Бактерии, известные как стрептококки группы B (СГБ), являются частой причиной инфекций крови, менингита и мертворождения у новорожденных. Хотя инфекции СГБ часто можно вылечить или предотвратить с помощью антибиотиков, бактерии становятся все более устойчивыми. Теперь исследователи обнаружили, что олигосахариды грудного молока (HMOs) — короткие цепочки молекул сахара, которых много в грудном молоке — могут помочь предотвратить инфицирование СГБ в клетках и тканях человека и у мышей. Они говорят, что когда-нибудь олигосахариды грудного молока смогут заменить антибиотики для лечения инфекций у младенцев и взрослых.
Исследователи представляют свои результаты на осеннем заседании Американского химического общества (ACS), которое проходит онлайн и очно с 22 по 26 августа.
«Наша лаборатория ранее показала, что смеси HMOs, выделенные из молока нескольких разных матерей-доноров, обладают противомикробной и антибиотикопленочной активностью против СГБ, — говорит аспирант Ребекка Мур, представляющая работу группы ученых. — Теперь мы хотели провести исследование in vitro, чтобы увидеть, могут ли HMOs предотвратить инфицирование клеток и тканей беременной женщины и беременных мышей».
По данным Центров США по контролю и профилактике заболеваний, около 2000 младенцев в США заболевают СГБ каждый год, и 4-6% из них умирают от него. Бактерии часто передаются от матери к ребенку во время схваток и родов. Будущей матери, у которой положительный результат теста на СГБ, обычно вводят внутривенные антибиотики во время родов, чтобы предотвратить ранние инфекции, которые возникают в течение первой недели жизни у младенца. Интересно, что частота поздних инфекций (которые случаются от одной недели до трех месяцев после рождения) выше у детей, находящихся на искусственном вскармливании, чем у детей, вскармливаемых грудью, что позволяет предположить, что факторы в грудном молоке могут помочь защитить от СГБ. Если это так, сахар, возможно, сможет заменить антибиотики, которые, помимо уничтожения полезных бактерий, становятся менее эффективными из-за роста устойчивости к ним.
Исследователи изучили влияние комбинированных HMOs от нескольких матерей на инфицирование СГБ плацентарных иммунных клеток (называемых макрофагами) и гестационной оболочки (мешочка, окружающего плод).
«Мы обнаружили, что HMOs способны полностью подавлять рост бактерий как в макрофагах, так и в мембранах, поэтому мы очень быстро обратились к модели мыши», — говорит Мур. Они изучили, могут ли олигосахариды грудного молока предотвратить распространение инфекции СГБ через репродуктивный тракт беременных мышей. — В пяти различных частях репродуктивного тракта мы увидели значительное снижение инфицирования СГБ при лечении HMOs», — отмечает Мур.
Чтобы выяснить, какие олигосахариды обладают антимикробным действием и почему, исследователи создали искусственный двухвидовый микробиом с СГБ и полезными видами Streptococcus salivarius, растущими в пластине для культивирования тканей, разделенных полупроницаемой мембраной. Затем исследователи добавили олигосахариды, которые обычно добавляют в детские смеси, называемые галактоолигосахаридами (GOS), которые получают из растений. В отсутствие сахара СГБ подавлял рост «хороших» бактерий, но GOS помогал этому полезному виду расти.
«Мы пришли к выводу, что СГБ производит молочную кислоту, которая тормозит рост, а затем, когда мы добавляем олигосахарид, полезные виды могут использовать его в качестве источника пищи для преодоления этого подавления», — объясняет Мур.
Несколько удивительно, что первые HMOs, которые они протестировали в системе, не имели такого эффекта, но Таунсенд говорит, что вполне вероятно, что один или несколько из более чем 200 уникальных сахаров в материнском молоке проявят активность в анализе искусственного микробиома. Команда планирует выяснить это. Причины, по которым HMOs могут лечить и предотвращать инфекцию СГБ, вероятно, двоякие, говорят исследователи: они действуют как антиадгезив, предотвращая прилипание патогенов к поверхностям тканей и формирование биопленки, и они могут действовать как пребиотики, поддерживая рост хороших бактерий.
«HMOs существуют столько же, сколько и люди, и бактерии не могут их понять. Предположительно, это потому, что их очень много в молоке, и они постоянно меняются в процессе развития ребенка, — говорит доктор философии Стивен Таунсенд. — Но если бы мы могли больше узнать о том, как они работают, возможно, мы смогли бы лечить различные типы инфекций с помощью смесей СГБ, и, возможно, однажды это могло бы стать заменой антибиотикам как у взрослых, так и у детей».
23.08.2021
Елена Краснова
Нет комментариев