Микробиота грудного молока.
Основные пункты для консультанта по грудному вскармливанию. Обзор 2019 г.

Белянцева Елена Сергеевна,
Педиатр, аллерголог-Иммунолог. Член европейской ассоциации аллергологов и клинических иммунологов (EAACI)

В последние годы отмечается большой интерес к проблеме формирования микробиоты кишечника у детей, особенно в раннем возрасте. Прежде всего, это обусловлено тем, что в представлении о микробиоценозе различных биотопов организма человека произошли значительные изменения, и сегодня появилась возможность генотипического подхода к идентификации многочисленного микробного сообщества и ранее не изученных видов бактерий. Это стало возможным с появлением метагеномики - науки, изучающей последовательность фрагментов ДНК смешанной микробной популяции, включая культивируемые и, что особенно актуально, некультивируемые виды микроорганизмов [1].

Многочисленные исследования показали, что первые 1000 дней жизни являются важным и определяющим периодом в формировании основ здоровья человека, построении программы на всю дальнейшую жизнь [2]. Условиями формирования нормальной микробиоты кишечника ребенка являются: физиологическое течение беременности, роды в срок через естественные родовые пути, раннее прикладывание к груди (в течение первых 30 минут после рождения), получение ребенком молозива, исключительно грудное вскармливание в первое полугодие жизни [3]. Неблагоприятное влияние на формирование кишечной микробиоты на ранних этапах онтогенеза оказывает ряд факторов, включая осложненное течение беременности, нарушение эндоэкологии у матери, изменение сроков гестации, оперативный способ родоразрешения, позднее прикладывание к груди, отказ от естественного вскармливания и искусственное вскармливание с рождения, широкое использование антибиотиков [4].

На формирование микробиоты кишечника в первые часы и дни постнатальной жизни огромное влияние оказывает характер вскармливания, поскольку ребенок адаптируется к энтеральному типу питания. У детей, получающих грудное вскармливание, количество бифидобактерий вдвое больше, чем у детей, находящихся на искусственном вскармливании, и бифидобактерии занимают у них доминирующее положение в течение первых нескольких недель жизни. Микробный профиль кишечника детей при грудном вскармливании характеризуется выраженным разнообразием, и наряду с представителями бифидобактерий (B.breve, B.bifidum, B.longum), которые составляют до 60-90% от общей фекальной микробиоты, выделяются энтерококки, энтеробактерии, вейллонеллы [5]. Микробный профиль кишечника детей при искусственном вскармливании характеризуется преобладанием строгих и факультативных анаэробов, таких как Бактероиды и Клостридии, а также Стафилококки, Стрептококки и Энтеробактерии, с более поздней колонизацией бифидобактериями.

Профиль микробного заселения кишечника детей с различным характером вскармливания обусловлен рядом факторов, включая наличие собственной микрофлоры молока и олигосахаридов, которые являются пребиотиками для основных представителей микробиоты кишечника, включая бифидо- и лактобактерии. До недавнего времени считалось, что грудное молоко стерильно, однако обнаружение в составе грудного молока бактерий в количестве от 10³ до 10⁴ КОЕ/мл позволило сформулировать такое понятие, как «микробиом грудного молока», и показало влияние грудного вскармливания, как естественного «персонифицированного» пре- и пробиотика, на формирование микробиоты кишечника ребенка [6].

Микробы грудного молока одни из первых колонизируют кишечник новорожденного и влияют на близкие и отдаленные состояния здоровья ребенка. В настоящее время проводятся работы по изучению микробиоты молока во всем мире, изучаются различные группы женщин, а также различные возрастные периоды. Среди ранних исследований по изучению микробиоты применялись методы полимеразной цепной реакции РНК (ПЦР), которые показали наличие часто встречаемых колоний Стафилококков, Стрептококков, Пропионибактерий и охарактеризовали эти колонии как основу микробиоты молока[7].

Далее представлены выдержки из работ по изучению микробного состава грудного молока, они различаются по выборке, по методам исследования, но каждое из них вносит свой вклад в информационную базу о микробиоте материнского молока.

