Вплив олігосахаридів грудного молока на мікробіом

Ніна Хеппнер, M.Sc.
Технічний університет Мюнхена (ТУМ)

Школа природничих наук, кафедра харчування та  імунології, Фрайзинг, Німеччина
nina.heppner@tum.de

Основні тези:

• Олігосахариди грудного молока (ОГМ) служать субстратом для бактерій у кишечнику і, таким чином, регулюють мікробіоту дитини, що розвивається.
• Присутність або відсутність певних ОГМ у грудному молоці може мати прямий вплив на мікробний склад і ризик розвитку певних захворювань.
• Було показано, що додавання навіть декількох ОГМ, структурно ідентичних ОГМ грудного молока, у дитячу суміш, призводить до зміщення мікробіоти дітей до складу, більш схожого на мікробіоту дітей, яких вигодовують грудним молоком.
   

Грудне молоко - це шедевр еволюції і рекомендований спосіб годування немовлят. Незважаючи на те, що материнське молоко винятково динамічне і індивідуалізоване, третім за величиною компонентом материнського молока завжди є олігосахариди грудного молока (ОГМ).

1. В останні декілька років ОГМ стали центром досліджень в області харчування дітей грудного віку через їх потенційну здатність діяти як пребіотичні фактори, поряд з Іншими перевагами. У клінічних і доклінічних дослідженнях було показано, що ОГМ вливають на кишкову мікробіоту дитини, , що  розвивається, оскільки служать субстратом для корисних бактерій. Існують добре описані відмінності в мікробіоті кишечника дітей, що перебувають на грудному вигодовуванні, і дітей, що перебувають на штучному вигодовуванні. Більшість досліджень показують збільшення кількості біфідобактерій у дітей, що перебувають на грудному вигодовуванні, у комбінації з менш різноманітним мікробним співтовариством в цілому.
2. Вважається, що формування мікробіоти кишечника дитини, особливо в перші декілька місяців життя, у значному ступені залежить від компонентів материнського молока, таких як ОГМ. Таким чином за рахунок зміни складу мікробіоти ці компоненти молока можуть впливати на здоровʼя хазяїна. Створення оптимального мікробного співтовариства відразу після народження і підтримка збалансованої кишкової мікробіоти є важливими  факторами розвитку імунної системи. Олігосахариди грудного молока дуже різноманітні за своєю структурою , але не кожна мати може продукувати всі типи ОГМ.
3. Генетична схильність матері, що годує, до виконання функцій ь «секретору» (1, отже, наявність функціональної а1-2-фукозилілтрансферази FUT2), впливає на склад ОГМ в материнському молоці. Це, в свою чергу, може прямо впливати на види бактерій, присутніх у кишечнику дитина. Недоношені діти особливо піддаються ризику розвитку таких захворювань, як некротичний ентерколіт (НЕК), тяжке і часто смертельне  ну захворювання кишечника. Хоча було показано, що грудне молоко має захисний ефект у порівнянні зі штучним вигодовуванням, коли мова йде про ризик розвитку НЕК, в деяких недоношених дітей  HEK розвивається, незважаючи на те, що вони переважно перебувають на грудному вигодовуванні.

Проспективне когортне дослідження показало, що грудне молоко дітей, у яких розвився НЕК, відрізняється від грудного молока здорових дітей тим, що воно має значно більш низьку концентрацію певного олігосахариду грудного молока, що називається дисіаліллакто-N-тетраозою (DSLNT).6 Це приклад того, як ОГМ можуть модулювати мікробіоту і, у свою чергу, впливають на стан здоров'я дитини. У цей час із цієї точки зору вивчаються різні ОГМ.

Завдяки останнім технологічним досягненням тепер можливо синтезувати невелику підгрупу ОГМ для використання в дитячих сумішах. Є надія передати деякі зі спостережуваних переваг олігосахаридів грудного молока дітям, що перебувають на штучному вигодовуванні. У подвійному сліпому рандомізованому клінічному дослідженні було показано, що 2-фукозіллактоза (2-FL) і лакто-N-неотетраоза (LNnT) значно збільшують відносну чисельність біфідобактерій і більшою мірою наближають мікробний склад до мікробіоти грудних дітей у період грудного вигодовування на третьому місяці життя.7 Діти, у групі добавок ОГМ, що перебувають на штучному вигодовуванні, які отримали тип мікробного співтовариства калу, аналогічний товариству у дітей, що перебувають на грудному вигодовуванні, з меншою ймовірністю потребували лікування антибіотиками у віці до 12 місяців у порівнянні з дітьми з іншими типами мікробних співтовариств калу. 

Ці результати малюють позитивну картину майбутнього, у якому суміш для дітей може бути додатково оптимізована для мінімізації відмінностей у складі кишкової мікробіоти, що, таким чином, може призвести до потенційної користі для здоров'я
 

Джерела

1. Andreas NJ, Kampmann B, and Le-Doare KM. Human breast milk: A review on its composition and bioactivity. Early human development, 2015. 91(11): p. 629-635. // Грудное молоко: обзор состава и биологической активности.
2. Milani C, et al. The first microbial colonizers of the human gut: composition, activities, and health implications of the infant gut microbiota. Microbiology and Molecular Biology Reviews, 2017. 81(4). // Первые микробные колонизаторы кишечника человека: состав, деятельность и последствия для здоровья микробиоты кишечника младенца.
3. Bode L. Human milk oligosaccharides: every baby needs a sugar mama. Glycobiology, 2012. 22(9): p. 1147-1162. // Олигосахариды грудного молока: каждому ребенку нужна сахарная мама.
4. Bazanella M et al. Randomized controlled trial on the impact of early-life intervention with bifidobacteria on the healthy infant fecal microbiota and metabolome. The American journal of clinical nutrition, 2017. 106(5): p. 1274-1286. // Рандомизированное контролируемое исследование влияния вмешательства бифидобактерий в раннем возрасте на фекальную микробиоту и метаболом здоровых младенцев.
5. Bode L. Human milk oligosaccharides in the prevention of necrotizing enterocolitis: a journey from in vitro and in vivo models to mother-infant cohort studies. Frontiers in pediatrics, 2018. 6: p. 385. // Олигосахариды грудного молока в профилактике некротического энтероколита: путь от моделей in vitro и in vivo к когортным исследованиям матери и ребенка.
6. Autran CA et al. Human milk oligosaccharide composition predicts risk of necrotising enterocolitis in preterm infants. Gut, 2018. 67(6): p. 1064-1070. // Состав олигосахаридов грудного молока позволяет прогнозировать риск некротизирующего энтероколита у недоношенных детей.
7. Berger B et al. Linking Human Milk Oligosaccharides, Infant Fecal Community Types, and Later Risk To Require Antibiotics. Mbio, 2020. 11(2). // Связывание олигосахаридов грудного, типов микробных сообществ кала младенцев и последующего риска потребности в антибиотиках.