Микробиота грудного молока
Микробиота грудного молока
Многочисленные исследования показали, что первые 1000 дней жизни являются важным и определяющим периодом в формировании основ здоровья человека, построении программы на всю дальнейшую жизнь [2]. Условиями формирования нормальной микробиоты кишечника ребенка являются: физиологическое течение беременности, роды в срок через естественные родовые пути, раннее прикладывание к груди (в течение первых 30 минут после рождения), получение ребенком молозива, исключительно грудное вскармливание в первое полугодие жизни [3]. Неблагоприятное влияние на формирование кишечной микробиоты на ранних этапах онтогенеза оказывает ряд факторов, включая осложненное течение беременности, нарушение эндоэкологии у матери, изменение сроков гестации, оперативный способ родоразрешения, позднее прикладывание к груди, отказ от естественного вскармливания и искусственное вскармливание с рождения, широкое использование антибиотиков [4].
На формирование микробиоты кишечника в первые часы и дни постнатальной жизни огромное влияние оказывает характер вскармливания, поскольку ребенок адаптируется к энтеральному типу питания. У детей, получающих грудное вскармливание, количество бифидобактерий вдвое больше, чем у детей, находящихся на искусственном вскармливании, и бифидобактерии занимают у них доминирующее положение в течение первых нескольких недель жизни. Микробный профиль кишечника детей при грудном вскармливании характеризуется выраженным разнообразием, и наряду с представителями бифидобактерий (B.breve, B.bifidum, B.longum), которые составляют до 60-90% от общей фекальной микробиоты, выделяются энтерококки, энтеробактерии, вейллонеллы [5]. Микробный профиль кишечника детей при искусственном вскармливании характеризуется преобладанием строгих и факультативных анаэробов, таких как Бактероиды иКлостридии, а также Стафилококки, Стрептококки и Энтеробактерии, с более поздней колонизацией бифидобактериями.
Профиль микробного заселения кишечника детей с различным характером вскармливания обусловлен рядом факторов, включая наличие собственной микрофлоры молока и олигосахаридов, которые являются пребиотиками для основных представителей микробиоты кишечника, включая бифидо- и лактобактерии. До недавнего времени считалось, что грудное молоко стерильно, однако обнаружение в составе грудного молока бактерий в количестве от 103 до 104 КОЕ/мл позволило сформулировать такое понятие, как «микробиом грудного молока», и показало влияние грудного вскармливания, как естественного «персонифицированного» пре- и пробиотика, на формирование микробиоты кишечника ребенка[6].
Микробы грудного молока одни из первых колонизируют кишечник новорожденного и влияют на близкие и отдаленные состояния здоровья ребенка. В настоящее время проводятся работы по изучению микробиоты молока во всем мире, изучаются различные группы женщин, а также различные возрастные периоды. Среди ранних исследований по изучению микробиоты применялись методы полимеразной цепной реакции РНК (ПЦР), которые показали наличие часто встречаемых колоний Стафилококков, Стрептококков, Пропионибактерий и охарактеризовали эти колонии как основу микробиоты молока[7].
Далее представлены выдержки из работ по изучению микробного состава грудного молока, они различаются по выборке, по методам исследования, но каждое из них вносит свой вклад в информационную базу о микробиоте материнского молока.
Исследование 2009 года, Colladoetal, Испания. Изучались образцы грудного молока от 50 здоровых матерей, молоко собрано ручным методом, аспептично, и заморожено. Методом ПЦР в реальном времени выявили большое количество ДНК микроорганизмов в грудном молоке и идентифицировали преимущественно Бифидобактерии, Лактобактерии, Стафилококки и Стрептококки[8].
