Китайские ученые подтверждают иммунорегулирующую функцию грудного молока

Более 320 млн лет эволюции млекопитающих приспособили грудное молоко к удовлетворению всех физиологических потребностей младенцев: оно содержит не только питательные вещества, но и гормоны, противомикробные препараты, пищеварительные ферменты и факторы роста.

Более того, многие белки грудного молока, например казеин и мембранные белки молочных жировых глобул, являются не только источниками энергии и строительными блоками молекул, но и непосредственно стимулируют иммунитет, по крайней мере в доклинических условиях.

Аналогичным образом, микробиом кишечника, состоящий из бактерий, архей и грибов, играет важную роль в регуляции иммунной системы. В связи с этим возникает вероятность того, что иммуноукрепляющая функция белков грудного молока может носить двусторонний характер: не только напрямую стимулировать иммунную систему, но и опосредованно, регулируя численность микробов в кишечнике, которые, в свою очередь, влияют на иммунитет.

Исследование китайских ученых, опубликованное в журнале Frontiers in Microbiology, впервые подтверждает последнюю, «окольную», иммунорегулирующую функцию белков грудного молока. Авторы показали, что различия в составе белков грудного молока у разных матерей объясняют значительную часть вариаций в численности ключевых полезных микробов в кишечнике их детей, что позволяет предположить регуляторную роль этих белков на иммунную функцию микробиома кишечника у человека.

Мы показали, что концентрация определенных белков в грудном молоке предсказывает численность определенных микроорганизмов в кишечнике младенцев, которые, как известно, являются важными и необходимыми для здоровья, — сказал старший автор работы доктор Игнатиус Ман-Яу Сето из Института материнского и детского питания Yili в Пекине.

Эти результаты позволяют предположить, что материнские белки играют определенную роль в раннем развитии иммунитета и метаболизма у младенцев.

Сето и его коллеги изучали связь между составом белков 23 китайских матерей, измеренным методом ультраэффективной жидкостной хроматографии-масс-спектрометрии, и разнообразием и численностью полезных микробов кишечника в стуле их младенцев, определяемых с помощью секвенирования рРНК и количественной ПЦР в реальном времени.

Фокус на девяти белках

Мы сосредоточились на девяти молочных белках, включая остеопонтин, лактальбумин и κ-казеин, поскольку недавно было установлено, что они благоприятно влияют на раннее развитие младенцев. Их функции и механизмы еще не до конца раскрыты, поэтому мы хотели изучить их потенциальную роль в регуляции микробиома младенцев, — говорит соавтор исследования доктор Ай Чжао (Ai Zhao) из Университета Цинхуа.

Концентрация белков в грудном молоке составляла 1,6% через 42 дня после родов и 1,2% через три месяца после родов. Наиболее распространенными белками были казеин, α-лактальбумин и лактоферрин. За исключением иммуноглобулина А (антитела, важного для иммунной функции слизистых оболочек), концентрация всех исследованных белков снижалась с 42 дня до 3 месяцев после родов. Микробиом кишечника младенцев состоял в основном из бактерий родов Bifidobacterium, Escherichia, Streptococcus и Enterobacter.

Связь с пробиотиками

Исследователи обнаружили наиболее сильную связь между концентрацией белков грудного молока и двумя полезными бактериями, которые относительно редко встречались в микробиоме кишечника младенцев: Clostridium butyricum и Parabacteroides distasonis, которые используются в качестве пробиотиков для людей и домашних животных.

Например, вариации концентрации κ-казеина в материнском молоке объясняли значительную часть вариаций численности C. butyricum в кишечнике младенцев, а вариации концентрации остеопонтина объясняли значительную часть вариаций численности P. distasonis. Первая из этих бактерий, как известно, регулирует гомеостаз кишечника и борется с воспалительными заболеваниями кишечника. Вторая — противостоит диабету, колоректальному раку и воспалительным заболеваниям кишечника у человека.

Результаты данного исследования позволяют предположить, что специфические белки грудного молока могут влиять на численность определенных микробов кишечника у младенцев, играя важную роль в раннем иммунном и метаболическом развитии, — заключили авторы.

Авторы предупредили, что необходимы дальнейшие исследования.

Наши выводы основаны на корреляциях, которых недостаточно для установления прямого причинно-следственного эффекта. Для доказательства этого необходимы будущие когортные исследования и клинические испытания, в которых грудное молоко или молочная смесь будут обогащены функциональными белками, — заключает Сето.

13.09.2023