Effekten av Covid-19 på bröstmjölksmikrobiomet och dess bioaktiva komponenter

Coronavirusets sjukdom (Covid-19) är en ny folkhälsokris som hotar mänskligheten orsakad av SARS-CoV-2. Även om det har sitt ursprung i Kinas Hubei-provins i slutet av 2019, har det spridit sig till många länder runt om i världen (Wang et al., 2020). Hos patienter med Covid-19 observeras svåra fall av respiratoriska, lever-, gastrointestinala och neurologiska komplikationer och en komplex klinisk bild som så småningom övergår i döden (Guo et al., 2020; Li et al., 2020). De underliggande patofysiologiska mekanismerna är komplexa och multifaktoriella, och har sammanfattats som ett hyperrespons av immunsystemet som orsakar en inflammatorisk/cytokinstorm (Li et al., 2020).

Även om Covid-19 orsakade infektion genom att först påverka lungan, visade aktuella data att det gastrointestinala systemet också påverkades av att detektera viralt RNA i mänskliga tarmepitelceller och avföring infekterade med Covid-19 (Cheng et al., 2002; Wu et al. , 2020). Detta tros vara orsakat av förhållandet mellan tarmmikrobiotan och lungaxeln. Studier har visat att Bacteroidetes- och Firmicutes-bakterier, som är dominerande vid tarmkolonisering, också är dominanta i lungan (Bacteroidetes, Firmicutes och Proteobacteria) (Zhang et al., 2020). Kort sagt, medan intestinal mikrobiota orsakar lungsjukdomar, orsakar luftvägsvirusinfektioner också förvirring i tarmmikrobiotan. Faktum är att många studier har visat att luftvägsinfektioner är förknippade med en förändring i sammansättningen av tarmmikrobiotan (Groves et al., 2020). 16S rRNA-amplikonsekvensen med hög genomströmning och metagenomisk sekvensanalys av hagelgevär visade att patienter med covid-19 på sjukhus hade betydande förändringar i tarmbakteriom, och sambandet bekräftades. Dessa förändringar har karakteriserats av en signifikant minskning av mångfalden av tarmmikrobiom (BM) i samband med gastrointestinala besvär i den akuta fasen av infektion (t. buksmärtor, illamående, kräkningar, diarré), utarmning av nyttiga bakteriella symbionter och berikning av opportunistiska patogener (t.ex. Streptococcus, Rothia, Actinomyces) (Gu et al., 2020; Zuo et al., 2020). I synnerhet har nyare studier bevis för att patienter med Covid-19 är mer benägna att få dysbiosprofilen i tarmmikrobiotan, infekterade individer uppvisar oregelbunden tarmmikrobiota och till och med dysbios (störning av mikrobiotabalansen) i tarmmikrobiotan (Gu et al., 2020) Zuo et al., 2020).

Tarmfloran spelar en skyddande roll i många metabola och immunfunktioner hos värden, det vill säga mot patogen kolonisering av viruset, inklusive träning och förstärkning av immunsystemet för att bekämpa infektioner (Fernandes et al., 2019). Om man tittar på sammansättningen av tarmfloran är den mycket dynamisk från födseln och formas av olika miljöfaktorer (t.ex. kost, bröstmjölkspre-/probiotika, läkemedel) vilket resulterar i olika mikrobiella värdfunktioner (Koppel, Maini Rekdal, Balskus, 2017; Weiss, Hennet, 2017). Mänsklig mag-tarmkanal (GIS), 2000 'klassificerad i 12 olika phyla, de vanligaste (> 90%) Proteobacteria (Gram-negativa), Firmicutes (Gram-positiva), Actinobacteria (Gram-positiva) och Bacteroidetes (Gram-negativa) phyla. Man tror att humant tarmvirom, bestående av både prokaryota och eukaryota virus, delar viktig information med alla mikrobiella komponenter och kan påverka människors övergripande hälsa genom att forma tarmsamhällets struktur och funktion (Cani, 2018; Garmaeva et al., 2019 ).

