Микробиота кишечника, часто называемая «вторым мозгом», представляет собой чрезвычайно сложную экосистему микроорганизмов, включая бактерии, вирусы и грибки, которые играют активную роль в многочисленных физиологических процессах.
Хотя термин «второй мозг» первоначально описывал кишечную нервную систему, в настоящее время он также используется для обозначения микробиоты кишечника из-за ее влияния на функцию мозга через ось «кишечник-мозг», включая производство нейротрансмиттеров и цитокинов. Термин «микробиом» включает в себя все гены и геномы микроорганизмов, колонизирующих хозяина, а также их совокупные взаимодействия с хозяином и его окружением. В последнее время понимание роли микробиоты значительно расширилось, особенно в отношении бурного развития в первый год жизни, когда происходит быстрая колонизация микроорганизмами.
Хотя традиционно считалось, что среда плода стерильна, новые исследования показывают, что колонизация может начинаться еще в утробе матери, поскольку микроорганизмы передаются через плаценту. Перинатальное и раннее постнатальное формирование кишечной микробиоты является решающим фактором для долгосрочного здоровья человека. На этот процесс влияют генетические, экологические и питательные факторы, причем питание младенца имеет первостепенное значение. По сравнению с искусственными смесями, грудное вскармливание значительно способствует дифференциации, разнообразию и метаболической активности микроорганизмов. Материнское молоко (ММ) содержит множество полезных микроорганизмов, пребиотиков, иммунологических факторов и биологически активных молекул, которые синергетически формируют микробиологическую среду, защищающую и поддерживающую иммунную систему развивающегося новорожденного.
Функциональные белки ММ различаются по количеству у разных матерей и динамически меняют свой уровень во время лактации. Эти белки имеют биологическое значение для раннего развития младенца, хотя механизм их воздействия на микробиоту кишечника до конца не изучен. Чтобы исследовать эту связь, Xi, Liang et al. провели проспективное исследование пар «мать-младенец», проанализировав профили девяти функциональных белков ММ и состав микробиоты кишечника новорожденного через 42 дня и 3 месяца после рождения. Секвенирование 16S рРНК выявило значительную корреляцию между конкретными белками, включая остеопонтин (OPN) и k-казеин, и обилием бактериальных видов, таких как Parabacteroides distasonis и Clostridium butyricum. Согласно результатам, белки молока оказывали более интенсивное влияние на микробиоту кишечника. Кроме того, были обнаружены метаболические пути, потенциально связанные с регуляцией уровня ферментов и метаболизма аминокислот, пирувата и жирных кислот. Эти результаты подчеркивают потенциальную регуляторную роль белков ММ в раннем иммунологическом созревании младенцев и подтверждают их вероятное участие в разработке специализированных продуктов для новорожденных, включая молочные смеси.
Жиры являются вторым по количеству ингредиентом ММ и покрывает ~50% энергетических потребностей новорожденного. Помимо жирных кислот со средней и длинной цепью, ММ также содержит следы свободных короткоцепочечных жирных кислот (КЦЖК). Известно, что несколько видов микроорганизмов кишечной микробиоты производят КЦЖК, и было высказано предположение, что КЦЖК оказывают регулирующее влияние на кишечную микробиоту. В исследовании Xi, Yan et al. была изучена корреляция между КЦЖК и микробиомом ММ, а также роль КЦЖК в регуляции кишечной микробиоты новорожденных. Результаты исследования показали, что масляная кислота (C4) в ММ значительно коррелирует с обилием Clostridium leptum, бактерии, играющей ключевую роль в производстве C4. Кроме того, было обнаружено, что определенные виды Bifidobacterium, возможно, сосуществуют с основными видами, производящими C4 в грудном молоке, в то время как низкое содержание C4 в грудном молоке было связано с увеличением количества сальмонелл у новорожденных. Кроме того, C4, по-видимому, влияет на метаболические пути, связанные с синтезом лизина и аргинина, проявляя потенциальный симбиотический эффект грудного молока на раннее иммунологическое и метаболическое развитие младенцев.
ММ богато специфическими липидами и полезными микробами и может помочь предотвратить неонатальную желтуху за счет улучшения микробиоты кишечника новорожденных, уменьшения воспаления и изменения энтерогепатической циркуляции билирубина. Liu et al. оценили связь микробиоты и метаболического профиля ММ с проявлением неонатальной желтухи. Хотя общее микробиологическое разнообразие не отличалось значительно, грудное молоко матерей, у которых новорожденные не развивали гипербилирубинемию, показало повышенный уровень полезных бактерий (Lactobacillus, Akkermansia, Bifidobacterium) и 24 липидных метаболитов, возможно, защищающих от неонатальной желтухи.
Lundgren et al. оценили связь между микробиотой ММ и микробиотой кишечника младенцев в течение первого года жизни. Результаты показали, что микробиологический профиль грудного молока коррелирует с микробиотой кишечника младенцев в возрасте 6 недель, особенно у новорожденных, рожденных путем кесарева сечения. Кроме того, определенные микробиологические сообщества грудного молока были связаны с сообществами микробиоты кишечника младенцев в образцах, собранных как единовременно, так и в течение определенного периода времени. Результаты показали, что микробиота ММ может влиять на микробиоту кишечника младенцев посредством сложных молекулярных взаимодействий, таких как метаболическая сигнализация. Наконец, помимо времени, воздействие антибиотиков на мать во время беременности, по-видимому, также влияет на стабильность микробиоты грудного молока и кишечника новорожденных.
Yelverton et al. в вторичном анализе рандомизированного контролируемого исследования MicrobeMom исследовали потенциальную корреляцию между здоровьем матери во время беременности и практикой грудного вскармливания и микробиологическим разнообразием кишечника младенцев в возрасте 1 месяца. Показатели психического здоровья матери в начале и конце беременности не были связаны с микробиологическим разнообразием новорожденных. Напротив, положительные практики грудного вскармливания при выписке из роддома и в первый месяц коррелировали с более низким микробиологическим разнообразием, что согласуется с предыдущими данными об оптимальной колонизации кишечника у грудных детей.
Обзор Tang et al. фокусируется на роли микробиоты кишечника в патогенезе атопического дерматита у детей, подчеркивая важные различия в структуре микробиоты кишечника, с уменьшенным микробиологическим разнообразием, уменьшенным количеством полезных бактерий и увеличенным количеством патогенных бактерий у детей с атопическим дерматитом по сравнению со здоровыми контролями. Питание, окружающая среда, способ родов, использование антибиотиков и гестационный диабет влияют на микробиоту кишечника и последующую чувствительность к атопическому дерматиту. Подчеркивается значение ММ и олигосахаридов грудного молока в формировании здоровой и разнообразной микробиоты, а также необходимость раннего вмешательства в питание для профилактики заболеваний. Рекомендуется провести дальнейшие исследования, направленные на индивидуализированные вмешательства в микробиоту кишечника для эффективной профилактики и лечения атопического дерматита.
В данном обзоре была сделана попытка прояснить сложное взаимодействие между грудным вскармливанием и микробиотой кишечника младенцев, выявив важность ММ в формировании здорового микробиологического профиля с долгосрочными преимуществами. В представленных статьях раскрываются важные механизмы и меры раннего воздействия на микробиоту, что дает ценную информацию для целенаправленной профилактики и оптимизации здоровья новорожденных.
