Влияние пробиотиков на внутриутробное программирование микробиоты ребенка

DOI: https://dx.doi.org/10.18565/aig.2019.9.174-180

30.09.2019
52

ФГБОУ ВО «Кемеровский государственный медицинский университет» Минздрава России, Кемерово, Россия
Состояние микробиоты кишечника матери влияет на колонизацию кишечника младенца с рождения. Применение пробиотиков во время беременности модулирует иммунитет ребенка, что демонстрируется снижением риска развития атопической болезни, поскольку первоначальное программирование иммунной системы зависит от микробиоты кишечника. Применение пробиотиков при беременности связано со снижением риска преэклампсии и преждевременных родов. Пробиотики имеют важное значение в модулировании гестационного диабета, чрезмерного увеличения массы тела и бактериального вагиноза у беременных женщин. Препарат Линекс Форте можно применять для коррекции микробиоты кишечника у беременных и лактирующих женщин.

Желудочно-кишечный тракт (ЖКТ) человека колонизируется многочисленным микробным сообществом, которое эволюционирует вместе с его хозяином, чтобы стать жизненно важным компонентом нашего организма. Таким образом, взаимосвязь между хозяином и микробиомом считается взаимоисключающим симбиозом: организм человека обеспечивает питание и адекватную физическую среду для микробных популяций, в то время как микробы выполняют важные функции, такие как, например, развитие иммунной системы и защита от кишечных инфекций [1].

Исследования как на животных моделях, так и на людях позволяют предположить, что процесс микробной колонизации особенно важен в раннем возрасте, поскольку этот период весьма актуален для иммунологического и физиологического развития [2]. Учитывая важность микробных симбионтов для развития и выживания хозяина, необходимо создавать механизмы, способствующие их надежной колонизации. Передача симбионта хорошо известна во многих симбиозах микроорганизмов-хозяев, где она варьируется от строго вертикальной (материнской) до горизонтальной (передача между членами одного и того же вида или окружающей среды) [3]. Учитывая важность формирования микробиоты младенцев для последующего развития, важно выяснить точные механизмы, с помощью которых микробное сообщество приобретается, моменты времени, когда происходит колонизация, эндогенные и экзогенные факторы, которые влияют на нее.

Степень стерильности среды обитания плода и возможность переноса микробиома внутриутробно обсуждались в течение почти 150 лет. Во второй половине прошлого века в этой области было достигнуто согласие о том, что плод находится в стерильном состоянии. Однако в настоящее время существует множество исследований с использованием современных технологий секвенирования, которые бросают вызов традиционному представлению о формировании микробиома человека. Эти исследования показывают, что ни плод, ни плацента, ни амниотическая жидкость не являются стерильными, а колонизация ЖКТ человека начинается внутриутробно [4, 5].

В известной литературе авторами статьи не найдены какие-либо исторические исследования, которые проводились с единственной целью – непосредственно оценить микробиологию околоплодных вод от здоровых женщин, родоразрешившихся в срок. Однако исследования, в которых изучались связи между микробной инфекцией/инвазией и исходами беременности, иногда включали образцы от женщин с неосложненной беременностью. Несколько независимых исследований показали, что Mycoplasma hominis и Ureaplasma urealyticum сильно коррелируют с преждевременными родами [6, 7], эти микроорганизмы были обнаружены методами культивирования или стандартной полимеразной цепной реакции (ПЦР) у практически здоровых женщин, родивших в срок [8].

