Oligosaccharide aus Muttermilch können bei der Behandlung oder Vorbeugung von bakteriellen Infektionen bei Neugeborenen und Erwachsenen helfen

Bakterien, bekannt als Gruppe B Streptokokken (GBS) sind eine häufige Ursache für Blutinfektionen, Meningitis und Totgeburt bei Neugeborenen. Obwohl GBS-Infektionen oft mit Antibiotika behandelt oder verhindert werden können, die Bakterien werden immer resistenter.

Jetzt, Forscher haben herausgefunden, dass Humanmilch-Oligosaccharide (HMOs) – kurze Ketten von Zuckermolekülen, die in der Muttermilch reichlich vorhanden sind – – dazu beitragen können, GBS-Infektionen in menschlichen Zellen und Geweben sowie bei Mäusen zu verhindern. Irgendwann mal, HMOs könnten Antibiotika zur Behandlung von Infektionen bei Säuglingen und Erwachsenen ersetzen. Sie sagen.

Ihre Ergebnisse stellen die Forscher heute auf der Herbsttagung der American Chemical Society (ACS) vor. ACS Herbst 2021 ist ein Hybrid-Meeting, das vom 22. bis 26. August virtuell und persönlich abgehalten wird. und On-Demand-Inhalte werden vom 30. August bis zum September verfügbar sein. 30. Das Treffen umfasst mehr als 7, 000 Präsentationen zu einem breiten Spektrum wissenschaftlicher Themen.

„Unser Labor hat zuvor gezeigt, dass Mischungen von HMOs, die aus der Milch mehrerer verschiedener Spendermütter isoliert wurden, antimikrobielle und antibiotische Aktivität gegen GBS aufweisen. “ sagt Rebecca Moore, wer die Arbeit in der Sitzung präsentiert. „Wir wollten von diesen In-vitro-Studien ausgehen, um zu sehen, ob HMOs Infektionen in Zellen und Geweben einer schwangeren Frau verhindern können. und bei trächtigen Mäusen." Moore ist Doktorand in den Labors von Steven Townsend, Ph.D., an der Vanderbilt University und Jennifer Gaddy, Ph.D., im Medical Center der Vanderbilt-Universität.

Nach Angaben der US-amerikanischen Zentren für die Kontrolle und Prävention von Krankheiten etwa 2, 000 Babys in den USA bekommen jedes Jahr GBS, und 4-6% von ihnen sterben daran. Die Bakterien werden oft während der Wehen und der Geburt von der Mutter auf das Baby übertragen. Eine werdende Mutter, die positiv auf GBS getestet wurde, erhält normalerweise während der Wehen intravenöse Antibiotika, um frühzeitig einsetzende Infektionen zu verhindern. die in der ersten Lebenswoche auftreten.

Interessant, die Inzidenz von Spätinfektionen (die eine Woche bis drei Monate nach der Geburt auftreten) bei Säuglingen, die mit Säuglingsnahrung ernährt werden, höher ist als bei gestillten Säuglingen, was darauf hindeutet, dass Faktoren in der Muttermilch zum Schutz vor GBS beitragen könnten. Wenn ja, die Zucker könnten vielleicht Antibiotika ersetzen, welcher, Neben der Abtötung von nützlichen Bakterien, werden aufgrund der Zunahme von Antibiotikaresistenzen weniger wirksam.

Die Forscher untersuchten die Auswirkungen von kombinierten HMOs von mehreren Müttern auf die GBS-Infektion von plazentaren Immunzellen (sogenannte Makrophagen) und der Gestationsmembran (dem Beutel, der den Fötus umgibt). „Wir fanden heraus, dass HMOs das Bakterienwachstum sowohl in den Makrophagen als auch in den Membranen vollständig hemmen konnten. Also wandten wir uns sehr schnell einem Mausmodell zu, " sagt Moore.

Sie untersuchten, ob HMOs die Ausbreitung einer GBS-Infektion durch den Fortpflanzungstrakt trächtiger Mäuse verhindern könnten. "In fünf verschiedenen Teilen des Fortpflanzungstraktes, wir sahen eine signifikant verringerte GBS-Infektion mit HMO-Behandlung."

Rebecca Moore, Doktorand, Vanderbilt-Universität

Um herauszufinden, welche HMOs und andere Oligosaccharide diese antimikrobielle Wirkung haben und warum, die Forscher haben mit GBS und dem Nützlichen ein künstliches Zwei-Spezies-Mikrobiom aufgebaut Streptococcus salivarius Arten, die in einer Gewebekulturplatte wachsen, durch eine semipermeable Membran getrennt. Dann, die Forscher fügten Oligosaccharide hinzu, die normalerweise Säuglingsnahrung zugesetzt werden, genannt Galacto-Oligosaccharide (GOS), die aus Pflanzen gewonnen werden. In Abwesenheit des Zuckers GBS unterdrückte das Wachstum der "guten" Bakterien, aber GOS half dieser nützlichen Art zu wachsen. „Wir kamen zu dem Schluss, dass GBS Milchsäure produziert, die das Wachstum hemmt, und wenn wir dann das Oligosaccharid hinzufügen, die Nützlinge können es als Nahrungsquelle nutzen, um diese Unterdrückung zu überwinden, “ erklärt Moore.

Etwas überraschend, die ersten im System getesteten HMOs hatten diesen Effekt nicht, aber Townsend sagt, dass es wahrscheinlich ist, dass einer oder mehrere der über 200 einzigartigen Zucker in der Muttermilch im künstlichen Mikrobiom-Assay Aktivität zeigen. Das Team will es herausfinden. Der Grund, warum HMOs eine GBS-Infektion behandeln und verhindern können, ist wahrscheinlich zweifach:die Forscher sagen:Sie wirken antiadhäsiv, indem sie verhindern, dass Krankheitserreger an Gewebeoberflächen kleben und einen Biofilm bilden, und sie könnten als Präbiotikum wirken, indem sie das Wachstum guter Bakterien unterstützen.

„HMOs gibt es so lange wie die Menschen, und Bakterien haben sie nicht herausgefunden. Vermutlich, Das liegt daran, dass Milch so viele enthält, und sie verändern sich während der Entwicklung eines Babys ständig, " sagt Townsend. "Aber wenn wir mehr darüber erfahren könnten, wie sie funktionieren, Es ist möglich, dass wir verschiedene Arten von Infektionen mit Mischungen von HMOs behandeln könnten, und vielleicht könnte dies eines Tages ein Ersatz für Antibiotika bei Erwachsenen sein, sowie Babys."

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