Добавки с бифидобактериями полезны даже младенцам на грудном вскармливании

Ученые из США и Швеции провели исследование, результаты которого еще раз подтвердили важность грудного вскармливания для развития иммунной системы человека и раскрыли новые механизмы этого эффекта. Под наблюдением находились 208 детей, родившиеся в Швеции с 2014 по 2019 год. Исследователи провели анализ метагенома младенцев и Т-клеточного иммунного ответа в образцах крови. Затем у 60 младенцев из США исследовали Т-клетки кишечника. В этой когорте все дети находились на грудном вскармливании, а половина получала добавку бифидобактерий, важная роль которых была подтверждена на шведской когорте.

Может ли смесь для детского питания заменить грудное вскармливание — споры об этом не прекращаются по сей день. В грудном молоке человека содержится большое количество олигосахаридов  (HMO, human milk oligosaccharides). В кишечнике ребенка нет ферментов-гликозидаз, необходимых для переваривания олигосахаридов. Однако олигосахара являются субстратом для полезных бактерий, специализирующихся на их расщеплении, — прежде всего бифидобактерий.

Установлено, что кишечная микрофлора играет важную роль в формировании иммунитета ребенка, особенно в первые три месяца жизни. В этот промежуток времени ее состав изменяется наиболее значительно и влияет на развитие иммунитета. Иммунные клетки Т-хелперы (Th0, наивные Т-клетки) младенца приобретают специфичность. В присутствии «вредных» бактерий они могут быть направлены по пути дифференцировки в Th2- и Th17-клетки. Такая перенастройка иммунной системы может спровоцировать развитие аллергий. Последствиями нарушения состава кишечной микрофлоры в младенчестве могут быть колики, атопическое воспаление, диабет 1 типа и болезнь Крона (хроническое воспалительное заболевание кишечника).

Исследователи из Каролинского института, компании Evolve Biosystems, Inc, которая разрабатывает биодобавки для детского питания, Калифорнийского университета в Дэвисе и других научных центров США изучали, как формируется под воздействием бактерий иммунная система новорожденных. У всех 208 младенцев из первой когорты провели иммунологический анализ крови, для 157 также выполнили метагеномное секвенирование фекалий. Исследование генов микробиома показало, что уменьшение количества генов, способных утилизировать олигосахариды, коррелирует с системным и кишечным воспалением, дисфункцией иммунной системы.

Состав бактерий кишечника новорожденных сильно варьировал в первые дни, однако со временем становился более однотипным у всех младенцев. У большинства детей после рождения преобладали Bacteroidaceae и Bifidobacteriaceae. При грудном вскармливании количество Bifidobacteriaceae увеличивалось, при этом наиболее частотными видами оказались Bifidobacterium longum, B. breve и B. bifidum. Один из самых важных симбионтов кишечника — Bifidobacterium infantis. Недостаточное количество этой бактерии на ранних этапах жизни приводит к развитию аутоиммунных заболеваний.

В тех случаях, когда в кишечнике новорожденных Bifidobacteriaceae не достигали необходимого количества, резко увеличивалась доля нейтрофилов, базофилов и плазмобластов. Напротив, достаточный уровень Bifidobacteriaceae способствовал увеличению моноцитов.

Уровень Bifidobacteriaceae в кишечнике детей также коррелировал с количественным составом белков плазмы крови. Для детей с дефицитом данной бактерий были характерны воспаления, увеличенное количество клеток иммунной системы и снижение числа регуляторных клеток. Все это свидетельствует о дисфункции иммунной системы.

На американской когорте проверили, улучшит ли добавка бифидобактерий реакцию иммунной системы детей, которые и так получают грудное вскармливание. Половине когорты давали биодобавку B. infantis EVC001, разработанную в Evolve Biosystems. Эта линия бактерий содержит все варианты генов, кодирующих расщепление HMO. Из 60 младенцев 29 получали биодобавку с 7-го по 28-й день после рождения, остальные выступали в роли контрольной группы.

У детей из первой группы Т-хелперы специализировались на Th1 типе ответа. Такой ответ обеспечивает адекватную реакцию организма на патогены. Помимо этого, у них было обнаружено большее количество интерферона β — важного регуляторного медиатора, который повышает устойчивость организма к воспалению. У детей, получавших только грудное вскармливание, Т-хелперы чаще были направлены по пути специализации в Th2- и Th17-клетки, что способствует развитию аутоиммунных и аллергических реакций.

Исследователи планируют наблюдать за младенцами-участниками в течение более длительного времени, чтобы увидеть, у каких из них развивается атопическая экзема, астма или аллергия.

Роль материнского молока и бифидобактерий в кишечнике новорожденного не исчерпывается воздействием на Т-клетки. В период пребывания ребенка на грудном вскармливании в его организме увеличивается содержание сиаловой кислоты, значимого компонента, стимулирующего развитие головного мозга. Объясняется это тем, что сиаловая кислота — один из побочных продуктов расщепления олигосахаридов, содержащихся в грудном молоке.