Oligosaharidi u ljudskom mlijeku mogu pomoći u liječenju ili sprječavanju bakterijskih infekcija u novorođenčadi i odraslih

Bakterije poznate kao skupina B Streptococcus (GBS) česti su uzročnici infekcija krvi, meningitis i mrtvorođenče u novorođenčadi. Iako se GBS infekcije često mogu liječiti ili spriječiti antibioticima, bakterije postaju sve otpornije.

Sada, istraživači su otkrili da oligosaharidi u ljudskom mlijeku (HMO) - kratki nizovi molekula šećera u majčinom mlijeku - mogu pomoći u sprječavanju infekcija GBS -om u ljudskim stanicama i tkivima te u miševa. Jednog dana, HMO -i bi mogli zamijeniti antibiotike za liječenje infekcija u dojenčadi i odraslih, oni kažu.

Znanstvenici će svoje rezultate predstaviti danas na jesenskom sastanku Američkog kemijskog društva (ACS). ACS jesen 2021 hibridni je sastanak koji se održava virtualno i osobno od 22. do 26. kolovoza, i sadržaji na zahtjev bit će dostupni od 30. kolovoza do rujna. 30. Na sastanku je više od 7, 000 prezentacija o širokom rasponu znanstvenih tema.

"Naš je laboratorij prethodno pokazao da mješavine HMO -a izoliranih iz mlijeka nekoliko različitih majki donatorica djeluju antimikrobno i na antibiotike u odnosu na GBS, "kaže Rebecca Moore, koji predstavlja rad na sastanku. "Željeli smo iskočiti iz ovih in vitro studija kako bismo vidjeli mogu li HMO -i spriječiti infekcije u stanicama i tkivima trudnice, i kod trudnih miševa. "Moore je apsolvent u laboratorijima Stevena Townsenda, Dr. Sc., na sveučilištu Vanderbilt i Jennifer Gaddy, Dr. Sc., u Sveučilišnom medicinskom centru Vanderbilt.

Prema američkim centrima za kontrolu i prevenciju bolesti, oko 2, 000 beba u SAD -u godišnje dobije GBS, a 4-6% njih umire od toga. Bakterije se često prenose s majke na bebu tijekom poroda. Buduća majka koja je pozitivna na GBS obično se intravenozno daje antibioticima tijekom poroda kako bi se spriječila rana infekcija, koji se javljaju tijekom prvog tjedna života.

Zanimljivo, učestalost kasnih infekcija (koje se događaju od jednog tjedna do tri mjeseca nakon rođenja) veća je u djece koja se hrane adaptiranim mlijekom nego dojenčadi, što sugerira da bi čimbenici u majčinom mlijeku mogli pomoći u zaštiti od GBS -a. Ako je tako, šećeri bi mogli zamijeniti antibiotike, koji, osim što ubija korisne bakterije, postaju manje učinkoviti zbog porasta rezistencije na antibiotike.

Znanstvenici su proučavali učinke kombiniranih HMO -a nekoliko majki na GBS infekciju placentnih imunoloških stanica (zvanih makrofagi) i gestacijske membrane (vrećica koja okružuje fetus). "Otkrili smo da su HMO -i uspjeli u potpunosti spriječiti rast bakterija i u makrofagima i u membranama, pa smo se vrlo brzo okrenuli gledanju modela miša, "Kaže Moore.

Ispitivali su mogu li HMO -i spriječiti širenje GBS infekcije kroz reproduktivni trakt trudnih miševa. "U pet različitih dijelova reproduktivnog trakta, vidjeli smo značajno smanjenje GBS infekcije liječenjem HMO -om. "

Rebecca Moore, Postdiplomac, Sveučilište Vanderbilt

Da bismo shvatili koji HMO i drugi oligosaharidi imaju te antimikrobne učinke i zašto, istraživači su postavili umjetni mikrobiom dvije vrste s GBS-om i korisnim Streptococcus salivarius vrste koje rastu u ploči s kulturom tkiva, odvojene polupropusnom opnom. Zatim, istraživači su dodali oligosaharide koji se obično dodaju u formulu za dojenčad, nazvani galakto-oligosaharidi (GOS), koji potječu od biljaka. U nedostatku šećera, GBS je potisnuo rast "dobrih" bakterija, ali GOS je pomogao rastu ove korisne vrste. "Zaključili smo da GBS proizvodi mliječnu kiselinu koja inhibira rast, a zatim kad dodamo oligosaharid, korisne vrste mogu ga koristiti kao izvor hrane za prevladavanje ovog suzbijanja, “Objašnjava Moore.

Pomalo iznenađujuće, prvi HMO -i koje su testirali u sustavu nisu imali takav učinak, ali Townsend kaže da je vjerojatno da će jedan ili više od preko 200 jedinstvenih šećera u ljudskom mlijeku pokazati aktivnost u testu za umjetne mikrobiome. Tim planira saznati. Razlog zašto HMO-i mogu liječiti i spriječiti GBS infekciju vjerojatno je dvostruk, istraživači kažu:Djeluju kao anti-ljepilo sprječavajući da se patogeni zalijepe za površine tkiva i tvore biofilm, a mogli bi djelovati i kao prebiotik podržavajući rast dobrih bakterija.

"HMO postoje koliko i ljudi, a bakterije ih nisu shvatile. Vjerojatno, to je zato što ih ima toliko u mlijeku, i oni se stalno mijenjaju tijekom razvoja bebe, "Townsend kaže." Ali ako bismo mogli saznati više o tome kako rade, moguće je da bismo različite vrste infekcija mogli liječiti mješavinama HMO -a, i možda bi jednog dana ovo moglo biti zamjena za antibiotike kod odraslih, kao i bebe. "

• Elektronički zdravstveni sustavi pomogli su u povećanju pregleda na HBV tijekom pandemije COVID-19
• Antihipertenzivi mogu poboljšati preživljavanje pacijenata s kolorektalnim karcinomom