Исследование 2012 года, Cabrera- Rubioetal, Финляндия. Изучали образцы молока от 18 женщин, 8 из них здоровы и 10 с ожирением. Асептически собранное молоко на 2е сутки, в 1 и 6 месяц после родов хранили при глубокой заморозке. Результаты показали, что микробный состав меняется со временем: в молозиве преобладают группы Лактобактерий, причем они содержатся в гораздо большем количестве, чем в других образцах. Индекс массы тела также влияет на микробный состав грудного молока: у матерей с ожирением в молозиве Лактобактерии преобладали особенно, а в образцах 6-месячных преобладали Стафилококки, Лактобактериии былоснижено число Бифидобактерий. Кроме того, на состав микробиоты влиял выраженный набор массы в беременность- увеличивалось число золотистого стафилококка. Помимо этого, были высказаны гипотезы о способе попадания микроорганизмов в грудное молоко. Одна из них, существовавшая ранее, об энтеромаммарном пути (через лимфоидную слизистую систему определенные микроорганизмы из кишечника матери попадают в молочные железы), в данном исследовании не нашла подтверждения, так как микробиота кишечника и грудного молока женщин не соответствовали друг другу. Еще одной теорией является попадание микробов в грудное молоко с кожи и рта младенцев, но было обнаружено, что микробный состав молозива уже за неделю до родов примерно соответствует молозиву после родов, а вот в 1 и 6 месяцев образцы имеют микрофлору, свойственную ротовой полости младенцев, что говорит о возможном занесении дополнительной нужной флоры в молочные протоки матери[9].
Tuzunetal, в Турции 2013 год, оценивали влияние микробиоты грудного молока на течение желтухи грудного молока. В исследование вошли образцы от 60 матерей, у половины были доношенные дети с так называемой «желтухой грудного молока», в контрольной группе- здоровые доношенные дети. Молоко собирали асептически, ручным методом, одновременно с двух сторон с 1 по 28 день жизни и затем хранили при глубокой заморозке. Было выявлено, что в группе контроля грудное молоко содержало большее количество бифидобактерий (штаммы Вadolescentis, Bbifidum, andBlongum) Концентрации Бифидобактерийбифидум в молоке и фекалиях коррелировали между собой. И кроме того, концентрация обнаруженных штаммов бифидобактерий отрицательно коррелировала с уровнем билирубина у младенцев. Таким образом был сделан вывод о роли бифидобактерий в развитии желтухи грудного молока[10].
Khodayar-Parto et al, 2014, Испания. Изучали отличиямикробиоты грудного молока в зависимости от стажа кормления, гестационного возраста детей, а также способа рождения. В исследовании принимали участие 13 матерей с доношенными детьми и 19 с преждевременно рожденными малышами, также их поделили на другую группу по методу родоспоможения: 15- вагинальные роды и 17- кесарево сечение. Изучались образцы молока в первые три недели (1-5, 6-15, и 17 сутки). Преобладающей флорой были Бифидобактерии, Лактобактерии, Стафилококки и Энтерококки, причем микробное число увеличивалось со временем. Кроме того, количество бактерий было обнаружено в большем числе у недоношенных детей и у детей, рожденных при помощи кесарева сечения, но преобладала условно-патогенная флора, аБифидобактерии все же преобладали у доношенных детей и у детей, рожденных естественным путем. Был сделан вывод, что способ рождения и гестационный возраст влияют на микробиоту грудного молока и соответственно на микробиоту кишечника ребенка, что может также иметь влияние на иммунную систему[11].
2015, Испания, Olivaresetal, изучали влияние целиакии у матерей на микробиоту грудного молока. В исследовании участвовали 24 женщины, 50/50 здоровые и имеющие диагноз целиакия. Изучали уровни иммуноглобулина А, олигосахаридов, цитокинов и флору в грудном молоке, а также их возможное влияние на развитие целиакии у ребенка. Грудное молоко от матерей с целиакией содержало значительно меньшее количество Интерлейкина 12p70, трансформирующего фактора роста и секреторного иммуноглобулина А, интерферона гамма, а также меньшее число копий Бифидобактерий. Эти факторы выполняют важные защитные иммунные функции, а их низкое количество теоретически снижает защитные эффекты на развитие у детей целиакии в будущем[12].
