Новорожденные колонизируются материнской микробиотой, которая имеет важное значение для здоровья и развития потомства.
Состав этих микробных сообществ имеет индивидуальные различия, но важность этой гетерогенности для здоровья в раннем возрасте не изучена. Новое исследование на мышах, проведенное учеными Университета Мэриленда, показало, что нездоровый микробиом влагалища беременных матерей в сочетании с нездоровым питанием способствовал увеличению смертности детенышей и изменению развития выжившего потомства.
Затем исследователи компенсировали спровоцированную нездоровым микробиомом влагалища гибель детенышей более здоровым питанием матерей. По словам исследователей, их результаты могут свидетельствовать о том, что простые меры, такие как доступ к диете, богатой фруктами и овощами, содержащими клетчатку, могут помочь противостоять некоторым вредным последствиям для детей, которые может оказывать нездоровый микробиом, особенно в уязвимых группах населения. Результаты исследования были опубликованы в журнале Nature Communications.
Когда младенец проходит через родовой канал, он подвергается воздействию микробиома влагалища своей матери, где его кожа получает свои первые микроорганизмы за пределами стерильной матки. Женщины с определенными хроническими заболеваниями, а также живущие в регионах с низким уровнем доходов и ограниченным доступом к здравоохранению и питанию, больше подвержены риску иметь нездоровый микробиом влагалища. В таком нездоровом микробиоме содержится слишком большое разнообразие бактерий, вирусов или грибков, что, в отличие от разнообразия в кишечнике, является плохим фактором для влагалища и повышает вероятность инфекций.
"Мы знаем, что то, что полезно для здоровья матери, полезно для развития мозга ребенка, а стресс, наоборот, повышает риск заболеваний", - говорит руководитель исследования Трейси Бейл. "Мы хотели выявить биологические факторы, которые предсказывают эти негативные последствия для здоровья". Несколько лет назад лаборатория Бейл показала, что у детенышей мышей, рожденных путем кесарева сечения и получивших микробиом влагалища от матерей, подвергшихся стрессу, наблюдались различия в развитии мозга и реакции на последующий стресс в окружающей среде по сравнению с детенышами, получившими микробиом от матерей, не подвергшихся стрессу. Другие работы, посвященные микробиому влагалища человека, показала, что его можно разделить на пять различных групп в зависимости от микробов-резидентов: четыре здоровых варианта и одна "нездоровая" группа.
Исследовательская группа Бейл задалась целью выяснить, может ли нездоровый микробиом влагалища повлиять на развитие ребенка и исход родов, подобно предыдущим исследованиям на мышах. Они проверили эту идею, используя образцы микробиома влагалища беременных женщин в мышиной модели кесарева сечения. Сначала они поместили образцы здоровых или вредных бактерий во влагалище мыши, чтобы воссоздать условия беременности. Затем детеныши, родившиеся путем кесарева сечения, получали бактерий, соответствующие микробиому влагалища, имитируя воздействие вагинальных родов. Исследователи изучили, какие гены были включены и выключены в мозге детенышей, чтобы понять, как вагинальные микроорганизмы матерей повлияли на развитие их детенышей. Они обнаружили, что у этих животных рано активизировалась и развивалась иммунная система.
Далее, чтобы более точно смоделировать уязвимую популяцию, ученые повторили исследование, но добавили фактор риска преддиабета и ожирения, заменив обычно полезный рацион беременных мышей с низким содержанием жира и высоким содержанием клетчатки на вредную диету с высоким содержанием жира и низким содержанием клетчатки. 60% мышат, подвергшихся воздействию нездорового микробиома человека и питавшихся нездоровой пищей, погибли в течение 48 часов после родов. Однако при таком же воздействии микробиома, но при здоровом питании с высоким содержанием клетчатки, смертность снизилась более чем в два раза.
Бейл говорит, что растворимая клетчатка, подобная той, что содержится во фруктах и овощах, ферментируется в кишечнике, позволяя бактериям производить короткоцепочечные жирные кислоты, которые необходимы для развития мозга ребенка, а также являются эффективным противовоспалительным средством для матери.
"Вагинальный компонент микробиома привел к резким изменениям в мозге через развитие иммунной системы плода, и похоже, что эта гиперактивная иммунная система повышает риск детской смертности", - говорит Бейл. "У людей мы наблюдали подобные ассоциации с нездоровым микробиомом влагалища, но теперь наша работа позволяет нам установить эти связи и определить механизмы, которые в конечном итоге влияют на исход беременности, возможно, в качестве новых биомаркеров, которые могут быть использованы для выявления женщин из группы риска. Эти исследования помогают заложить основу для того, чтобы определить, какие меры могут быть опробованы для снижения уровня детской смертности, особенно у наиболее уязвимых групп населения".