Bröstmjölk är den bioaktiva komponent som mest påverkar bildandet av neonatal mikrobiell kolonisering under postnatalperioden och ger oss information om människors framtida hälsa. Bröstmjölk är inte bara den bästa näringskällan för spädbarn, utan den är också känd för att innehålla immunkomponenter som sekretoriska antikroppar, immunceller, antimikrobiella proteiner (som laktoferrin och lysozym), cytokiner och oligosackarid från bröstmjölk. Före 2000-talet ansågs bröstmjölken vara steril och förekomsten av bakterier tydde på kontaminering eller infektion. Flera forskare har dock visat att bröstmjölk har koloniserats med bakterier sedan graviditeten och innehåller framför allt kommensala bakterier. I en studie fann man att Proteobacteria (Gram-negativa), Firmicutes (Gram-positiva), Actinobacteria (Gram-positiva) och Bacteroidetes (Gram-negativa) phyla, som är dominerande i moderns tarmkolonisering, är bland bröstmjölken mikrober Firmicutes, Proteobacteria Bacteroidetes och Actinobacteria. Det har bevisats att bröstmjölk härstammar från moderns mag-tarmsystem i detta fall (Ojo et al., 2018). Dessutom visade samma studie att det fanns bakterier som delar samma stammar i mammans tarm, barnets tarm och bröstmjölk, och mammans kommensala bakterier hade vertikal överföring till barnets tarm genom bröstmjölken.

Humana koronavirus definierades som höljesförsedda, positivt känsliga, enkelsträngade RNA-virus, som först beskrevs 1965 (Tyrrell och Bynoe, 1965). Det finns sju identifierade stammar som är kända för att infektera människor. Fyra av stammarna (alfacoronavirus 229E, NL63, OC43 och betacoronavirus HKU1) är allestädes närvarande hos människor och orsakar förkylning. Det finns frågor om effekten av mänskliga coronavirus på gravida, mödrar och spädbarns hälsa och överföringsstatusen är inte klar. Graviditet förändrar en kvinnas immunförsvar och gör dem mer mottagliga för infektioner. Men det finns för närvarande inga bevis för att gravida kvinnor är mer benägna att drabbas av covid 19 eller allvarlig sjukdom som ett resultat, jämfört med befolkningen i allmänhet. Även om mekanismen är oklar, finns det begränsade bevis för att en av de fyra stammarna (229E) som nämns ovan kan överföras vertikalt från mödrar till spädbarn (Gagneur et al., 2008). Närvaron av detta virus (229E) i neonatala magprover tyder på att en möjlig mekanism för infektion är genom bröstmjölk, men denna studie utvärderade inte specifikt bröstmjölk (Gagneur et al., 2008).

De första fallrapporterna som rapporterades i Kina antydde att det inte fanns något virus i fostervatten, navelsträngsblod, svalgpinnar från nyfödda, placenta, vaginalvätska och bröstmjölksprover infekterade med Covid-19 (Johns et al, 2013). De senaste uppgifterna tyder på att det inte finns någon vertikal överföring till fostret, och hittills har inga virus hittats i navelsträngsblodet hos nyfödda födda från Covid-19 positiva gravida kvinnor, näsprovtagning och fostervatten och moderkakor från gravida kvinnor. Effekten av tarmmikrobiella struktur som påverkas av Covid-19 på bröstmjölksmikrobiota och effekten av en dysbios som inträffar på spädbarns hälsa eller effekten av bröstmjölkens helande egenskaper på Covid-19 är dock fortfarande inte klart kända. Denna studie visar att mikrobiell kolonisering i tarmen som härrör från mag-tarmsystemet som påverkats av Covid-19 kommer att påverka mikrobiell kolonisering av bröstmjölk. Det finns dock ingen studie i detta ämne.