Ряд исследований продемонстрировал, что физиологические, иммунные и метаболические изменения, возникающие во время беременности, происходят параллельно с изменениями микробного состава и разнообразия материнской микробиоты [9, 10]. Во время беременности материнская иммунная система адаптируется к необходимой толерантности между матерью и плодом. Кроме того, ряд факторов, включая предгестационный индекс массы тела, увеличение массы тела во время беременности [11] или аллергию [12, 13], а особенно применение антибиотиков [14], могут повлиять на состав микробиоты матери и новорожденного. В нескольких исследованиях было изучено влияние микробиоты беременных женщин на колонизацию кишечника новорожденных или ее связь с созреванием иммунной системы [15, 16]. Предполагается, что материнская микробиота и ее метаболиты, передаваемые плоду, могут играть ключевую роль в подготовке новорожденного к оптимальным взаимодействиям с собственной микрофлорой, что влияет на иммунные реакции младенца [17]. Состояние микробиоты матери имеет решающее значение для физиологии и развития плода, вызывая длительные и/или постоянные изменения, что приводит к повышенному риску развития неинфекционных заболеваний в более позднем возрасте [18]. В нескольких исследованиях изучались потенциальная бактериальная передача через плацентарный барьер у здоровых новорожденных, рожденных в срок, наличие бактерий в пуповинной крови [19], плодных оболочках [20] и амниотической жидкости [21]. Действительно, существует сильная корреляция между внутриутробными инфекциями и преждевременными родами, и, что примечательно, большинство бактерий, обнаруженных при этих инфекциях, являются обычными обитателями влагалища [22]. Тем не менее следует иметь в виду, что бактериальная нагрузка в окружающей среде плода была оценена как чрезвычайно низкая, что облегчает возможность контаминации исследуемых образцов. Бактерии, обнаруженные в меконии, включают энтерококки и эшерихии и частично напоминают микробиоту ЖКТ матери и младенца [23]. Однако механизмы, посредством которых кишечные бактерии попадают в среду матки, требуют дальнейшего изучения. Подобные исследования у людей имеют технические и этические ограничения.

В исследованиях на людях было описано, что микробиота плацент...