Исследование 2009 года, Collado et al, Испания. Изучались образцы грудного молока от 50 здоровых матерей, молоко собрано ручным методом, аспептично, и заморожено. Методом ПЦР в реальном времени выявили большое количество ДНК микроорганизмов в грудном молоке и идентифицировали преимущественно Бифидобактерии, Лактобактерии, Стафилококки и Стрептококки[8].

Исследование 2012 года, Cabrera- Rubio et al, Финляндия. Изучали образцы молока от 18 женщин, 8 из них здоровы и 10 с ожирением. Асептически собранное молоко на 2е сутки, в 1 и 6 месяц после родов хранили при глубокой заморозке. Результаты показали, что микробный состав меняется со временем: в молозиве преобладают группы Лактобактерий, причем они содержатся в гораздо большем количестве, чем в других образцах. Индекс массы тела также влияет на микробный состав грудного молока: у матерей с ожирением в молозиве Лактобактерии преобладали особенно, а в образцах 6-месячных преобладали Стафилококки, Лактобактерии и было снижено число Бифидобактерий. Кроме того, на состав микробиоты влиял выраженный набор массы в беременность- увеличивалось число золотистого стафилококка. Помимо этого, были высказаны гипотезы о способе попадания микроорганизмов в грудное молоко. Одна из них, существовавшая ранее, об энтеромаммарном пути (через лимфоидную слизистую систему определенные микроорганизмы из кишечника матери попадают в молочные железы), в данном исследовании не нашла подтверждения, так как микробиота кишечника и грудного молока женщин не соответствовали друг другу. Еще одной теорией является попадание микробов в грудное молоко с кожи и рта младенцев, но было обнаружено, что микробный состав молозива уже за неделю до родов примерно соответствует молозиву после родов, а вот в 1 и 6 месяцев образцы имеют микрофлору, свойственную ротовой полости младенцев, что говорит о возможном занесении дополнительной нужной флоры в молочные протоки матери[9].

Tuzun et al, в Турции 2013 год, оценивали влияние микробиоты грудного молока на течение желтухи грудного молока. В исследование вошли образцы от 60 матерей, у половины были доношенные дети с так называемой «желтухой грудного молока», в контрольной группе- здоровые доношенные дети. Молоко собирали асептически, ручным методом, одновременно с двух сторон с 1 по 28 день жизни и затем хранили при глубокой заморозке. Было выявлено, что в группе контроля грудное молоко содержало большее количество бифидобактерий (штаммы В adolescentis, B bifidum, and B longum) Концентрации Бифидобактерий бифидум в молоке и фекалиях коррелировали между собой. И кроме того, концентрация обнаруженных штаммов бифидобактерий отрицательно коррелировала с уровнем билирубина у младенцев. Таким образом был сделан вывод о роли бифидобактерий в развитии желтухи грудного молока[10].

Khodayar-Parto et al, 2014, Испания. Изучали отличия микробиоты грудного молока в зависимости от стажа кормления, гестационного возраста детей, а также способа рождения. В исследовании принимали участие 13 матерей с доношенными детьми и 19 с преждевременно рожденными малышами, также их поделили на другую группу по методу родоспоможения: 15- вагинальные роды и 17- кесарево сечение. Изучались образцы молока в первые три недели (1-5, 6-15, и 17 сутки). Преобладающей флорой были Бифидобактерии, Лактобактерии, Стафилококки и Энтерококки, причем микробное число увеличивалось со временем. Кроме того, количество бактерий было обнаружено в большем числе у недоношенных детей и у детей, рожденных при помощи кесарева сечения, но преобладала условно-патогенная флора, а Бифидобактерии все же преобладали у доношенных детей и у детей, рожденных естественным путем. Был сделан вывод, что способ рождения и гестационный возраст влияют на микробиоту грудного молока и соответственно на микробиоту кишечника ребенка, что может также иметь влияние на иммунную систему[11].

