Исследование на мышах выявило новые защитные свойства грудного молока

Согласно исследованию, проведенному учеными из Школы общественного здравоохранения Блумберга Джонса Хопкинса, иммунный компонент грудного молока, известный как система комплемента, формирует кишечную среду мышей таким образом, что делает их менее восприимчивыми к определенным болезнетворным бактериям. Исследование было опубликовано в журнале Cell.

Исследователи обнаружили, что детеныши мышей, которых кормили кормящими мышами, чье грудное молоко не содержало ключевого белка комплемента, имели разные популяции кишечных микробов, чем детеныши, которых кормили стандартным грудным молоком мышей, что делало их очень уязвимыми для Citrobacter Rodentium, бактерии, которая заражает кишечник мышей. Citrobacter Rodentium похож на некоторые виды вызывающей диарею кишечной палочки, которая может инфицировать людей, но не мышей.

Эксперименты исследователей показывают, что компоненты комплемента грудного молока мышей улучшают здоровье младенцев мышей, напрямую уничтожая некоторые виды бактерий, обитающих в кишечнике. Такое изменение микробиоты кишечника делает мышей-детенышей гораздо менее восприимчивыми к инфекции Citrobacter Rodentium, тем самым защищая молодняк от определенных инфекционных угроз. Активность изменения формы не зависит от антител, в отличие от того, как обычно работают компоненты комплемента.

Исследователи также подтвердили в отдельных анализах in vitro, что грудное молоко человека содержит эти компоненты комплемента, которые продемонстрировали аналогичную активность в отношении конкретных бактерий.

В совокупности эти результаты проливают свет на механизмы того, как грудное молоко обеспечивает защиту от некоторых бактериальных инфекций.

«Эти результаты показывают решающую роль белков комплемента грудного молока в формировании микробного состава кишечника ребенка и защите от бактериальных инфекций в кишечнике в раннем возрасте», — говорит старший автор исследования профессор Фэнъи Ван. «Это представляет собой важное расширение нашего понимания защитных механизмов грудного молока».

Грудное вскармливание имеет множество известных и предполагаемых преимуществ. Он обеспечивает превосходное питание для младенцев и, по-видимому, защищает от некоторых краткосрочных или долгосрочных заболеваний. Также известно, что грудное молоко помогает защитить от распространенных инфекций, поскольку оно передает антитела и лейкоциты от матери.

Грудное молоко также содержит белки комплемента, которые могут работать с антителами или «дополнять» их, атакуя бактерии. В то время как белки комплемента, циркулирующие в крови, были в центре внимания многих исследований, белки комплемента в грудном молоке изучены гораздо меньше, и до сих пор их роль неясна.

В новом исследовании Ван и его команда использовали искусственно созданных мышей, у которых отсутствовали важные гены комплемента. Они обнаружили, что из молока самок мышей этого типа мышиные детеныши в возрасте нескольких недель (даже те, у которых были нормальные гены комплемента) были очень восприимчивы к колиту, часто летальному, из-за инфекций Citrobacter Rodentium. Напротив, у щенков, питающихся нормальным молоком, содержащим комплемент, наблюдались лишь незначительные и преходящие признаки кишечной инфекции.

Команда обнаружила, что этот защитный эффект белков комплемента грудного молока зависит от их способности формировать микробиоту кишечника ребенка. Белки комплемента убивают определенные виды кишечных бактерий, и это уничтожение микробов создает общую среду кишечника, в которой вредное воспаление гораздо менее вероятно в присутствии Citrobacter Rodentium.

«Микробиота кишечника имеет большое значение для здоровья», — говорит Ван. «Белки комплемента грудного молока играют решающую роль в создании «защитной» кишечной микробиоты на ранних стадиях развития, способствуя здоровью младенцев и защищая от патогенов».

Исследование также, по-видимому, знаменует собой прогресс в фундаментальной иммунологии. Белки комплемента в крови, хотя известно, что они способны вызывать прямое повреждение бактериальных клеток, обычно действуют в сотрудничестве с антителами при специфическом иммунном ответе. Однако Ван и его команда показали, что эта активность комплемента грудного молока против бактерий не требует антител и представляет собой неспецифический иммунный ответ.

«Это открывает двери для множества новых исследований, например, для выяснения специфической биологии комплемента в грудном молоке и сравнения ее с биологией комплемента в крови, а также для оценки роли комплемента за пределами антителозависимой специфической иммунной системы», — резюмировал Ван.