Los oligosacáridos de la leche materna pueden ayudar a tratar o prevenir infecciones bacterianas en recién nacidos y adultos

Bacterias conocidas como grupo B Estreptococo (GBS) son una causa común de infecciones de la sangre, meningitis y muerte fetal en recién nacidos. Aunque las infecciones por EGB a menudo se pueden tratar o prevenir con antibióticos, las bacterias se vuelven cada vez más resistentes.

Ahora, Los investigadores han descubierto que los oligosacáridos de la leche humana (HMO), cadenas cortas de moléculas de azúcar abundantes en la leche materna, pueden ayudar a prevenir las infecciones por EGB en células y tejidos humanos y en ratones. Algún día, Los HMO podrían reemplazar los antibióticos para tratar infecciones en bebés y adultos, ellos dicen.

Los investigadores presentarán sus resultados hoy en la reunión de otoño de la American Chemical Society (ACS). ACS Fall 2021 es una reunión híbrida que se lleva a cabo virtualmente y en persona del 22 al 26 de agosto. y el contenido bajo demanda estará disponible del 30 de agosto al 30 de septiembre. 30. La reunión cuenta con más de 7, 000 presentaciones sobre una amplia gama de temas científicos.

"Nuestro laboratorio ha demostrado anteriormente que las mezclas de HMO aisladas de la leche de varias madres donantes diferentes tienen actividad antimicrobiana y antibiofilm contra el GBS, "dice Rebecca Moore, quién presenta el trabajo en la reunión. "Queríamos saltar de estos estudios in vitro para ver si los HMO podrían prevenir infecciones en células y tejidos de una mujer embarazada, y en ratones preñados ". Moore es un estudiante graduado en los laboratorios de Steven Townsend, Doctor., en la Universidad de Vanderbilt y Jennifer Gaddy, Doctor., en el Centro Médico de la Universidad de Vanderbilt.

Según los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades de EE. UU., sobre 2, 000 bebés en los EE. UU. Contraen GBS cada año, y el 4-6% de ellos muere por ello. Las bacterias a menudo se transfieren de la madre al bebé durante el trabajo de parto y el parto. Una futura madre que da positivo en la prueba de GBS generalmente recibe antibióticos por vía intravenosa durante el trabajo de parto para ayudar a prevenir infecciones de aparición temprana. que ocurren durante la primera semana de vida.

Curiosamente, la incidencia de infecciones de aparición tardía (que ocurren entre una semana y tres meses después del nacimiento) es mayor en los lactantes alimentados con fórmula que en los lactantes, lo que sugiere que los factores en la leche materna podrían ayudar a proteger contra el GBS. Si es así, los azúcares tal vez podrían reemplazar a los antibióticos, cuales, además de matar las bacterias beneficiosas, son cada vez menos eficaces debido al aumento de la resistencia a los antibióticos.

Los investigadores estudiaron los efectos de los HMO combinados de varias madres sobre la infección por GBS de las células inmunitarias placentarias (llamadas macrófagos) y de la membrana gestacional (el saco que rodea al feto). "Descubrimos que los HMO podían inhibir completamente el crecimiento bacteriano tanto en los macrófagos como en las membranas, así que rápidamente pasamos a mirar un modelo de ratón, "Dice Moore.

Examinaron si los HMO podrían evitar que una infección por GBS se propague a través del tracto reproductivo de ratones preñados. "En cinco partes diferentes del tracto reproductivo, vimos una disminución significativa de la infección por GBS con el tratamiento con HMO ".

Rebecca Moore, Estudiante graduado, Universidad de Vanderbilt

Para averiguar qué HMO y otros oligosacáridos tienen estos efectos antimicrobianos y por qué, los investigadores establecieron un microbioma artificial de dos especies con GBS y el beneficio Streptococcus salivarius especies que crecen en una placa de cultivo de tejidos, separados por una membrana semipermeable. Luego, los investigadores agregaron oligosacáridos que comúnmente se agregan a la fórmula infantil, llamados galacto-oligosacáridos (GOS), que se derivan de plantas. En ausencia del azúcar, GBS suprimió el crecimiento de las bacterias "buenas", pero GOS ayudó a esta especie benéfica a crecer. "Concluimos que GBS está produciendo ácido láctico que inhibe el crecimiento, y luego cuando agregamos el oligosacárido, las especies beneficiosas pueden usarlo como fuente de alimento para superar esta supresión, Moore explica.

Algo sorprendente, las primeras HMO que probaron en el sistema no tuvieron este efecto, pero Townsend dice que es probable que uno o más de los más de 200 azúcares únicos en la leche humana muestren actividad en el ensayo del microbioma artificial. El equipo planea averiguarlo. La razón por la que los HMO pueden tratar y prevenir la infección por GBS es probablemente doble:los investigadores dicen:actúan como un anti-adhesivo al evitar que los patógenos se adhieran a las superficies de los tejidos y formen una biopelícula, y podrían actuar como prebióticos apoyando el crecimiento de bacterias buenas.

"Las HMO han existido tanto tiempo como los humanos, y las bacterias no los han descubierto. Presumiblemente, eso es porque hay tantos en la leche, y cambian constantemente durante el desarrollo de un bebé, Townsend dice. "Pero si pudiéramos aprender más sobre cómo funcionan, es posible que podamos tratar diferentes tipos de infecciones con mezclas de HMO, y tal vez algún día esto podría ser un sustituto de los antibióticos en adultos, así como a los bebés ".

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