Список литературы

  1. Chow J., Lee S.M., Shen Y., Khosravi A., Mazmanian S.K. Host-bacterial symbiosis in health and disease. Adv. Immunol. 2010; 107: 243-74.
  2. Koleva P.T., Kim J.S., Scott J.A., Kozyrskyj A.L. Microbial programming of health and disease starts during fetal life. Birth Defects Res. C Embryo Today. 2015; 105(4): 265-77.
  3. Funkhouser L.J., Bordenstein S.R. Mom knows best: the universality of maternal microbial transmission. PLoS Biol. 2013; 11(8): e1001631.
  4. Aagaard K., Ma J., Antony K.M., Ganu R., Petrosino J., Versalovic J. The placenta harbors a unique microbiome. Sci. Transl. Med. 2014; 6(237): 237ra65.
  5. Collado M.C., Rautava S., Aakko J., Isolauri E., Salminen S. Human gut colonisation may be initiated in utero by distinct microbial communities in the placenta and amniotic fluid. Sci. Rep. 2016;6: 23129.
  6. Larsen B., Hwang J. Mycoplasma, ureaplasma, and adverse pregnancy outcomes: a fresh look. Infect. Dis. Obstet. Gynecol. 2010; 2010: pii: 521921.
  7. Capoccia R., Greub G., Baud D. Ureaplasma urealyticum, Mycoplasma hominis and adverse pregnancy outcomes. Curr. Opin. Infect. Dis. 2013; 26(3): 231-40.
  8. Nguyen D.P., Gerber S., Hohlfeld P., Sandrine G., Witkin S.S. Mycoplasma hominis in mid-trimester amniotic fluid: relation to pregnancy outcome. J. Perinat. Med. 2004; 32(4): 323-6.
  9. Koren O., Goodrich J.K., Cullender T.C., Spor A., Laitinen K., Bäckhed K.H. et al. Host remodeling of the gut microbiome and metabolic changes during pregnancy. Cell. 2012; 150(3): 470-80.
  10. Murdie P.J., Costello E.K., Lyell D.J., Robaczewska A., Sun C.L., Goltsman D.S.A. et al. Temporal and spatial variation of the human microbiota during pregnancy. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2015; 112(35): 11060-5.
  11. Stanislawski M.A., Dabelea D., Wagner B.D., Sontag M.K., Lozupone C.A., Eggesbø M. Pre-pregnancy weight, gestational weight gain, and the gut microbiota of mothers and their infants. Microbiome. 2017; 5(1): 113.
  12. Abrahamsson T.R., Wu R.Y., Jenmalm M.C. Gut microbiota and allergy: The importance of the pregnancy period. Pediatr. Res. 2015; 77(1-2): 214-9.
  13. Vuillermin P.J., Macia L., Nanan R., Tang M.L., Collier F., Brix S. The maternal microbiome during pregnancy and allergic disease in the offspring. Semin. Immunopathol. 2017; 39(6): 669-75.
  14. Rock R., Ben-Amram H., Neuman H., Hanya H., Koren O., Youngster I. The impact of antibiotic use in breastfeeding women on the infant’s gut microbiome – a prospective cohort study. Open Forum Infect. Dis. 2017; 4(Suppl. 1): S232.
  15. Ma J., Prince A.L., Bader D., Hu M., Ganu R., Baquero K. et al. High-fat maternal diet during pregnancy persistently alters the offspring microbiome in a primate model. Nat. Commun. 2014; 5: 3889.
  16. Chu D.M., Antony K.M., Ma J., Prince A.L., Showalter L., Moller M., Aagaard KM. The early infant gut microbiome varies in association with a maternal high-fat diet. Genome Med. 2016; 8: 77.
  17. Gomez de Agüero M., Ganal-Vonarburg S.C., Fuhrer T., Rupp S., Uchimura Y., Li H. et al. The maternal microbiota drives early postnatal innate immune development. Science. 2016; 351(6279): 1296-302.
  18. Barker D.J.P. The origins of the developmental origins theory. J. Intern. Med. 2007; 261(5): 412-7.
  19. Jimønez E., Fernµndez L., Marín M.L., Martín R., Odriozola J.M., Nueno-Palop C. et al. Isolation of commensal bacteria from umbilical cord blood of healthy neonates born by cesarean section. Curr. Microbiol. 2005; 51(4): 270-4.
  20. Rautava S., Collado M.C., Salminen S., Isolauri E. Probiotics modulate host-microbe interaction in the placenta and fetal gut: a randomized, double-blind, placebo-controlled trial. Neonatology. 2012; 102(3): 178-84.
  21. Bearfield C., Davenport E.S., Sivapathasundaram V., Allaker R.P. Possible association between amniotic fluid micro-organism infection and microflora in the mouth. BJOG. 2002; 109(5): 527-33.
  22. Jones H.E., Harris K.A., Azizia M., Bank L., Carpenter B., Hartley J.C. et al. Differing prevalence and diversity of bacterial species in fetal membranes from very preterm and term labor. PLoS One. 2009; 4(12): e8205. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0008205
  23. Gosalbes M.J., Llop S., Vallès Y., Moya A., Ballester F., Francino M.P. Meconium microbiota types dominated by lactic acid or enteric bacteria are differentially associated with maternal eczema and respiratory problems in infants. Clin. Exp. Allergy. 2013; 43(2): 198-211.
  24. Gomez-Arango L.F., Barrett H.L., McIntyre H.D., Callaway L.K., Morrison M., Nitert M.D. Contributions of the maternal oral and gut microbiome to placental microbial colonization in overweight and obese pregnant women. Sci. Rep. 2017; 7: 2860.
  25. DiGiulio D.B. Diversity of microbes in amniotic fluid. Semin. Fetal Neonatal Med. 2012; 17: 2-11.
