Микробиом новорожденных

Микробиом человека – это сообщество микроорганизмов, определяемое как совокупность всех микробов, живущих в человеческом теле или на нем. Он влияет на питание организма, его обмен веществ и иммунологические реакции. Факторы приобретенного и врожденного иммунитета влияют на микробиом и режимы питания, приема лекарств и наличия токсинов. Человеческие болезни также изменяют профиль микробиома.

Микробиом кишечника новорожденных

Микробиом кишечника является одной из наиболее важных частей микробиома человека. Он начинает развиваться во время внутриутробной жизни плода. Наиболее важным источником кишечных микроорганизмов является кишечная микробиота матери. Эти бактерии распространяются в пищеварительный тракт ребенка, органы дыхания, мочеполовую систему и кожу во время или до рождения.

В течение недели после рождения у младенцев развивается микробиом кишечника, содержащий актинобактерии, протеобактерии, бактериоидеты, в то время как количество фирмикутов относительно невелико, хотя и присутствует. Это указывает на то, что младенцы подвергаются воздействию этих бактерий до рождения, а не после, из плаценты матери.

Раньше считалось, что внутриматочная среда стерильна. Тем не менее, недавние исследования показывают, что одни и те же микробы присутствуют в меконии плода (кале) и околоплодных водах, а плацента также содержит микробы. В таком случае микробная колонизация происходит задолго до родов.

Микробы в плаценте включают широкий спектр разновидностей, включая фирмикуты, тенерикуты, протеобактерии, бактериоидеты и типы фузобактерий. Они также находятся во рту.

Обычные роды по сравнению с кесаревым сечением

После естественных родов микробиомы кишечника младенца обычно колонизируются материнской вагинальной флорой, такой как лактобациллы и превотеллы. После кесарева же сечения преобладает флора кожи матери – клостридии, стафилококки, пропионибактерии и коринебактерии. Число анаэробных видов, таких как бактероиды и бифидобактерии, меньше у детей, рожденных с помощью кесарева сечения, чем у детей, рожденных естественным путем.

Эта разница сохраняется до семи лет после рождения, а кишечник младенцев, рожденных после кесарева сечения, по-прежнему имеет меньшее количество видов. Различия между отдельными новорожденными обусловлены изменчивостью взаимодействия иммунной системы и микробиоты. Чтобы компенсировать это, практиковалась практика вагинального посева, хотя в настоящее время она считается ненужной и потенциально небезопасной.

В целом, образец аэробов, таких как стафилококк, стрептококк и энтеробактерии, с анаэробами, такими как эубактерии и клостридии, появляется позже, в то время как бактероиды появляются в разные моменты времени. Наличие бифидобактерий является спорным вопросом, и требуются дополнительные исследования, чтобы точно отразить микробный профиль кишечника новорожденного.

«Считается, что модели колонизации кишечника, установленные в течение первой недели жизни, влияют на состав будущей микробиоты кишечника человека через множество факторов», – говорят американские исследователи Эмили Гриц и Винит Бхандари.

Кроме того, кесарево сечение связано с более высоким риском воспалительных заболеваний кишечника, диабета 1-го типа, целиакии, детской астмы и ожирения.

Грудное молоко и микробиом кишечника новорожденного

Грудное молоко содержит много непитательных компонентов, таких как лактоферрин, секреторный иммуноглобулин A (sIgA), олигосахариды, интерлейкин-10 и другие медиаторы воспаления, которые могут играть ключевую роль в воспалительной реакции на бактерии в кишечнике.

Грудное молоко также содержит живые бактерии, принадлежащие к стафилококкам, стрептококкам, бифидобактериям и лактобактериям. Некоторые из них попадают в молоко через кишечно-молочный путь. Бифидобактерии и бактероиды, которые являются пробиотиками, питаются неперевариваемыми углеводами молока, которые ферментируются в толстой кишке.

Однако грудное молоко становится более однородным по составу, переходя от микробов, присутствующих на коже и кишечнике, содержащихся в молозиве, к микробам, содержащимся на коже младенцев и во рту в зрелом молоке. Микробы из кожи груди и кишечника матери через лимфоидные клетки кишечника перемещаются в грудь.