Huntetal, США, 2011 год. В исследование включили 16 здоровых женщин, у которых асептично собирали грудное молоко при помощи электронноно молокоотсоса 4 раза в течение 4 недель. При помощи новой техники секвенирования генов были обнаружены 9 основных видов бактерий, которые присутствовали во всех образцах: Стафилококки, Стрептококки, Серраты, Псеудомоны, Коринебактерии, Ралстонии, Пропионибактерии, Сфингомоны, Брадиризобиумы. И таким образом, высказали предположение об относительно постоянном составе микробиоты грудного молока[13].
Jostetal, 2013 год, Швейцария. Методом секвенирования генов были изучены образцы грудного молока от 7 здоровых женщин, которые родили естественным путем. Молоко аспетически собрано 3 раза за первый месяц (3-6, 9-14,25-30 дни после родов). ПреоладающейфлоройбылиобнаруженыСтафилококки, Стрептококки, Пропионибактерии (>90%), значительные популляции облигатных анаэробов, включая Бифидобактрии и Вейлонеллы.Данноеисследованиепозволяетпредполагать, чтогрудноемолокоявляетсяосновнымисточникомбактериальногоразнообразиявкишечникеноворожденного[14].
2015, Испания, Jimenezetalвыяснили различия в метагеноме грудного молока у здоровых женщин и женщин с маститами. 10 здоровых женщин и 10женщин, страдающих маститами асептично сцеживали грудное молоко ручным методом. ПолученныеДНКсеквенировалииизучалиихсвойства. Во всех образцах преобладали человеческие ДНК, ≥ 90%. Образцы от здоровых женщин содержали Стафилококки, Стрептококки, Бактероиды, Фекобактерии, Руминококки, Лактобактерии и Пропионибактерии, причем процент бактерий у женщин сильно разнообразен. Ученыеотметили, чтоЗолотистыйСтафилококкпреобладалвобразцахотженщинсострыммаститом, аЭпидеримальныйСтафилококквобразцахот женщин с хроническим маститом. Грибковаяипротозойнаяфлорабылатакжеобнаруженавовсехобразцах, втовремякакАрхеи отсутствовали в образцах от женщин с маститами. Кроме этого были найдены различные вирусы, их роль требует дальнейшего изучения. Таким образом, сделан вывод, что микробиом грудного молока это не только различные бактерии, но и другие формы жизни[15].
Williamsetal, 2017, США, изучали влияние нутритивного статуса на микробиом грудного молока женщин. Асептично собранное грудное молоко от 21 здоровой женщины, 9 образцов от 2 дня до 6 месяцев после родов, с полным описанием их диеты в течение 24 часов. Женщин разделили на группы с нормальным весом и ожирением. Результаты: Микробиом грудного молока был относительно постоянным во все периоды, хотя некоторые изменения все же имеются. У женщин с ожирением в наибольших количествах обнаруживались Гранулоцителлы. А также, были найдены различия в грудном молоке в зависимости от диеты, например, употребление полиненасыщенных жирных кислот обратно пропорционально количеству Коринебактерий. Употребление углеводов в целом, дисахаридов и лактозы обратно пропорционально Фирмикутам, а белка- позитивно коррелирует с Гемелла. Полученные данные позволяют предполодить, что диета матери может играть ключевую роль в бактериальной заселенности грудного молока. Диета может оказывать это влияние через различные режимы, например, изменяя состав компонентов молока или сочетание определенных групп бактерий в желудочно-кишечном тракте матери. Направление требует дальнейшего изучения[16].