  26. Aagaard K., Riehle K., Ma J., Segata N., Mistretta T.A., Coarfa C. et al. A metagenomic approach to characterization of the vaginal microbiome signature in pregnancy. PLoS One. 2012; 7(6): e36466.
  27. Romero R., Hassan S.S., Gajer P., Tarca A.L., Fadrosh D.W., Nikita L. et al. The composition and stability of the vaginal microbiota of normal pregnant women is different from that of non-pregnant women. Microbiome. 2014;2(1): 4.
  28. Avershina E., Storro O., Oien T., Johnsen R., Pope P., Rudi K. Major faecal microbiota shifts in composition and diversity with age in a geographically restricted cohort of mothers and their children. FEMS Microbiol. Ecol. 2014; 87(1): 280-90.
  29. Jost T., Lacroix C., Braegger C., Chassard C. Stability of the maternal gut microbiota during late pregnancy and early lactation. Curr. Microbiol. 2014; 68(4): 419-27.
  30. Saini R., Saini S., Saini S.R. Periodontitis: A risk for delivery of premature labor and low-birth-weight infants. J. Nat. Sci. Biol. Med. 2010; 1(1): 40-2.
  31. Dasanayake A.P., Li Y., Wiener H., Ruby J.D., Lee M.J. Salivary Actinomyces naeslundii genospecies 2 and Lactobacillus casei levels predict pregnancy outcomes. J. Periodontol. 2005; 76(2): 171-7.
  32. Haque M.M., Merchant M., Kumar P.N., Dutta A., Mande S.S. First-trimester vaginal microbiome diversity: A potential indicator of preterm delivery risk. Sci. Rep. 2017; 7: 16145.
  33. Cao B., Stout M.J., Lee I., Mysorekar I.U. Placental microbiome and its role in preterm birth. Neoreviews. 2014; 15(12): e537-45.
  34. Paropkari A.D., Leblebicioglu B., Christian L.M., Kumar P.S. Smoking, pregnancy and the subgingival microbiome. Sci. Rep. 2016; 6: 30388.
  35. Santacruz A., Collado M.C., Garcia-Valdes L., Segura M.T., Martín-Lagos J.A., Anjos T. et al. Gut microbiota composition is associated with body weight, weight gain and biochemical parameters in pregnant women. Br. J. Nutr. 2010; 104(1): 83-92.
  36. Collado M.C., Isolauri E., Laitinen K., Salminen S. Effect of mother’s weight on infant’s microbiota acquisition, composition, and activity during early infancy: a prospective follow-up study initiated in early pregnancy. Am. J. Clin. Nutr. 2010; 92(5): 1023-30.
  37. Hu J., Nomura Y., Bashir A., Fernandez-Hernandez H., Itzkowitz S., Pei Z. et al. Diversified microbiota of meconium is affected by maternal diabetes status. PLoS One. 2013; 8(11): e78257.
  38. Sjogren Y.M., Jenmalm M.C., Bottcher M.F., Bjorksten B., Sverremark-Ekstrom E. Altered early infant gut microbiota in children developing allergy up to 5 years of age. Clin. Exp. Allergy. 2009; 39(4): 518-26.
  39. Kalliomaki M., Collado M.C., Salminen S., Isolauri E. Early differences in fecal microbiota composition in children may predict overweight. Am. J. Clin. Nutr. 2008; 87(3): 534-8.
  40. Isik G., Demirezen S., Donmez H.G., Beksac M.S. Bacterial vaginosis in association with spontaneous abortion and recurrent pregnancy losses. J. Cytol. 2016; 33(3): 135-40.
  41. Hogenkamp A., Knippels L.M., Garssen J., van Esch B.C. Supplementation of mice with specific nondigestible oligosaccharides during pregnancy or lactation leads to diminished sensitization and allergy in the female offspring. J. Nutr. 2015; 145(5): 996-1002.
  42. Bueno-Vargas P., Manzano M., Diaz-Castro J., Lopez-Aliaga I., Rueda R., Lopez-Pedrosa J.M. Maternal dietary supplementation with oligofructose-enriched inulin in gestating/lactating rats preserves maternal bone and improves bone microarchitecture in their offspring. PLoS One. 2016; 11(4): e0154120.
  43. Taghizadeh M., Asemi Z. Effects of synbiotic food consumption on glycemic status and serum hs-CRP in pregnant women: a randomized controlled clinical trial. Hormones (Athens). 2014; 13(3): 398-406.
  44. Brantsaeter A.L., Myhre R., Haugen M., Myking S., Sengpiel V., Magnus P. et al. Intake of probiotic food and risk of preeclampsia in primiparous women: the Norwegian Mother and Child Cohort Study. Am. J. Epidemiol. 2011; 174(7): 807-15.
  45. Gomez Arango L.F., Barrett H.L., Callaway L.K., Nitert M.D. Probiotics and pregnancy. Curr. Diabet. Rep. 2015; 15: 567.
  46. Ilmonen J., Isolauri E., Poussa T., Laitinen K. Impact of dietary counselling and probiotic intervention on maternal anthropometric measurements during and after pregnancy: a randomized placebo-controlled trial. Clin. Nutr. 2011; 30(2): 156-64.
  47. Swartwout B., Luo X.M. Implications of probiotics on the maternal-neonatal interface: gut microbiota, immunomodulation, and autoimmunity. Front. Immunol. 2018; 9: 2840. https://doi.org/10.3389/fimmu.2018.02840.
  48. Asemi Z., Jazayeri S., Najafi M., Samimi M., Mofid V., Shidfar F. et al. Effects of daily consumption of probiotic yoghurt on inflammatory factors in pregnant women: a randomized controlled trial. Pak. J. Biol. Sci. 2011; 14(8):476-82.
  49. Vitali B., Cruciani F., Baldassarre M.E., Capursi T., Spisni E., Valerii M.C. et al. Dietary supplementation with probiotics during late pregnancy: Outcome on vaginal microbiota and cytokine secretion. BMC Microbiol. 2012; 12: 236. https://doi.org/10.1186/1471-2180-12-236.