Bröstmjölk är ett gyllene näringsämne som ger viktiga näringsämnen och bioaktiva föreningar som stödjer tillväxt och immunutveckling under spädbarnsåldern. Variation i mjölkkomponenter och bioaktiva föreningar till följd av demografiska och genetiska faktorer, moderns livsstil och exponering har både positiva och negativa effekter på spädbarns hälsa (Abrahamsson et al., 2009; de Andres et al., 2018; Johns et al. , 2013). Det har rapporterats att spädbarn som ammas har ett dynamiskt tarmmikrobiom och förekomsten av vissa sjukdomar har minskat (Abrahamsson et al., 2009; de Andres et al., 2018). Utöver makro- och mikronäringsämnen och bioaktiva föreningar innehåller bröstmjölk många typer av bakterier. Laktoferrin är en av de viktiga bioaktiva komponenterna i bröstmjölk. Laktoferrinet i bröstmjölk kan stödja en lokal tarmmiljö, såsom mikrobiota som stärker det medfödda försvaret hos nyfödda. Laktoferrin främjar tillväxten av gynnsam tarmmikrobiota och proliferationen av enterocyter genom direkta antiinflammatoriska och immunmodulerande effekter.

Laktoferrins verkan på cellreceptorer förhindrar virusskador, ytackumulering och cellinträde. På så sätt skyddar och stärker den slemhinnans immunitet och tarmepitelbarriären. Man tror att bröstmjölk, särskilt laktoferrin, uppvisar potentiella antivirala effekter. Utmaningen är hur effektiva de är för att förebygga virusinfektioner som coronavirus (de Andres et al., 2018).

Vi tror att tidig amning ger livsviktigt förebyggande vid virusutbrott på grund av det höga värdet av råmjölk och bröstmjölk och laktoferrins specifika roll, men mer klinisk evidens behövs. Dessa effekter och mekanismer har inte testats på Covid-19, men vi kan överväga detta tillvägagångssätt eftersom de påverkar andra coronavirus.

Dessutom är bröstmjölkskomponenter som innehåller cirka 109 bakterier kända för att påverka barnets eget mikrobiom och immunsystem (Ruiz et al., 2019). Men i motsats till vad som är känt, har bröstmjölksmikrobiota och dess påverkande faktorer först nyligen upptäcks och förstås (McGuire & McGuire, 2017; Moossavi et al., 2019; Williams et al., 2017). Samtidigt som vi undersöker effekterna av vissa komponenter i bröstmjölk på det ammande barnet, tenderar vi att ignorera det dynamiska tillståndet och effekten av andra komponenter som i hög grad kan påverka resultaten. Även om det var känt att mikrobiomet, som vi inte kan se med blotta ögat, kunde påverka individer, trodde man inte att vår värld skulle förändras så mycket med ett enda virus, Covid-19. Medan mikrobiomet vi ofta ignorerar eftersom det är osynligt för oss påminner oss om en värld som har djupgående effekter på vår hälsa och vårt välbefinnande, hur påverkar Covid-19 den här världen och bröstmjölken? För detta ändamål var syftet med denna studie att fastställa bröstmjölksmikrobiomet och biologiskt aktiva proteiner (sekretoriskt immunglobulin A (sIgA), lysozym, laktoferrin, osteoprotegerin (OPG), leptin, adiponectin och β-endorfin (b-) nivåer hos mödrar som hade Covid-19 med friska mammor. kommer att jämföras.

Totalt 20 mammor (10 mammor) och friska (10 mammor) som hade Covid-19 under den sista månaden av graviditeten mellan april 2021 och juni 2021 kommer att inkluderas i studien och mammorna kommer att få en tid på den 15:e dagen och kommer att börja med att ta bröstmjölksprover och 16sRNA-mikrobiota. Analys av mikrobiotainnehållet i bröstmjölk och nivåerna av biologiskt aktiva proteiner (sekretoriskt immunglobulin A (sIgA), lysozym, laktoferrin, osteoprotegerin (OPG), leptin, adiponectin och β-endorfin (b)) i bröstmjölksinnehåll kommer att utvärderas.

Hypotesen i denna studie är att bröstmjölksmikrobiota kommer att skilja sig åt i variation och sammansättning hos mödrar som har haft Covid-19. I denna riktning, som ett resultat av forskningen; Genomföra mikrobiell analys för att utvärdera innehållet av mikrobiota och bioaktiva komponenter genom att ta mjölk från mödrar som har haft Covid-19 under graviditeten,

– I linje med erhållna resultat planeras att ge korrekta råd och vägledning i enlighet med ett akut problem.