2015, Испания, Olivares et al, изучали влияние целиакии у матерей на микробиоту грудного молока. В исследовании участвовали 24 женщины, 50/50 здоровые и имеющие диагноз целиакия. Изучали уровни иммуноглобулина А, олигосахаридов, цитокинов и флору в грудном молоке, а также их возможное влияние на развитие целиакии у ребенка. Грудное молоко от матерей с целиакией содержало значительно меньшее количество Интерлейкина 12p70, трансформирующего фактора роста и секреторного иммуноглобулина А, интерферона гамма, а также меньшее число копий Бифидобактерий. Эти факторы выполняют важные защитные иммунные функции, а их низкое количество теоретически снижает защитные эффекты на развитие у детей целиакии в будущем[12].

Hunt et al, США, 2011 год. В исследование включили 16 здоровых женщин, у которых асептично собирали грудное молоко при помощи электронноно молокоотсоса 4 раза в течение 4 недель. При помощи новой техники секвенирования генов были обнаружены 9 основных видов бактерий, которые присутствовали во всех образцах: Стафилококки, Стрептококки, Серраты, Псеудомоны, Коринебактерии, Ралстонии, Пропионибактерии, Сфингомоны, Брадиризобиумы. И таким образом, высказали предположение об относительно постоянном составе микробиоты грудного молока [13].

Jost et al, 2013 год, Швейцария. Методом секвенирования генов были изучены образцы грудного молока от 7 здоровых женщин, которые родили естественным путем. Молоко аспетически собрано 3 раза за первый месяц (3-6, 9-14,25-30 дни после родов). Преоладающей флорой были обнаружены Стафилококки, Стрептококки, Пропионибактерии (>90%), значительные популляции облигатных анаэробов, включая Бифидобактрии и Вейлонеллы. Данное исследование позволяет предполагать, что грудное молоко является основным источником бактериального разнообразия в кишечнике новорожденного [14].

2015, Испания, Jimenez et al выяснили различия в метагеноме грудного молока у здоровых женщин и женщин с маститами. 10 здоровых женщин и 10 женщин, страдающих маститами асептично сцеживали грудное молоко ручным методом. Полученные ДНК секвенировали и изучали их свойства. Во всех образцах преобладали человеческие ДНК, ≥ 90%. Образцы от здоровых женщин содержали Стафилококки, Стрептококки, Бактероиды, Фекобактерии, Руминококки, Лактобактерии и Пропионибактерии, причем процент бактерий у женщин сильно разнообразен. Ученые отметили, что Золотистый Стафилококк преобладал в образцах от женщин с острым маститом, а Эпидеримальный Стафилококк в образцах от женщин с хроническим маститом. Грибковая и протозойная флора была также обнаружена во всех образцах, в то время как Археи отсутствовали в образцах от женщин с маститами. Кроме этого были найдены различные вирусы, их роль требует дальнейшего изучения. Таким образом, сделан вывод, что микробиом грудного молока это не только различные бактерии, но и другие формы жизни[15].

Williams et al, 2017, США, изучали влияние нутритивного статуса на микробиом грудного молока женщин. Асептично собранное грудное молоко от 21 здоровой женщины, 9 образцов от 2 дня до 6 месяцев после родов, с полным описанием их диеты в течение 24 часов. Женщин разделили на группы с нормальным весом и ожирением. Результаты: Микробиом грудного молока был относительно постоянным во все периоды, хотя некоторые изменения все же имеются. У женщин с ожирением в наибольших количествах обнаруживались Гранулоцителлы. А также, были найдены различия в грудном молоке в зависимости от диеты, например, употребление полиненасыщенных жирных кислот обратно пропорционально количеству Коринебактерий. Употребление углеводов в целом, дисахаридов и лактозы обратно пропорционально Фирмикутам, а белка- позитивно коррелирует с Гемелла. Полученные данные позволяют предполодить, что диета матери может играть ключевую роль в бактериальной заселенности грудного молока. Диета может оказывать это влияние через различные режимы, например, изменяя состав компонентов молока или сочетание определенных групп бактерий в желудочно-кишечном тракте матери. Направление требует дальнейшего изучения[16].

