Oligosaharidi v materinem mleku lahko pomagajo pri zdravljenju ali preprečevanju bakterijskih okužb pri novorojenčkih in odraslih

Bakterije, znane kot skupina B Streptococcus (GBS) so pogost vzrok za okužbe krvi, meningitis in mrtvorojenost pri novorojenčkih. Čeprav lahko okužbe z GBS pogosto zdravimo ali preprečimo z antibiotiki, bakterije postajajo vse bolj odporne.

Zdaj, Raziskovalci so odkrili, da lahko oligosaharidi v človeškem mleku (HMO) - kratki nizi molekul sladkorja, ki jih je v materinem mleku - lahko pomagajo preprečiti okužbe z GBS v človeških celicah in tkivih ter pri miših. Nekega dne, HMO bi lahko nadomestili antibiotike za zdravljenje okužb pri dojenčkih in odraslih, pravijo.

Raziskovalci bodo svoje rezultate predstavili danes na jesenskem srečanju Ameriškega kemijskega združenja (ACS). ACS Fall 2021 je hibridno srečanje, ki poteka skoraj in osebno 22. do 26. avgusta, in vsebine na zahtevo bodo na voljo od 30. avgusta do septembra. 30. Na sestanku je več kot 7, 000 predstavitev o številnih znanstvenih temah.

"Naš laboratorij je že pokazal, da imajo mešanice HMO, izolirane iz mleka več različnih mater donork, protimikrobno in antibiotično aktivnost proti GBS, "pravi Rebecca Moore, ki predstavlja delo na sestanku. "Želeli smo skočiti iz teh in vitro študij, da bi ugotovili, ali lahko HMO preprečijo okužbe v celicah in tkivih nosečnice, in pri brejih miših. "Moore je podiplomski študent v laboratorijih Stevena Townsenda, Doktor znanosti, na Univerzi Vanderbilt in Jennifer Gaddy, Doktor znanosti, na Univerzitetnem medicinskem centru Vanderbilt.

Po podatkih ameriških centrov za nadzor in preprečevanje bolezni, približno 2, 000 dojenčkov v ZDA vsako leto dobi GBS, in 4-6% jih umre zaradi tega. Bakterije se med porodom in porodom pogosto prenašajo z matere na otroka. Pričakovana mama, ki je pozitivna na GBS, običajno dobi intravenske antibiotike med porodom, da prepreči zgodnje okužbe, ki se pojavijo v prvem tednu življenja.

Zanimivo je, incidenca okužb s poznim nastopom (ki se pojavijo od enega tedna do treh mesecev po rojstvu) je večja pri dojenčkih, hranjenih s formulo, kot pri dojenčkih, kar kaže, da bi dejavniki v materinem mleku lahko pomagali zaščititi pred GBS. Če je tako, sladkor bi lahko nadomestil antibiotike, ki, poleg ubijanja koristnih bakterij, so zaradi povečanja odpornosti na antibiotike vse manj učinkoviti.

Raziskovalci so preučevali učinke kombiniranih HMO več mater na okužbo GBS placentnih imunskih celic (imenovanih makrofagi) in gestacijske membrane (vrečka, ki obdaja plod). "Ugotovili smo, da so HMO lahko popolnoma zavirali rast bakterij tako v makrofagih kot v membranah, zato smo se zelo hitro obrnili na ogled modela miške, "Pravi Moore.

Preučili so, ali lahko HMO preprečijo širjenje okužbe z GBS skozi reproduktivni trakt brejih miši. "V petih različnih delih reproduktivnega trakta, opazili smo znatno zmanjšanje okužbe z GBS pri zdravljenju s HMO. "

Rebecca Moore, Diplomant, Univerza Vanderbilt

Da bi ugotovili, kateri HMO in drugi oligosaharidi imajo te protimikrobne učinke in zakaj, raziskovalci so postavili umetni mikrobiom dveh vrst z GBS in koristnim Streptococcus salivarius vrste, ki rastejo na plošči tkivne kulture, ločeni s polprepustno membrano. Potem, raziskovalci so dodali oligosaharide, ki jih običajno dodajajo formuli za dojenčke, imenovani galakto-oligosaharidi (GOS), ki izvirajo iz rastlin. Zaradi pomanjkanja sladkorja GBS je zaviral rast "dobrih" bakterij, vendar je GOS pomagal rasti te koristne vrste. "Ugotovili smo, da GBS proizvaja mlečno kislino, ki zavira rast, in potem, ko dodamo oligosaharid, koristne vrste ga lahko uporabijo kot vir hrane za premagovanje tega zatiranja, "Pojasnjuje Moore.

Nekoliko presenetljivo, prvi HMO, ki so jih testirali v sistemu, niso imeli tega učinka, vendar Townsend pravi, da bo eden ali več od več kot 200 edinstvenih sladkorjev v materinem mleku pokazal aktivnost v testu umetnega mikrobioma. Ekipa namerava izvedeti. Razlog, da lahko HMO zdravijo in preprečijo okužbo z GBS, je verjetno dvojen, raziskovalci pravijo:delujejo kot anti-adheziv, saj preprečujejo, da bi se patogeni prilepili na tkivne površine in tvorili biofilm, lahko pa delujejo kot prebiotik, saj podpirajo rast dobrih bakterij.

"HMO obstajajo tako dolgo kot ljudje, in jih bakterije niso odkrile. Menda, to je zato, ker jih je v mleku toliko, in se med otrokovim razvojem nenehno spreminjajo, "Pravi Townsend." Če pa bi lahko izvedeli več o tem, kako delujejo, možno je, da lahko različne vrste okužb zdravimo z mešanicami HMO, in morda bi nekega dne to lahko nadomestilo antibiotike pri odraslih, pa tudi dojenčki. "

• Elektronski zdravstveni sistemi so pomagali povečati presejalne preglede HBV med pandemijo COVID-19
• Antihipertenzivi lahko izboljšajo preživetje pri bolnikih s kolorektalnim rakom