  50. Russell N.J., Seale A.C., O’Sullivan C., Le Doare K., Heath P.T., Lawn J.E. et al. Risk of early-onset neonatal group B streptococcal disease with maternal colonization worldwide: systematic review and meta-analyses. Clin. Infect. Dis. 2017;65(Suppl. 2): S152-9. https://doi.org/10.1093/cid/cix655.
  51. Verani J.R., McGee L., Schrag S.J. Prevention of perinatal group B streptococcal disease--revised guidelines from CDC, 2010. MMWR Recomm. Rep. 2010; 59(RR-10): 1-32.
  52. Olsen P., Williamson M., Traynor V., Georgiou C. The impact of oral probiotics on vaginal Group B Streptococcal colonisation rates in pregnant women: A pilot randomised control study. Women Birth. 2018; 31: 31-7. https://doi.org/10.1016/j.wombi.2017.06.012
  53. Ho M., Chang Y.Y., Chang W.C., Lin H.C., Wang M.H., Lin W.C., Chiu T.H. Oral Lactobacillus rhamnosus GR-1 and Lactobacillus reuteri RC-14 to reduce Group B Streptococcus colonization in pregnant women: A randomized controlled trial. Taiwan. J. Obstet. Gynecol. 2016; 55(4): 515-8. https://doi.org/10.1016/j.tjog.2016.06.003.
  54. Nelson D.B., Hanlon A., Nachamkin I., Haggerty C., Mastrogiannis D.S., Liu C., Fredricks D.N. Early pregnancy changes in bacterial vaginosis-associated bacteria and preterm delivery. Paediatr. Perinat. Epidemiol. 2014; 28: 88-96. https://doi.org/10.1111/ppe.12106.
  55. Myhre R., Brantsæter A.L., Myking S., Gjessing H.K., Sengpiel V., Meltzer H.M. et al. Intake of probiotic food and risk of spontaneous preterm delivery. Am. J. Clin. Nutr. 2011; 93(1): 151-7. https://doi.org/10.3945/ajcn.110.004085.
  56. Krauss-Silva L., Moreira M.E.L., Alves M.B., Braga A., Camacho K.G., Batista M.R.R. et al. A randomised controlled trial of probiotics for the prevention of spontaneous preterm delivery associated with bacterial vaginosis: Preliminary results. Trials. 2011; 12: 239. https://doi.org/10.1186/1745-6215-12-239.
  57. Dotterud C.K., Storrø O., Johnsen R., Oien T. Probiotics in pregnant women to prevent allergic disease: A randomized, double-blind trial. Br. J. Dermatol. 2010; 163(3): 616-23. https://doi.org/10.1111/j.1365-2133.2010.09889.x.
  58. Enomoto T., Sowa M., Nishimori K., Shimazu S., Yoshida A., Yamada K. et al. Effects of bifidobacterial supplementation to pregnant women and infants in the prevention of allergy development in infants and on fecal microbiota. Allergol. Int. 2014; 63(4): 575-85. https://doi.org/10.2332/allergolint.13-OA-0683.
  59. Rautava S., Kainonen E., Salminen S., Isolauri E. Maternal probiotic supplementation during pregnancy and breast-feeding reduces the risk of eczema in the infant. J. Allergy Clin. Immunol. 2012; 130(6): 1355-60. https://doi.org/10.1016/j.jaci.2012.09.003.
  60. Kim J.Y., Kwon J.H., Ahn S.H., Lee S.I., Han Y.S., Choi Y.O. et al. Effect of probiotic mix (Bifidobacterium bifidum, Bifidobacterium lactis, Lactobacillus acidophilus) in the primary prevention of eczema: A double-blind, randomized, placebo-controlled trial. Pediatr. Allergy Immunol. 2010; 21(2, Pt2): e386-93. https://doi.org/10.1111/j.1399-3038.2009.00958.x.
  61. Niers L., Martín R., Rijkers G., Sengers F., Timmerman H., van Uden N. et al. The effects of selected probiotic strains on the development of eczema (the PandA study). Allergy. 2009; 64(9): 1349-58. https://doi.org/10.1111/j.1398-9995.2009.02021.x.
  62. Fiocchi A., Pawankar R., Cuello-Garcia C., Ahn K., Al-Hammadi S., Agarwal A. et al. World Allergy Organization-McMaster University Guidelines for allergic disease prevention (GLAD-P): probiotics. World Allergy Organ. J. 2015; 8(1): 4. https://doi.org/10.1186/s40413-015-0055-2.
  63. Baldassarre M.E., Di Mauro A., Mastromarino P., Fanelli M., Martinelli D., Urbano F. et al. Administration of a multi-strain probiotic product to women in the perinatal period differentially affects the breast milk cytokine profile and may have beneficial effects on neonatal gastrointestinal function symptoms. A randomized clinical trial. Nutrients. 2016; 8: 677. https://doi.org/10.3390/nu8110677.
  64. Asgharian H., Homayouni-Rad A., Mirghafourvand M. et al. Effect of probiotic yoghurt on plasma glucose in overweight and obese pregnant women: a randomized controlled clinical trial. Eur. J. Nutr. 2019 May 8. https ://doi.org/10.1007/s0039 4-019-01900 -1.
  65. Allen S.J., Jordan S., Storey M., Thornton C.A., Gravenor M., Garaiova I. et al. Dietary supplementation with lactobacilli and bifidobacteria is well tolerated and not associated with adverse events during late pregnancy and early infancy. J. Nutr. 2010; 140(3): 483-8. https://doi.org/10.3945/jn.109.117093.
  66. Luoto R., Laitinen K., Nermes M., Isolauri E. Impact of maternal probiotic-supplemented dietary counselling on pregnancy outcome and prenatal and postnatal growth: A double-blind, placebo-controlled study. Br. J. Nutr. 2010; 103(12): 1792-9. https://doi.org/10.1017/S0007114509993898.