2019 год, Нидерланды, Pamela D. Browne et al. Поиск связи между микробиотой грудного молока и развитием психологических расстройств (тревожность, депрессия). В исследовании приняли участие 51 женщина, которые имели доношенную беременность, после родов не имели каких-либо осложнений, не принимали лекарственные средства. Образцы молока, собранного асептически, ручным методом в 2 6 и 12 недель после родов, были заморожены. В 6 недель матери заполняли анкету, где отмечались симптомы стресса, тревоги, депрессии. Во всех образцах отмечалось повышенное содержание Лактобактерий и снижение Стафилококков, вне зависимости от срока сцеженного молока и уровня тревожности. У 13 женщин с высоким уровнем депрессии и у 13 женщин с низким уровнем депрессии не было обнаружено значительных качественных различий в микробиоте грудного молока. Однако, значительно больше поколений Фирмикутов, Протеобактерий, Бактероидов, Ацинетобактера и Флавобактерий были выявлены у женщин низким уровнем тревоги. У женщин с высоким уровнем тревожности значительно ниже количественный состав микробиоты в сравнении с женщинами с низким уровнем тревожности. Данное исследование предполагает потенциальную связь между уровнем психологических расстройств матери и микробиотой грудного молока, показывая возможные механизмы влияния депрессии матери на здоровье и развитие новорожденного[17].

M. Matsuyama et al., Австралия, 2019. Изучение влияния кормления грудью после года на микробиоту кишечника детей. Также изучали сопутствующие факторы- способ рождения, прием антибиотиков, ввод прикорма. В исследование вошли 52 ребенка, в возрасте 1 года (+/- 2 недели), у которых брали образцы стула для оценки микробиоты кишечника, из них 22 ребенка (43%) находились еще на грудном вскармливании и получали обычную пищу. Микробиота стула грудных детей значительно отличалась от микробиоты детей, отлученных ранее, вне зависимости от срока введения прикорма. У детей все еще получающих грудное молоко, присутстовало больше Вейлонелл, у не получающих микробиота похожа на «взрослую», с преимуществом Фирмикутов. Микробиота незначительно отличалась у детей в зависимости от способа рождения или приема антибиотиков. Данная работа позволяет говорить, что грудное молоко продолжает положительно влиять на микробиоту кишечника детей которые уже употребляют обычную пищу, а значит влиять на их здоровье[18].

Еще одно исследование 2019 года в Швейцарии провели Schwab C. Et al, в котором изучали влияние анаэробного хранения при 4°C в течение 6 суток на состав грудного молока. 21 образец грудного молока, собранных в течение 3-6 месяцев после родов изучали свежим и после хранения. Преобладающими микроорганизмами являлись Стрептококки, Энтеробактерии, Лактобактерии, их среднее бактериальное число в образцах свежих и после хранения значительно не отличалось, в некоторых образцах увеличилось число Бактероидов, а в некоторых появились Клостридии. Число олигосахаридов было неизменным. Таким образом, исследование показало, что анаэробное хранение незначительно влияет на микробный состав молока и до 6 дней является вполне безопасным для ребенка[19].

В этом обзоре я проанализировала основные современные исследования по микробиоте грудного молока. Ученые по всему миру используют различные методы диагностики и поиска состава микробиоты. К сожалению, не обследовалось еще действительно больших групп с единым дизайном, а также выборкой сопутствующих факторов. Грудное молоко является нестерильным изначально, но механизм попадания туда микроорганизмов и формирование флоры остается пока до конца не изученным. Не изучалась активно микробиота грудного молока женщин, которые кормят длительно- больше года, хотя это заслуживает отдельного внимания. Микробиота грудного молока влияет на здоровье и развитие ребенка, а также на здоровье мамы.

