Štúdia poskytuje nové chápanie rotavírusových infekcií u novorodencov

Multidisciplinárny prístup medzinárodný tím výskumníkov z niekoľkých inštitúcií, vrátane Baylor College of Medicine, odhaľuje, že komplexné interakcie medzi cukrami a mikrobiómom v ľudskom mlieku ovplyvňujú neonatálnu rotavírusovú infekciu. Hlásené v denníku Prírodné komunikácie , táto štúdia prináša nové chápanie rotavírusových infekcií u novorodencov a identifikuje materské zložky, ktoré by mohli zlepšiť výkonnosť naživo, oslabené rotavírusové vakcíny.

„Rotavírusová infekcia spôsobuje hnačku a vracanie predovšetkým u detí mladších ako 5 rokov, s výnimkou detí mladších ako 28 dní, ktorí zvyčajne nemajú žiadne príznaky. Avšak, na niektorých miestach, infekcie u novorodencov sú spojené s vážnymi gastrointestinálnymi problémami. Aké faktory sprostredkúvajú rozdiely medzi novorodencami s príznakmi a bez nich, nie sú jasne pochopené, “povedal prvý a zodpovedajúci autor doktor Sasirekha Ramani, odborný asistent molekulárnej virológie a mikrobiológie na Baylor College of Medicine. "Naše skúmanie sme začali pred rokmi stanovením, že konkrétny kmeň rotavírusu je spojený s asymptomatickými infekciami a klinickými príznakmi u novorodencov."

Ramani a jej kolegovia najskôr hľadali odpovede z pohľadu vírusu. Skúmali, či faktory, ako je množstvo vírusu u novorodencov alebo genóm vírusu, môžu byť spojené s prítomnosťou symptómov u novorodencov, ale nenašiel žiadnu súvislosť medzi týmito faktormi. Vedci potom položili otázku z pohľadu novorodenca. Existujú faktory u novorodencov, ktoré by mohli vysvetliť, prečo tento vírus infikuje novorodencov a prečo existujú rozdiely v klinickom zobrazení?

V laboratóriu, vedci skúmali, či zložky materského mlieka matky môžu inhibovať infekciu buniek MA104, osvedčený model pre štúdie rotavírusov, s konkrétnym kmeňom rotavírusu, ktorý identifikovali v novorodeneckých škôlkach v Indii. Nečakane, zistili, že špecifické cukry prítomné v materskom mlieku posilňujú infekciu buniek v kultúre neonatálnym kmeňom rotavírusu.

„Tieto výsledky nás prekvapili, „Povedal Ramani.“ Je známe, že materské mlieko zvyšuje ochranu novorodencov pred infekciou rotavírusom a cukry v materskom mlieku môžu znížiť infekčnosť iných rotavírusov, ale tu sme zistili opak pre tento konkrétny kmeň vírusu. "

Vedci sa potom vrátili do poľa, aby zistili, či môžu validovať výsledky, ktoré našli v laboratóriu v kohorte párov matka-dieťa.

„Zistili sme, že niektoré rovnaké špecifické cukry v materskom mlieku, ktoré zvyšujú infekčnosť buniek v kultúre, sú prítomné v mlieku matiek novorodencov so symptomatickou infekciou, “Povedal Ramani.

Navyše, vedci zistili súvislosť medzi mikrobiómom v materskom mlieku a gastrointestinálnymi príznakmi u novorodencov, ktoré vyvolali nové otázky, Vysvetlil Ramani. Ako mikrobióm prispieva k rozdielom v gastrointestinálnych príznakoch?

„Čo je pre nás najzaujímavejšie, je to, že tieto cukry tiež zvyšujú replikáciu oslabeného rotavírusu, živá vakcína, ktorá je podobná novorodeneckému vírusu, ktorý skúmame, „Povedal Ramani.“ Vylepšená replikácia vírusu sa môže potenciálne premietnuť do účinnejšej imunitnej reakcie proti vírusu, čo by viedlo k lepšej ochrane dieťaťa. To je niečo, čo chceme v budúcnosti preskúmať, pretože by to mohlo osvetliť stratégie na zlepšenie účinnosti očkovacích látok proti rotavírusom v častiach sveta, kde sa im nedarí. "

„Jednou z najdôležitejších vecí pre nás je, že tieto neočakávané zistenia sú úzko späté s verejným zdravím, “povedala spoluautorka Dr. Mary K. Estesová, Cullenova nadácia udelila profesorovi predsedníčku humánnej a molekulárnej virológie na Baylor College of Medicine a emeritného zakladajúceho riaditeľa centra Texas Medical Center Digestive Diseases Center. „Multidisciplinárny charakter nášho tímu vedcov nám umožnil odpovedať na otázky o tom, ako tento jedinečný kmeň rotavírusov infikuje novorodencov, potvrdiť zistenia v teréne a otvoriť možnosti na zvýšenie účinnosti rotavírusových vakcín tam, kde sú najviac potrebné. “

„Tieto objavy sú ukážkovým príkladom naliehavej potreby zlepšiť naše chápanie zloženia a variácií v zložkách materského mlieka, “povedal spoluautor doktor Lars Bode, docentka pediatrie a riaditeľka a predsedníčka kolaboratívneho výskumu ľudského mlieka na Larsson-Rosenquistovej nadácii Matka-mlieko-dojčenské centrum excelentnosti výskumu na Kalifornskej univerzite, San Diego. "Pochopenie toho, ako rotavírus a iné patogény môžu využívať výhody zložiek materského mlieka, bude viesť k vývoju nových stratégií očkovania, aby zostali náskok v pretekoch v zbrojení hostiteľ-patogén."

• Národný inštitút zdravia udeľuje profesorom MsU grant za výskum neurodegeneratívnych chorôb
• Nová platforma pre metagenomickú analýzu