Младенцы, находящиеся на искусственном вскармливании, будут иметь другой микробный состав, потому что олигосахариды в молочных смесях имеют структуру, отличную от структуры грудного молока. Как и у взрослых, в их кишечном микробиоме преобладают клостридии. В отличие от доминирования бифидобактерий и лактобактерий у детей, находящихся исключительно на грудном вскармливании, первая группа имеет большее бактериальное разнообразие, даже если лишь небольшая часть пищи состоит из смеси.

В нормальном развитии чаще всего участвуют виды бифидобактерий. Аномальный профиль у младенцев, вскармливаемых смесью, можно исправить, предоставив смесь не обычного типа, а на основе причин такого профиля.

Секреторный IgA отражает микробиоту матери и защищает кишечник и иммунную систему младенца от инфекции патогенами, которые могут вызвать нездоровый микробиом. Он связывает микробные антигены и запускает «толерогенный» режим врожденных иммунных реакций при воздействии таких антигенов, регулируя иммунитет несколькими путями. Это модулирует функцию микробиома кишечника.

Здоровый микробиом кишечника имеет множество преимуществ, включая более низкий риск ожирения, переваривание неперевариваемых сахаров и активацию липопротеиновой липазы, способствующей отложению жирных кислот в тканях организма. Глюкоза также всасывается быстрее.

Микробиом кишечника даёт микробные сигналы, которые активируют клетки врожденного иммунитета, но индуцируют регуляторные Т-клетки и sIgA, тем самым предотвращая чрезмерную активацию вспомогательных Т-клеток. Считается, что отсутствие такого воздействия частично ответственно за астму, аллергию и диабет из-за аутоиммунной активности.

Недоношенные и доношенные дети

У младенцев, рожденных с весом менее 1200 г, в кишечнике, по-видимому, в основном встречаются бактерии вида фирмикуты и тенерикуты. Это показывает, что степень заселения микробиома зависит от срока беременности, вероятно, потому, что глотание начинается с неврологического созревания в третьем триместре.

Недоношенные дети подвержены повышенному риску дисбактериоза кишечника. Ответственные за это факторы включают воздействие антибиотиков, повышенный риск кесарева сечения или скорых естественных родов, искусственное вскармливание, дородовые заболевания или прием лекарств у матери, потенциальные материнские инфекции, курение, стресс и, как следствие, воспаление. В послеродовой период эти младенцы также подвергаются более высокому риску инвазивных процедур, патогенной флоры в отделении интенсивной терапии новорожденных, лекарств, которые изменяют pH их кишечника, и недостаточного воздействия материнской и домашней микробиоты.

У недоношенных детей также наблюдается снижение микробного разнообразия и увеличение количества размножающихся патогенов, помимо того, что они менее устойчивы к заболеваниям и порой демонстрируют задержку в развитии.

Антибиотики и микробиом новорожденного

Младенцы, рожденные от матерей, получающих дородовую антибиотикопрофилактику, демонстрируют значительно иной микробный профиль, например общее снижение разнообразия микробного сообщества кишечника. Уровни актинобактерий, бактериоидет, бифидобактерий и лактобактерий снижаются, в то время как уровни протеобактерий, Фирмикутов и энтерококков увеличиваются.

Подобные эффекты возникают, если антибиотики дают самому младенцу. У недоношенных детей эта потеря разнообразия связана с более высоким риском некротического энтероколита, при котором наблюдается высокий уровень смертности в этой группе.

Микробиом кожи новорожденного

Кожа новорожденного восприимчива к различным воздействиям окружающей среды, вызывающим раздражение, иммунные реакции, а также порезы и ссадины. В отличие от внутриматочной среды, кожа новорожденного должна приспосабливаться к изменениям pH, потере воды через кожу и росту рогового слоя.

Ранняя колонизация кожи важна для образования здорового кислотного покрова кожи и защиты развивающейся иммунной системы. Сыровидная (первородная) смазка вносит важный вклад в здоровье кожи, поддерживая ее увлажнение, снижая pH и предотвращая патогенные инфекции. Таким образом, этому жирово-белково-антимикробному слою, присутствующему при рождении, необходимо сохраняться на коже, за исключением кожных складок. Поэтому младенца моют только водой без мыла.

Дополнительные исследования помогут понять, как у новорожденного развивается микробиом, защищающий от многих будущих болезненных состояний, включая факторы, влияющие на него, помимо режима питания, способа доставки и воздействия антибиотиков. Это поможет разработать подходящие меры медицинского вмешательства, особенно для женщин и их новорожденных, в течение первых 1000 дней жизни, критического окна воздействия микробов.