2019 год, Нидерланды, PamelaD. Browneetal. Поиск связи между микробиотой грудного молока и развитием психологических расстройств (тревожность, депрессия). В исследовании приняли участие 51 женщина, которые имели доношенную беременность, после родов не имели каких-либо осложнений, не принимали лекарственные средства. Образцы молока, собранного асептически, ручным методом в 2 6 и 12 недель после родов, были заморожены. В 6 недель матери заполняли анкету, где отмечались симптомы стресса, тревоги, депрессии. Во всех образцах отмечалось повышенное содержание Лактобактерий и снижение Стафилококков, вне зависимости от срока сцеженного молока и уровня тревожности. У 13 женщин с высоким уровнем депрессии и у 13 женщин с низким уровнем депрессии не было обнаружено значительных качественных различий в микробиоте грудного молока. Однако, значительно больше поколений Фирмикутов, Протеобактерий, Бактероидов, Ацинетобактера и Флавобактерий были выявлены у женщин низким уровнем тревоги. У женщин с высоким уровнем тревожности значительно ниже количественный состав микробиоты в сравнении с женщинами с низким уровнем тревожности. Данное исследование предполагает потенциальную связь между уровнем психологических расстройств матери и микробиотой грудного молока, показывая возможные механизмы влияния депрессии матери на здоровье и развитие новорожденного[17].
M. Matsuyamaetal., Австралия, 2019. Изучение влияния кормления грудьюпосле года на микробиоту кишечника детей. Также изучали сопутствующие факторы- способ рождения, прием антибиотиков, ввод прикорма. В исследование вошли 52 ребенка, в возрасте 1 года (+/- 2 недели), у которых брали образцы стула для оценки микробиоты кишечника, из них 22 ребенка (43%) находились еще на грудном вскармливании и получали обычную пищу. Микробиота стула грудных детей значительно отличалась от микробиоты детей, отлученных ранее, вне зависимости от срока введения прикорма. У детей все еще получающих грудное молоко, присутстовало больше Вейлонелл, у не получающих микробиота похожа на «взрослую», с преимуществом Фирмикутов. Микробиота незначительно отличалась у детей в зависимости от способа рождения или приема антибиотиков. Данная работа позволяет говорить, что грудное молоко продолжает положительно влиять на микробиоту кишечника детей которые уже употребляют обычную пищу, а значит влиять на их здоровье[18].
Еще одно исследование 2019 года в Швейцарии провели Schwab C. Etal, в котором изучали влияние анаэробного хранения при 4°C в течение 6 суток на состав грудного молока. 21 образец грудного молока, собранных в течение 3-6 месяцев после родов изучали свежим и после хранения. Преобладающими микроорганизмами являлись Стрептококки, Энтеробактерии, Лактобактерии, их среднее бактериальное число в образцах свежих и после хранения значительно не отличалось, в некоторых образцах увеличилось число Бактероидов, а в некоторых появились Клостридии. Числоолигосахаридовбылонеизменным. Таким образом, исследование показало, что анаэробное хранение незначительно влияет на микробный состав молока и до 6 дней является вполне безопасным для ребенка[19].
В этом обзоре я проанализировала основные современные исследования по микробиоте грудного молока. Ученые по всему миру используют различные методы диагностики и поиска состава микробиоты. К сожалению, не обследовалось еще действительно больших групп с единым дизайном, а также выборкой сопутствующих факторов. Грудное молоко является нестерильным изначально, но механизм попадания туда микроорганизмов и формирование флоры остается пока до конца не изученным. Не изучалась активно микробиота грудного молока женщин, которые кормят длительно- больше года, хотя это заслуживает отдельного внимания. Микробиота грудного молока влияет на здоровье и развитие ребенка, а также на здоровье мамы.
Обзор современных исследований по микробиоте грудного молока в рамках выпускной работы обучающих курсов ШОК выполнила Елена Сергеевна Белянцева, педиатр, аллерголог-иммунолог, член европейской ассоциации аллергологов и клинических иммунологов(EAACI). Публикуем с ее любезного разрешения.
Литература:
-
Bull M.J., Plummer N.T. Part 1: the human gut microbiome in health and disease, Integr. Med. A Clinician's J. 2014. no.13 (6).
