimo mylących dowodów, poprawiający nastrój wpływ interwencji probiotycznej obserwowany w badaniach na myszach nie zawsze przekłada się na ludzi (Kelly i in., 2017).

Dzieci urodzone przez cesarskie cięcie czerpią największe korzyści z karmienia piersią i często te matki przyjmują antybiotyki przez 1-2 tygodnie po porodzie. Chociaż samo mleko kobiece może być źródłem bakterii dla rozwijającego się niemowlęcia, wpływając w ten sposób na kolonizację drobnoustrojów jelitowych po urodzeniu, pozostaje wiele pytań dotyczących wpływu odżywiania podczas ciąży i laktacji, źródła „mikrobiomu mleka” i jego wpływu na ustanowienie mikroflorę jelitową niemowlęcia. W ograniczonej liczbie badań zbadano społeczności drobnoustrojów obecne w mleku matki i prześledzono zmiany różnorodności drobnoustrojów w okresie laktacji. Jednak w niedawnym badaniu grupa badaczy zgłosiła obecność podstawowego mikrobiomu mleka matki przy użyciu sekwencjonowania Illumina MiSeq w celu wykrycia 12 dominujących rodzajów u matek karmiących (n=10), co stanowi 81% taksonów obecnych w ciągu pierwszych 6 tygodni życie (Murphy i in., 2017). Szereg często spotykanych taksonów, w tym Bifidobacterium, Lactobacillus, Staphylococcus i Enterococcus, było powszechnych zarówno w mleku matki, jak iw kale niemowląt w ciągu pierwszych 3 miesięcy życia, a analiza zależna od hodowli zidentyfikowała identyczne szczepy Bifidobacterium breve i Lactobacillus plantarum obecne w obu piersiach mleko i kał niemowlęcia, potwierdzając koncepcję transmisji z matki na dziecko (Murphy i in., 2017). Podobne wyniki odnotowano przy użyciu losowo amplifikowanego polimorficznego DNA (RAPD) i/lub typowania sekwencji w wielu locus (MLST) w celu zidentyfikowania identycznych wzorców genomowych Bifidobacterium i Lactobacillus obecnych w mleku matki i odpowiednich odchodach niemowląt (Solís i in., 2010) ( Martin i in., 2006) (Martín i in.) (Makino i in., 2015).

Leczenie antybiotykami przez cały okres ciąży stanowi 80% przepisanych leków w czasie ciąży (Kuperman i Koren, 2016). Klinika Mayo opisuje amoksycylinę, ampicylinę, klindamycynę, erytromycynę, penicylinę i nitrofurantoinę jako ogólnie uważane za bezpieczne w czasie ciąży. Tetracykliny mogą uszkodzić wątrobę kobiety w czasie ciąży, a trimetoprim + sulfametoksazol (powszechnie stosowane razem w leczeniu ZUM) może wiązać się ze zwiększonym ryzykiem wad wrodzonych. Biorąc pod uwagę, że obecnie przyjmuje się, że optymalne ustanowienie mikroflory jelitowej jest wysoce pożądane dla prawidłowego rozwoju człowieka, istnieje ryzyko, że stosowanie antybiotyków w czasie ciąży może mieć niepożądany wpływ na mikrobiom pochwy i mleka matki, z negatywnym wpływem na wczesne mikrobiom niemowlęcia. Szacuje się, że jednej na pięć ciężarnych kobiet w Europie przepisuje się co najmniej jeden kurs antybiotyków w czasie ciąży; w Stanach Zjednoczonych wskaźnik ten jest dwukrotnie większy (Roberts i in., 2012). W przypadku potwierdzonej infekcji matczynej preferowane powinny być antybiotyki o wąskim spektrum ze względu na ich mniej rozległy wpływ na mikrobiom, biorąc pod uwagę związek prenatalnych antybiotyków ze zwiększonym ryzykiem choroby atopowej u dzieci, padaczki i otyłości (Kuperman i Koren, 2016 ).