Литература:

1. Bull M.J., Plummer N.T. Part 1: the human gut microbiome in health and disease, Integr. Med. A Clinician's J. 2014. no.13 (6).
2. Pelzera E., Gomes-Arango L.F., Barrett H.L., Nitert M.D. Review: Maternal health and the placental microbiome. Placenta. 2017. no.54.
3. Баранов А.А., Намазова-Баранова Л.С., Альбицкий В.Ю. Профилактическая педиатрия – новые вызовы // Вопросы современной педиатрии. 2012. №11(2).
4. Якушин А.С., Украинцев С.Е., Денисов М.Ю. Кишечная микробиота: формирование в раннем возрасте, влияние на здоровье, способы коррекции // Вопросы современной педиатрии. 2017. №16 (6).
5. Palmer C,, Bik E.M., DiGiulio D.B., Relman D.A., Brown P.O. Development of the human infant intestinal microbiota. PLoS Biol. 2007. no.5.
6. Антонова Л.К., Самоукина А.М., Алексеева Ю.А., Федотова Т.А., Петрова О.А., Страхова С.С. Современный взгляд на формирование пищеварительного тракта у детей первого года жизни // Современные проблемы науки и образования. – 2018. – № 6.
7. Хуан М.Родригес. Микробиота женского молока. Consilium Medicum. Педиатрия. (Прил.) 2016; 04: 35-40.
8. Jeurink PV, van Bergenhenegouwen J, Jiménez E, et al. Human milk: a source of more life than we imagine. Benef Microbes. 2013;4(1)
9. Cabrera-Rubio, R., Collado, M. C., Laitinen, K., Salminen, S., Isolauri, E., & Mira, A. (2012). The human milk microbiome changes over lactation and is shaped by maternal weight and mode of delivery. The American Journal of Clinical Nutrition, 96(3), 544–551.
10. Tuzun F, Kumral A, Duman N, Ozkan H. Breast milk jaundice: effect of bacteria present in breast milk and infant feces. J Pediatr Gastroenterol Nutr. 2013;56(3):328-332.
11. Khodayar-Pardo, P., Mira-Pascual, L., Collado, M. C., & Martínez-Costa, C. (2014). Impact of lactation stage, gestational age and mode of delivery on breast milk microbiota. Journal of Perinatology, 34(8), 599–605.
12. Olivares M, Albrecht S, De Palma G, et al. Human milk composition differs in healthy mothers and mothers with celiac disease. Eur J Nutr. 2015;54(1):119-128.
13. Hunt KM, Foster JA, Forney LJ, et al. Characterization of the diversity and temporal stability of bacterial communities in human milk. PLoS One. 2011;6(6):e21313.
14. Jost T, Lacroix C, Braegger C, Chassard C. Assessment of bacterial diversity in breast milk using culture-dependent and culture-independent approaches. Br J Nutr. 2013;110(7):1253-1262.
15. Jiménez E, de Andrés J, Manrique M, et al. Metagenomic analysis of milk of healthy and mastitis-suffering women. J Hum Lact. 2015;31(3):406-415.
16. Janet E Williams, Janae M Carrothers, Kimberly A Lackey et al. Human Milk Microbial Community Structure Is Relatively Stable and Related to Variations in Macronutrient and Micronutrient Intakes in Healthy Lactating Women. J Nutr. 2017 Sep; 147(9): 1739–1748.
17. Pamela D. Browne, Marina Aparicio, Claudio Alba et al. Human Milk Microbiome and Maternal Postnatal Psychosocial Distress. Front Microbiol. 2019; 10: 2333.
18. Matsuyama, M., Gomez-Arango, L. F., Fukuma, N. M., Morrison, M., Davies, P. S. W., & Hill, R. J. (2018). Breastfeeding: a key modulator of gut microbiota characteristics in late infancy. Journal of Developmental Origins of Health and Disease, 1–8.
19. Schwab C, Voney E, Ramirez Garcia A. Characterization of the Cultivable Microbiota in Fresh and Stored Mature Human Breast Milk. Front Microbiol. 2019 Nov 20;10:2666.