-
Pelzera E., Gomes-Arango L.F., Barrett H.L., Nitert M.D. Review: Maternal health and the placental microbiome. Placenta. 2017. no.54.
-
Баранов А.А., Намазова-Баранова Л.С., Альбицкий В.Ю. Профилактическая педиатрия – новые вызовы // Вопросы современной педиатрии. 2012. №11(2).
-
Якушин А.С., Украинцев С.Е., Денисов М.Ю. Кишечная микробиота: формирование в раннем возрасте, влияние на здоровье, способы коррекции // Вопросы современной педиатрии. 2017. №16 (6).
-
Palmer C,, Bik E.M., DiGiulio D.B., Relman D.A., Brown P.O. Development of the human infant intestinal microbiota. PLoS Biol. 2007. no.5.
-
Антонова Л.К., Самоукина А.М., Алексеева Ю.А., Федотова Т.А., Петрова О.А., Страхова С.С. Современный взгляд на формирование пищеварительного тракта у детей первого года жизни // Современные проблемы науки и образования. – 2018. – № 6.
-
Хуан М.Родригес. Микробиота женского молока. ConsiliumMedicum. Педиатрия. (Прил.) 2016; 04: 35-40
-
Jeurink PV, van Bergenhenegouwen J, Jiménez E, et al. Human milk: a source of more life than we imagine. Benef Microbes.2013;4(1)
-
Cabrera-Rubio, R., Collado, M. C., Laitinen, K., Salminen, S., Isolauri, E., & Mira, A. (2012). The human milk microbiome changes over lactation and is shaped by maternal weight and mode of delivery. The American Journal of Clinical Nutrition, 96(3), 544–551.
-
Tuzun F, Kumral A, Duman N, Ozkan H. Breast milk jaundice: effect of bacteria present in breast milk and infant feces. J PediatrGastroenterolNutr. 2013;56(3):328-332.
-
Khodayar-Pardo, P., Mira-Pascual, L., Collado, M. C., & Martínez-Costa, C. (2014). Impact of lactation stage, gestational age and mode of delivery on breast milk microbiota. Journal of Perinatology, 34(8), 599–605.
-
Olivares M, Albrecht S, De Palma G, et al. Human milk composition differs in healthy mothers and mothers with celiac disease. Eur J Nutr.2015;54(1):119-128.
-
Hunt KM, Foster JA, Forney LJ, et al. Characterization of the diversity and temporal stability of bacterial communities in human milk. PLoS One.2011;6(6):e21313.
-
Jost T, Lacroix C, Braegger C, Chassard C. Assessment of bacterial diversity in breast milk using culture-dependent and culture-independent approaches. Br J Nutr. 2013;110(7):1253-1262.
-
Jiménez E, de Andrés J, Manrique M, et al. Metagenomic analysis of milk of healthy and mastitis-suffering women. J Hum Lact. 2015;31(3):406-415.
-
Janet E Williams, Janae M Carrothers, Kimberly A Lackey et al. Human Milk Microbial Community Structure Is Relatively Stable and Related to Variations in Macronutrient and Micronutrient Intakes in Healthy Lactating Women. J Nutr. 2017 Sep; 147(9): 1739–1748.
-
Pamela D. Browne, Marina Aparicio, Claudio Alba et al. Human Milk Microbiome and Maternal Postnatal Psychosocial Distress. Front Microbiol. 2019; 10: 2333.
-
Matsuyama, M., Gomez-Arango, L. F., Fukuma, N. M., Morrison, M., Davies, P. S. W., & Hill, R. J. (2018). Breastfeeding: a key modulator of gut microbiota characteristics in late infancy. Journal of Developmental Origins of Health and Disease, 1–8.
-
Schwab C, Voney E, Ramirez Garcia A.Characterization of the Cultivable Microbiota in Fresh and Stored Mature Human Breast Milk.Front Microbiol. 2019 Nov 20;10:2666.