Учёные из Института Велком Сэнгер, Университетского колледжа Лондона и Бирмингемского университета изучили микробиомы 1288 здоровых младенцев до одного месяца в рамках исследования UK Baby Biome Study. Они использовали секвенирование геномов для анализа образцов кала младенцев.

Исследование, опубликованное 6 сентября в журнале Nature Microbiology, показало, что одна из полезных бактерий генетически приспособлена к грудному молоку. Это говорит о том, что она лучше всего подходит для микробиома младенца.

Эта бактерия также может блокировать проникновение вредных микроорганизмов в кишечник ребёнка. Поэтому она может быть использована как натуральный пробиотик.

Результаты исследования могут помочь в разработке детских смесей и пробиотиков с наиболее эффективными штаммами бактерий для кишечника ребёнка. Сейчас большинство коммерческих пробиотиков содержат другой штамм бактерий, который не встречается в ранних микробиомах младенцев из промышленно развитых стран, таких как Великобритания и США.

Исследователи обнаружили три вида бактерий. Два из них полезны, а третий может вызвать проблемы. Он способен привести к появлению бактерий, устойчивых к антибиотикам. Это может помешать формированию здоровой микрофлоры кишечника у младенцев и повысить риск заселения патогенными микроорганизмами.

Чтобы предотвратить возможные проблемы, можно составить карту микробиома кишечника ребёнка сразу после рождения. Так мы узнаем, какие бактерии у него уже есть. При необходимости можно будет подобрать индивидуальный пробиотик, который поможет сформировать здоровую микрофлору и защитит от инфекций.

Чтобы понять, как бактерии-первопроходцы влияют на здоровье, нужны дополнительные исследования.

Например, проект «Микробы, молоко, психическое здоровье и я» (4М) изучает, как микробиом кишечника младенца и питание в раннем возрасте влияют на развитие мозга, поведение, эмоции и психическое здоровье в будущем. Проект проводится Институтом Веллкома Сэнгера в рамках исследования „Дети растут в Ливерпуле“, в котором участвуют 10 000 матерей и младенцев.

Микробиом кишечника — это экосистема из миллионов микробов, важных для здоровья человека. Она начинает формироваться после рождения, поэтому первый месяц — лучшее время для приёма пробиотиков, которые восстанавливают и укрепляют микробиом. Но раньше не было достаточно данных о том, как развивается микробиом в этот период и какие бактерии лучше давать новорождённым.

Исследование UK Baby Biome Study показало, что микробиом детей, рождённых вагинально, отличается от микробиома детей, появившихся на свет путём кесарева сечения.

В новом исследовании проанализировали 2387 образцов кала 1288 британских младенцев, родившихся в больницах, и некоторых их матерей. Оказалось, что у всех новорождённых есть доминирующая «бактерия-первопроходец», которая определяет профиль микробиома.

Бактерии Bifidobacterium longum subsp. longum (B. longum) и Bifidobacterium breve (B. breve) полезны, так как они способствуют стабильной колонизации других полезных микробов. Enterococcus faecalis (E. faecalis), напротив, опасен.

B. longum передаётся из кишечника матери во время родов. Исследователи выяснили, что B. breve таким образом не передаётся. Эта бактерия генетически адаптирована для использования питательных веществ грудного молока и может блокировать заселение кишечника младенцев опасными патогенами.

Грудное вскармливание не влияет на тип бактерий в кишечнике ребёнка, в отличие от использования антибиотиков.

Около 85% исследуемых детей находились на грудном вскармливании в первые недели жизни. Другие факторы, такие как возраст матери и количество родов, также могут играть роль. Для изучения их влияния на долгосрочные показатели здоровья необходимы дальнейшие исследования.

Исследование показало, что бактерия Bifidobacterium longum subsp. infantis (B. infantis), которая содержится в пробиотиках для младенцев, не является распространённой среди британских детей. Это подтверждают исследования из других западных стран — там B. infantis также нет в микробиомах детей раннего возраста. Возможно, более эффективным натуральным пробиотиком может быть B. breve.

Доктор Ян Шао, первый автор исследования из Института Веллкома Сангера, рассказал, что до UK Baby Biome Study было мало известно о том, какие микробы первыми закрепляются в кишечнике новорождённого.

Учёные проанализировали геномную информацию более 1200 младенцев и выявили три основные бактерии, которые определяют развитие микробиоты кишечника. Это позволило определить профили микробиома младенца.

Понимание состава этих экосистем — первый шаг к разработке персонализированных вмешательств для поддержания здорового микробиома.

Луиза Кенни, профессор Ливерпульского университета и ведущий исследователь проекта «Дети растут в Ливерпуле», говорит, что решение о способе родов и грудного вскармливания должно быть индивидуальным. Не существует универсального подхода, который был бы лучшим для всех.

Мы пока не знаем точно, как способ рождения и кормление влияют на микробиом и здоровье ребёнка в будущем. Поэтому эти исследования важны. Мы должны продолжать искать новые пути, чтобы обеспечить детям наилучший старт в жизни.

Найджел Филд, соавтор исследования из Калифорнийского университета, сообщил, что три бактерии-первопроходца важны для развития микробиома младенцев. Однако пока неясно, влияют ли они на здоровье и болезни в детстве и более позднем возрасте.

Чтобы это выяснить, ведётся наблюдение за участниками UK Baby Biome Study. Для изучения роли микробиома младенца на здоровье нужны более крупные когорты.

Доктор Тревор Лоули из Института Веллкома Сэнгера сказал, что формирование микробиома в начале жизни влияет на здоровье человека в будущем. В это время пробиотики могут быть особенно полезны для младенцев.

Исследование выявило бактерию, которая может переваривать грудное молоко и защищать новорождённого от вредных микробов. Эта бактерия может стать природным пробиотиком.

Доктор Лоули надеется, что результаты исследования помогут выбирать пробиотики и разрабатывать новые терапевтические средства на основе микробиома.

Иллюстрация: нейросеть