Поступила 11.07.2019

Принята в печать 23.08.2019

Об авторах / Для корреспонденции

Плотникова Екатерина Юрьевна, д.м.н., профессор, руководитель курса клинической гастроэнтерологии, ФГБОУ ВО «Кемеровский государственный медицинский университет» Минздрава России. Тел.: +7 (913)434-8646. E-mail: eka-pl@rambler.ru.
Адрес: 650029 Россия, Кемерово, ул. Ворошилова, д. 22А.
Захарова Юлия Валерьевна, к.м.н., доцент кафедры микробиологии, иммунологии и вирусологии ФГБОУ ВО «Кемеровский государственный медицинский университет» Минздрава России.
Адрес: 650029 Россия, Кемерово, ул. Ворошилова, д. 22А
Синькова Маргарита Николаевна, к.м.н., доцент кафедры поликлинической терапии и сестринского дела ФГБОУ ВО «Кемеровский государственный медицинский университет» Минздрава России.
Адрес: 650029 Россия, Кемерово, ул. Ворошилова, д. 22А.
Исаков Леонид Константинович, к.м.н., доцент кафедры поликлинической терапии и сестринского дела ФГБОУ ВО «Кемеровский государственный медицинский университет» Минздрава России.
Адрес: 650029 Россия, Кемерово, ул. Ворошилова, д. 22А.

Для цитирования: Плотникова Е.Ю., Захарова Ю.В., Синькова М.Н., Исаков Л.К. Влияние пробиотиков на внутриутробное программирование микробиоты ребенка.
Акушерство и гинекология. 2019; 9:174-80.
https://dx.doi.org/10.18565/aig.2019.9. 174-180

Полный текст публикаций доступен только подписчикам

Нет комментариев

Комментариев: 0

Вы не можете оставлять комментарии
Пожалуйста, авторизуйтесь