Передача бактериома, фунгома, вирома и метаболома от матери к ребенку в норме и при болезни Крона

Воспалительные заболевания кишечника (ВЗК), включая болезнь Крона (БК) и язвенный колит (ЯК), вызываются потерей толерантности слизистой оболочки к комменсальной микробиоте, что приводит к воспалительным реакциям. Как БК, так и ЯК трудно поддаются клиническому лечению, и их заболеваемость растет во всем мире, особенно в новых индустриальных странах. Этиология этих нарушений является многофакторной, на нее влияют сложные взаимодействия генов, иммунной системы, кишечной микробиоты и внешней среды. Исследования показали, что частота передачи заболевания от матерей с ВЗК выше, чем от отцов.[47] Хорошо известно, что ВЗК также связано с нарушениями состава кишечной микробиоты. Раннее детство, когда микробиота менее зрелая и более податливая, является золотым веком для манипулирования микробиотой с целью предотвращения болезней. Изучение микробиоты в этот золотой век также позволяет нам анализировать развитие ошибочной микробиоты и определять терапевтические цели, чтобы обратить ее вспять и вылечить уже развившиеся заболевания. Новые данные свидетельствуют о том, что желудочно-кишечный тракт новорожденных колонизируется бактериями еще в утробе матери [1], при этом о присутствии различных микробов сообщается в амниотической жидкости [2, 3], пуповинной крови [4], а также в плацентарных пробах. и плодные оболочки [5, 6]. Источник этих микробов представляет постоянный интерес, поскольку считается, что начальная кишечная колонизация играет решающую роль в активации иммунной системы слизистой оболочки и может предрасполагать к развитию иммуноопосредованных заболеваний, таких как ВЗК, в более позднем возрасте [7]. ]. Наше пилотное исследование на нескольких образцах матери и ребенка показало, что на уровне отряда Caudovirales преобладали в вирусных сообществах грудного молока и мекония с относительной численностью более 95%. Однако в вирусном сообществе плаценты Caudovirales занимали только около 50%, одновременно с появлением эукариотических вирусов, таких как Ortervirles (в среднем 27,5%) и Herpesvirales (в среднем 9,3%). В целом, структуры микробиома у матери и ребенка в здоровой популяции и популяции с ВЗК в значительной степени недостаточно изучены.

Недавнее исследование обнаружило новый механизм вертикально передающейся защиты новорожденных. Исследователи обнаружили, что бактерии в кишечнике матери во время беременности могут способствовать более позднему врожденному созреванию кишечника новорожденного в отсутствие колонизации путем передачи специфических бактериальных метаболитов плоду и через материнское молоко [8]. Гомес де Агуэро и др. (2016) ясно продемонстрировали, что влияние кишечной микробиоты на постнатальное иммунное созревание связано не только с колонизацией новорожденных после рождения [9]. Они показывают это на упрощенной модели гестационной моноколонизации E. coli, посредством чего лиганды AhR, полученные из этой бактерии, управляют отчетливой программой раннего постнатального развития кишечника [9]. Учитывая сложность микробов, присутствующих в гестационном кишечнике, будет интересно узнать, существуют ли другие модули прайминга, индуцируемые отдельными микробами и их метаболитами. В связи с этим заманчиво предположить, что этот трансгенерационный эффект представляет собой прогностическую адаптивную реакцию, посредством которой матери готовят новорожденных к конкретным проблемам, с которыми они, вероятно, столкнутся, на основе сигналов окружающей среды во время беременности, не только путем микробной колонизации, но и путем переноса метаболитов. Между тем, неизвестно, есть ли нарушения в метаболоме, а также в его передаче от матери к ребенку при ВЗК. Чтобы ответить на этот вопрос, мы начали с пилотного исследования по профилированию метаболомов грудного молока, используя подход нецелевой метаболомики с помощью жидкостной хроматографии-масс-спектрометрии (ЖХ-МС). Результаты показали в общей сложности 1318 негативных признаков и 1418 положительных признаков, различающих матерей с ВЗК (4ЯК, 3 CD) и здоровых матерей, что свидетельствует о широких метаболических различиях между ними. Эти значительно измененные метаболиты были вовлечены в метаболизм аргинина и пролина, а также в метаболизм тирозина согласно анализу обогащения пути. Эти результаты показывают, что метаболические профили изменены в грудном молоке матери с ВЗК, что может передаваться детям и влиять на их развитие и здоровье.