Nu, forskere har opdaget, at oligosaccharider fra modermælk - korte strenge sukkermolekyler, der er rigelige i modermælk - kan hjælpe med at forhindre GBS -infektioner i humane celler og væv og hos mus. En skønne dag, HMO'er kan muligvis erstatte antibiotika til behandling af infektioner hos spædbørn og voksne, de siger.
Forskerne præsenterer deres resultater i dag på efterårsmødet i American Chemical Society (ACS). ACS Fall 2021 er et hybridmøde, der afholdes virtuelt og personligt 22.-26. August, og on-demand-indhold vil være tilgængeligt 30. august-sept. 30. Mødet byder på mere end 7, 000 oplæg om en lang række videnskabelige emner.
"Vores laboratorium har tidligere vist, at blandinger af HMO'er isoleret fra mælk fra flere forskellige donormødre har antimikrobiel og antibiofilmaktivitet mod GBS, "siger Rebecca Moore, der præsenterer arbejdet på mødet. "Vi ville springe fra disse in vitro -undersøgelser for at se, om HMO'er kunne forhindre infektioner i celler og væv fra en gravid kvinde, og hos gravide mus. "Moore er kandidatstuderende i laboratorierne i Steven Townsend, Ph.d., ved Vanderbilt University og Jennifer Gaddy, Ph.d., på Vanderbilt University Medical Center.
Ifølge de amerikanske centre for sygdomsbekæmpelse og forebyggelse, omkring 2, 000 babyer i USA får GBS hvert år, og 4-6% af dem dør af det. Bakterierne overføres ofte fra mor til baby under fødsel og fødsel. En vordende mor, der tester positivt for GBS, får normalt intravenøs antibiotika under arbejdet for at forhindre tidlig infektion, som sker i den første uge af livet.
Interessant nok, forekomsten af infektioner, der først er begyndt (som sker fra en uge til tre måneder efter fødslen) er højere i formelfoder end spædbørn, hvilket tyder på, at faktorer i modermælk kan hjælpe med at beskytte mod GBS. Hvis så, sukkerarterne kunne måske erstatte antibiotika, hvilken, ud over at dræbe gavnlige bakterier, bliver mindre effektive på grund af stigningen i antibiotikaresistens.
Forskerne undersøgte virkningerne af kombinerede HMO'er fra flere mødre på GBS -infektion af placentale immunceller (kaldet makrofager) og af svangerskabsmembranen (sækken omkring fosteret). "Vi fandt ud af, at HMO'er var i stand til fuldstændigt at hæmme bakterievækst i både makrofager og membraner, så vi hurtigt vendte os til at se på en musemodel, "Siger Moore.
De undersøgte, om HMO'er kunne forhindre en GBS -infektion i at sprede sig gennem reproduktive kanaler hos gravide mus. "I fem forskellige dele af reproduktionskanalen, vi oplevede en signifikant nedsat GBS -infektion med HMO -behandling. "
Rebecca Moore, Kandidatstuderende, Vanderbilt University
For at finde ud af hvilke HMO'er og andre oligosaccharider der har disse antimikrobielle virkninger, og hvorfor, forskerne oprettede et kunstigt to-arts mikrobiom med GBS og det gavnlige Streptococcus salivarius arter, der vokser i en vævskulturplade, adskilt af en halvgennemtrængelig membran. Derefter, forskerne tilføjede oligosaccharider, der normalt sættes til modermælkserstatning, kaldet galacto-oligosaccharider (GOS), som stammer fra planter. I mangel af sukker, GBS undertrykte væksten af de "gode" bakterier, men GOS hjalp denne gavnlige art med at vokse. "Vi konkluderede, at GBS producerer mælkesyre, der hæmmer vækst, og når vi tilføjer oligosaccharidet, den gavnlige art kan bruge den som fødekilde for at overvinde denne undertrykkelse, "Forklarer Moore.
Noget overraskende, de første HMO'er, de har testet i systemet, havde ikke denne effekt, men Townsend siger, at det er sandsynligt, at et eller flere af de over 200 unikke sukkerarter i modermælk vil vise aktivitet i det kunstige mikrobiomassay. Teamet planlægger at finde ud af det. Grunden til at HMO'er kan behandle og forhindre GBS-infektion er sandsynligvis todelt, siger forskerne:De fungerer som en anti-klæbemiddel ved at forhindre patogener i at klæbe til vævsoverflader og danne en biofilm, og de kunne fungere som et præbiotikum ved at understøtte væksten af gode bakterier.
"HMO'er har eksisteret så længe mennesker har, og bakterier har ikke regnet dem ud. Formentlig, det er fordi der er så mange i mælk, og de ændrer sig konstant under en babys udvikling, "Townsend siger." Men hvis vi kunne lære mere om, hvordan de fungerer, det er muligt, at vi kunne behandle forskellige typer infektioner med blandinger af HMO'er, og måske en dag kan dette være en erstatning for antibiotika hos voksne, såvel som babyer. "