Människomjölk och dess effekt på spädbarns metabolism och spädbarns tarmmikrobiom (MAINHEALTH)

En levande människas födelse är resultatet av en ungefär nio månader lång graviditet där fostret under utveckling har tagit exakt de byggstenar som krävs för att växa och utvecklas från sin mor. Tillväxt och utveckling fortsätter dock i flera dimensioner i en ökande takt efter födseln. Näringen under de första 1 000 dagarna från befruktningen till barnets 2-årsdag spelar en avgörande roll för att forma barnets framtida hälsa. Ändå är lite känt om hur bröstmjölkskomponenter varierar på grund av moderns faktorer eller om de biologiska mekanismerna bakom de gynnsamma effekterna av många bröstmjölksnäringsämnen. Utredarna föreslår att man ska övervinna dessa hinder genom att kombinera specialiteter för att ge en mer fullständig redogörelse för vad bröstmjölk är (huvudsakliga och mindre mjölkbeståndsdelar och mikrobiota), hur den påverkar spädbarnen direkt eller indirekt genom interaktioner mellan bröstmjölk och tarmmikrobiom och genom vilka mekanismer. . I denna studie longitudinella prover från 200 moder-spädbarnsdyader under det första levnadsåret över tre grupper av pregestationell maternell BMI; normalvikt (BMI 18,5-24,99), övervikt (BMI 25-30) och fetma (BMI >30) samlas in. Proverna ger en uttömmande registrering av vad barnet har fått i sig (mjölkprover) och hur spädbarnets och spädbarnets tarmmikrobiomet reagerar på detta (spädbarns urin och avföring). Moderns diet under graviditeten och vid leveranser av mjölkprov registreras genom ett 24-timmars system för återkallande av mat och dagbok online. Mödrahälsoattribut kommer, förutom BMI, att analyseras genom kliniska blodbiokemiska parametrar. Uppföljningsprover och spädbarns kostintag när spädbarnet växer gör det möjligt att undersöka hur tidig kost formade spädbarns tillväxt och tarmkolonisering på längre sikt. Utredarna har bildat ett erfaret team av forskare inom metabolomik, mikrobiologi och medicin, med ledande positioner inom sina respektive områden i Danmark. Nyheten i studien är tvärvetenskapligheten, den unika studiedesignen och betoningen på att integrera ett antal dynamiska mätningar och därigenom erbjuda möjligheten att identifiera de faktorer i bröstmjölk som påverkar spädbarns metabolism och tarmkolonisering. Att veta detta möjliggör optimering av modersmjölksersättning.

Forskningsfrågorna som ställs i detta projekt är trefaldiga.

• Först vill utredarna bestämma variationen av bröstmjölksnäringsämnen genom tillämpning av multiomics (metabolomics, proteomics och glycomics). Produktionen av human bröstmjölk har en hög metabolisk kostnad för modern. Således är hypotesen att moderns hälsoegenskaper (metabolisk dysfunktion eller fetma) påverkar vilka bröstmjölksnäringsämnen som görs tillgängliga för spädbarnet.
• För det andra vill utredarna fastställa mikrobiomet för bröstmjölk. Maternell fetma kan leda till en uppenbar tarmmikrobiell ekologi och ökar risken för fetma för barnet. Således är hypotesen att maternell fetma ger distinkta mikroorganismer till spädbarnet.
• För det tredje vill utredarna identifiera biologiska mekanismer för hur bröstmjölksnäringsämnen metaboliseras hos spädbarnen. Spädbarn som endast ammar erbjuder total följsamhet. Således är hypotesen att genom att dekonstruera bröstmjölkskomponenter och markörer för spädbarns metabolism genom omfattande analys av spädbarnsurin och avföring, kan bioaktiviteten hos bröstmjölkens näringsämnen klarläggas.