У женщин, живущих с ВИЧ, в грудном молоке меньше триптофана

Дети, рожденные у женщин, живущих с ВИЧ, даже если сами не инфицированы, чаще болеют и умирают, особенно в странах с низким уровнем дохода. Большинство осложнений связано с инфекциями, нарушением роста и когнитивного развития, но механизмы этих эффектов остаются неясными. Современная антиретровирусная терапия значительно снижает риск передачи вируса, но не устраняет хроническое воспаление и метаболические сдвиги, характерные для ВИЧ. Одним из таких сдвигов считается нарушение обмена триптофана — незаменимой аминокислоты, предшественника серотонина и метаболитов, регулирующих иммунную систему. Триптофан расщепляется через путь, контролируемый ферментом индоламин-2,3-диоксигеназой (IDO), при его активации уровень триптофана снижается, а уровень кинуренина повышается. Этот процесс наблюдается при хронических инфекциях и воспалении. Так как грудное молоко обычно является единственным источником триптофана для младенцев, группа ученых из США предположила, что ВИЧ-инфекция у матери может изменять содержание этой аминокислоты в молоке и, следовательно, влиять на развитие ребенка.

Исследователи проанализировали метаболомы 1426 образцов грудного молока от 326 женщин (288 с ВИЧ и 38 без), участвовавших в Zambia Exclusive Breastfeeding Study. Образцы собирались в течение 18 месяцев после родов, что позволило проследить динамику изменений. С помощью высокопроизводительной масс-спектрометрии авторы определили более 800 метаболитов и сравнили их уровни между группами.

Анализ показал, что молоко женщин с ВИЧ имеет характерный метаболический профиль, сохраняющийся на протяжении всего периода лактации. У них стабильно снижены уровни триптофана, повышены уровни кинуренина и увеличено соотношение кинуренина к триптофану, отражающее активность фермента IDO и ускоренный распад триптофана.

Чтобы понять, связано ли снижение триптофана с нарушением его переноса в молоко или с системными изменениями, ученые также измерили уровни аминокислоты и ее метаболитов в плазме крови. Концентрации триптофана в крови женщин с ВИЧ были значительно ниже, чем у здоровых, что говорит о системном истощении. Доля триптофана, переходящего из плазмы в молоко, не отличалась между группами, то есть дефицит в молоке отражал общий дефицит в организме матери.

Кроме того, в молоке ВИЧ-положительных женщин было обнаружено повышение концентраций цитозина, диметиларгинина и нескольких неизвестных соединений. Одно из них, обозначенное как X-12127, позже было идентифицировано методом тандемной масс-спектрометрии как 3’-дезокси-3’,4’-дидегидроцитидин (ddhC) — производное интерферон-индуцируемого рибонуклеотида ddhCTP. Повышение уровня ddhC указывает на активацию врожденного противовирусного ответа в молочной железе и системное воспаление у матерей с ВИЧ. Эти же метаболические изменения были подтверждены в независимой когорте женщин из Гаити, получавших антиретровирусную терапию.

Таким образом, авторы впервые показали, что для грудного молока женщин с ВИЧ характерно снижение уровня триптофана и нарушение его обмена по кинурениновому пути, сопровождающееся активацией интерферонового ответа и накоплением антивирусного нуклеотида ddhC. Эти сдвиги отражают хроническое воспаление и системный дефицит триптофана у матерей и могут влиять на развитие иммунной и нервной систем их детей. Авторы предполагают, что недостаток триптофана и его метаболитов может быть одной из причин повышенной заболеваемости и смертности среди неинфицированных детей ВИЧ-положительных матерей, и предлагают изучить возможность корректировки этих нарушений диетическими и фармакологическими подходами.

Антиретровирусная терапия не влияет на микробиом молока ВИЧ-инфицированных женщин