Czy mleko matki kształtuje rezystom niemowlęcia?

Porady dotyczące karmienia piersią od dawna opierały się na dychotomicznym wyborze: karmienie piersią kontra karmienie mieszanką. Przełomowe badanie opublikowane w czasopiśmie Nature Communications autorstwa Ferrettiego, Allerta i innych całkowicie podważa tę uproszczoną perspektywę ¹.

Wykorzystując metodę metagenomiki typu shotgun (sidenote: Metagenomika shotgunowa Jest to metoda sekwencjonowania o wysokiej rozdzielczości polegająca na analizowaniu całego materiału genetycznego każdego drobnoustroju w próbce. W przeciwieństwie do starszych technik, które umożliwiają identyfikację rodzin bakterii, pozwala na precyzyjną identyfikację aż do poziomu gatunku i ujawnia funkcjonalne geny, jakie te bakterie posiadają. )  w analizie 507 próbek pobranych od 195 par matek i niemowląt, zespół zbadał bakterie nie tylko na poziomie gatunkowym, ale także szczepowym – czyli z rozdzielczością genetyczną niezbędną do udowodnienia przeniesienia, a nie tylko do jego wnioskowania. Odkrycia te pozwalają spojrzeć na karmienie piersią w nowym świetle, jako na aktywną, specyficzną dla danego szczepu interwencję mikrobiologiczną, mającą wymierne konsekwencje dla rezystomu (sidenote: Resistomu Cały zestaw genów oporności na antybiotyki (ARG) występujących w mikrobiomie. W niniejszym badaniu na skład resistomu jelitowego niemowląt znaczący wpływ miało mleko matki, nawet w przypadku niemowląt, które nigdy wcześniej nie były leczone antybiotykami. )  niemowlęcia.

Kiedy jeden gatunek spaja mikrobiom

Bifidobacterium longum występowało w 98,2% próbek kału niemowląt w wieku jednego miesiąca, jednak sama częstość występowania nie oddaje w pełni jego roli. Niemowlęta, w których jelitach dominowało B. longum, a zwłaszcza jego podgatunek B. longum subsp. infantis, zachowywały znacznie bardziej stabilny skład mikrobiomu w okresie od pierwszego do szóstego miesiąca życia niż niemowlęta, u których dominowały inne gatunki.
Mechanizm ten jest specyficzny: B. longum subsp. infantis posiada mechanizm enzymatyczny umożliwiający rozkład oligosacharydów mleka ludzkiego (HMO), co daje mu decydującą przewagę konkurencyjną w jelitach niemowląt karmionych piersią.
Jego średnia względna liczebność wzrosła z 3,2% w wieku jednego miesiąca do 23,8% w wieku sześciu miesięcy. Największą zmienność wykazały niemowlęta, w których jelitach nie dominowały bifidobakterie.

Dwanaście potwierdzonych przypadków przeniesienia i co mówią one o osi jelitowo-mlecznej

Dwanaście przypadków zbieżności na poziomie szczepów między mlekiem matki a jelitami niemowlęcia; ten sam gatunek, identyczny profil genetyczny; dowodzą one, że mleko matki stanowi rzeczywistą drogę przenoszenia.
Wspólne taksony obejmowały komensali (B. longum, B. bifidum), gatunki związane z jelitami (Phocaeicola vulgatus) oraz typowe mikroorganizmy jamy ustnej, takie jak Streptococcus salivarius i Rothia mucilaginosa, przy czym te dwa ostatnie sugerują kolonizację wsteczną z jamy ustnej niemowlęcia z powrotem do mleka podczas ssania, co stanowi biologicznie prawdopodobną oś dwukierunkową.

Najbardziej znaczącym odkryciem było wykrycie Klebsiella pneumoniae jako potwierdzonego wspólnego szczepu. Żadne z niemowląt nie wykazywało objawów klinicznych, co wskazuje na bezobjawowe nosicielstwo komensalne; niemniej jednak odkrycie to sugeruje, że niezależny od hodowli nadzór nad mlekiem na poziomie szczepów może zapewnić bardziej miarodajną stratyfikację ryzyka w oddziałach noworodkowych wysokiego ryzyka, wykraczającą poza możliwości standardowych badań hodowlanych.

Sposób porodu dodatkowo komplikuje ten obraz: 19,4% szczepów bakterii występujących w jelitach niemowląt w wieku jednego miesiąca utrzymało się do szóstego miesiąca życia, a niemowlęta urodzone drogą pochwową zachowały ich znacznie więcej niż te urodzone przez cesarskie cięcie (p = 0,018), co wskazuje, że sposób porodu wpływa nie tylko na wczesną kolonizację, ale także na trwałość społeczności mikrobiologicznej w ciągu pierwszych sześciu miesięcy życia.

Rezistom jest dziedziczny, a karmienie piersią może wpływać na jego kształtowanie się

Wszystkie niemowlęta w wieku jednego miesiąca były nosicielami genów oporności na antybiotyki (ARG), w tym 67% tych, u których nie odnotowano ekspozycji na antybiotyki przed, w trakcie ani po porodzie. Występowały wszystkie klasy oporności na tetracyklinę, MLS (makrolidy, linkozamidy i streptograminy), aminoglikozydy oraz beta-laktamy. Nie jest to oznaka niepowodzenia klinicznego; jest to podstawowa ekologia ludzkiego jelita noworodka, ukształtowana poprzez mechanizmy niezależne od presji selekcyjnej antybiotyków i w dużej mierze niewidoczne w standardowych badaniach klinicznych.

Wyniki niniejszego badania dostarczają informacji na temat osi przenoszenia oraz, co najważniejsze, wskazują na możliwe do modyfikacji środki zaradcze. Pary matka–dziecko wykazywały istotnie większą liczbę wspólnych genów oporności na antybiotyki (ARG) niż losowo dobrane pary pozorne (p < 0,016). Dominującymi wspólnymi genami były MACB (klasa MLS), ACRD (aminoglikozydy) i TETQ (tetracyklina). Współdzielenie było najwyższe w dwóch parach, w których potwierdzono przypadki przeniesienia szczepów, co stanowi spójne wyjaśnienie mechanistyczne. Niemniej jednak niemowlęta z jelitami zdominowanymi przez bifidobakterie nosiły znacznie mniej genów oporności na antybiotyki (ARG) niż te, w których dominowały inne gatunki (p = 7,6×10−10).

Wnioski dla praktyki są jednoznaczne: wspieranie kolonizacji bakterii z rodzaju Bifidobacterium poprzez wyłączne karmienie piersią oraz, w wskazanych przypadkach, stosowanie probiotyków zawierających B. longum subsp. infantis nie tylko wzbogaca mikrobiom, ale także hamuje rozwój resistomu.