Ihmisen maidon oligosakkaridit voivat auttaa hoitamaan tai ehkäisemään bakteeri -infektioita vastasyntyneillä ja aikuisilla

Bakteerit, jotka tunnetaan nimellä ryhmä B Streptokokki (GBS) ovat yleinen syy veren infektioihin, aivokalvontulehdus ja vastasyntyneiden kuolleena syntyminen. Vaikka GBS -infektioita voidaan usein hoitaa tai ehkäistä antibiooteilla, bakteerit ovat yhä vastustuskykyisempiä.

Nyt, tutkijat ovat havainneet, että äidinmaidon oligosakkaridit (HMO) - lyhyet sokerimolekyylit, joita on runsaasti äidinmaidossa - voivat auttaa estämään GBS -infektioita ihmissoluissa ja -kudoksissa sekä hiirissä. Jonain päivänä, HMO:t voivat ehkä korvata antibiootit imeväisten ja aikuisten infektioiden hoitoon, he sanovat.

Tutkijat esittävät tuloksensa tänään American Chemical Societyin (ACS) syksyn kokouksessa. ACS Fall 2021 on hybridikokous, joka pidetään käytännössä ja henkilökohtaisesti 22.-26.8., ja on-demand-sisältö on saatavilla 30. elokuuta-syyskuuta. 30. Kokouksessa on yli 7 000 esitystä monista tieteen aiheista.

"Laboratoriomme on aiemmin osoittanut, että useiden eri luovuttajaäitien maidosta eristetyillä HMO -seoksilla on antimikrobinen ja antibiofilmi -aktiivisuus GBS:ää vastaan, "sanoo Rebecca Moore, joka esittelee työn kokouksessa. "Halusimme hypätä pois näistä in vitro -tutkimuksista nähdäksemme, voisivatko HMO:t estää raskaana olevan naisen solujen ja kudosten infektioita, ja raskaana olevilla hiirillä. "Moore on jatko -opiskelija Steven Townsendin laboratorioissa, Ph.D., Vanderbiltin yliopistossa ja Jennifer Gaddy, Ph.D., Vanderbilt University Medical Centerissä.

Yhdysvaltain tautien torjunta- ja ehkäisykeskusten mukaan noin 2, 000 vauvaa Yhdysvalloissa saa GBS:n vuosittain, ja 4-6% heistä kuolee siihen. Bakteerit siirtyvät usein äidistä vauvaan synnytyksen ja synnytyksen aikana. Odottavalle äidille, joka testaa positiivisesti GBS:ää, annetaan yleensä suonensisäisiä antibiootteja synnytyksen aikana ehkäistäkseen varhain alkavia infektioita, jotka tapahtuvat ensimmäisen elinviikon aikana.

Mielenkiintoista, myöhään alkavien infektioiden (joita esiintyy viikosta kolmeen kuukauteen syntymän jälkeen) esiintyvyys on suurempi äidinmaidonkorvikkeilla kuin rintaruokituilla imeväisillä, mikä viittaa siihen, että rintamaidon tekijät voivat auttaa suojautumaan GBS:ltä. Jos niin, sokerit voivat ehkä korvata antibiootit, joka, hyödyllisten bakteerien tappamisen lisäksi ovat tehottomampia antibioottiresistenssin lisääntymisen vuoksi.

Tutkijat tutkivat useiden äitien yhdistettyjen HMO:iden vaikutuksia istukan immuunisolujen (kutsutaan makrofageiksi) ja raskauskalvon (sikiötä ympäröivään pussiin) GBS -infektioon. "Havaitsimme, että HMO:t pystyivät täysin estämään bakteerien kasvua sekä makrofageissa että kalvoissa, joten käännyimme nopeasti katsomaan hiirimallia, "Moore sanoo.

He tutkivat, voisivatko HMO:t estää GBS -infektion leviämisen raskaana olevien hiirien lisääntymistien kautta. "Viidessä lisääntymiskanavan eri osassa, näimme merkittävästi vähentyneen GBS -infektion HMO -hoidolla. "

Rebecca Moore, Jatko -opiskelija, Vanderbiltin yliopisto

Selvittää, millä HMO -yhdisteillä ja muilla oligosakkarideilla on nämä antimikrobiset vaikutukset ja miksi, tutkijat perustivat keinotekoisen kahden lajin mikrobiomin, jossa on GBS ja hyödyllinen Streptococcus salivarius kudosviljelylevyllä kasvavat lajit, erotettu puoliläpäisevällä kalvolla. Sitten, tutkijat lisäsivät oligosakkarideja, joita tavallisesti lisätään äidinmaidonkorvikkeisiin, kutsutaan galakto-oligosakkarideiksi (GOS), jotka ovat peräisin kasveista. Sokerin puuttuessa GBS tukahdutti "hyvien" bakteerien kasvun, mutta GOS auttoi tätä hyödyllistä lajia kasvamaan. "Tulimme siihen tulokseen, että GBS tuottaa maitohappoa, joka estää kasvua, ja sitten kun lisäämme oligosakkaridia, hyödylliset lajit voivat käyttää sitä ravinnonlähteenä tämän tukahduttamisen voittamiseksi, "Moore selittää.

Hieman yllättävää, ensimmäiset järjestelmässä testatut HMO:t eivät vaikuttaneet tähän, mutta Townsend sanoo, että on todennäköistä, että yksi tai useampi ihmisen maidon yli 200 ainutlaatuisesta sokerista osoittaa aktiivisuutta keinotekoisessa mikrobiomimäärityksessä. Ryhmä aikoo ottaa selvää. Syy, miksi HMO:t voivat hoitaa ja ehkäistä GBS-infektiota, on todennäköisesti kaksinkertainen, Tutkijat sanovat:Ne toimivat liima-aineena estämällä taudinaiheuttajia tarttumasta kudoksen pintoihin ja muodostamasta biokalvoa, ja ne voivat toimia prebioottina tukemalla hyvien bakteerien kasvua.

"HMO:t ovat olleet olemassa niin kauan kuin ihmiset, ja bakteerit eivät ole keksineet niitä. Oletettavasti, koska maitoa on niin paljon, ja ne muuttuvat jatkuvasti vauvan kehityksen aikana, "Townsend sanoo." Mutta jos voisimme oppia lisää niiden toiminnasta, on mahdollista, että voisimme hoitaa erilaisia ​​infektioita HMO -yhdisteiden seoksilla, ja ehkä jonain päivänä tämä voisi korvata aikuisten antibiootit, samoin kuin vauvat. "

• Elektroniset terveysjärjestelmät auttoivat lisäämään HBV-seulontaa COVID-19-pandemian aikana
• Verenpainelääkkeet voivat parantaa kolorektaalisyöpäpotilaiden eloonjäämistä