Zdrowy poród: diada czy triada? Odkrywając narodziny i mikrobiomPojawia się coraz więcej dyskusji i badań odnośnie tego, jaki wpływ ma sposób przyjścia na świat na mikrobiom niemowlęcia (a później dorosłego człowieka). Staje się jasne, że rodzaj porodu oddziałuje na zróżnicowanie bakterii zamieszkujących nasze ciała. Zaprosiłam dr Anne Estes, naukowca i pisarkę oraz dr Cara Gibson, która również jest naukowcem a także ilustratorką. Anne dzieli się wynikami badań nad mikrobiomem noworodków i zmianami jakie zachodzą w nim pod wpływem miejsca i rodzaju porodu oraz stosowanych w tym okresie procedur. Jeśli chcesz dowiedzieć się więcej, co ta nowa dziedzina badań wnosi do naszego rozumienia zdrowia, zapraszam do przeczytania tekstu.
– Sharon Muza,
Science & Sensibility Community ManagerSHARON MUZA | 28 kwietnia 2015
Plany związane z porodem często ulegają zmianie. Ani mój mąż, ani ja nie przewidzieliśmy szeregu interwencji jakie miały miejsce w czasie narodzin naszej pierwszej córki. W końcu, jednak osiągnęliśmy najważniejszy cel – zdrową diadę, mamy i dziecka. Jak wdrożone interwencje wpłynęły na zdrowie trzeciego, cichego i niewidzialnego uczestnika porodu, którego nie ujęłam w swoich planach porodowych – mikrobiomu mojego dziecka?
Pomocne jak i szkodliwe bakterie, wirusy i grzyby bytujące wszędzie wokół nas, zarówno w środowisku ożywionym jak i nieożywionym, tworzą wspólny mikrobiom otoczenia. Bakteryjny element mikrobiomu jest najlepiej do tej pory poznany i w tym artykule skupimy się przede wszystkim na nim. Mikrobiom organizmu ma wpływ na rozwój i zdrowie swojego gospodarza (roślinnego i zwierzęcego), natomiast mikrobiomy gleby i budynków oddziałują na organizmy znajdujące się w tych nieożywionych środowiskach. Nasze pomocne mikroby świadczą najrozmaitsze usługi tj. synteza witamin, trawienie pokarmu, aż po ochronę przed patogenami. Jednak w ciągu ostatnich kilku stuleci interakcji mikrobiom-człowiek, przełom w warunkach codziennego życia, medycynie czy praktykach związanych z porodem, mógł być decydującym motorem modyfikacji sposobu zasiedlania naszych ciał przez mikroorganizmy. Zmieniony w ten sposób mikrobiom, szczególnie w krajach uprzemysłowionych, może pomóc w wyjaśnieniu obecnego wzrostu zachorowań na alergie, astmę, cukrzycę, schorzeń układu pokarmowego oraz zaburzeń psychicznych tj. depresja, lęk czy autyzm.
Ludzie jako ekosystemy dla mikroorganizmówDla bakterii
jesteś planetą składającą się z różnych ekosystemów. Od suchych, wystawionych na silne promieniowanie UV „pustyń” twojej skóry, po ciepłe, wilgotne i bogate w składniki odżywcze „jeziora” twoich ust, wyspecjalizowane bakterie bytują w różnych regionach twojego organizmu, podobnie jak przystosowane do swoich nisz gatunki kręgowców żyją w różnych ekosystemach na całej Ziemi (obrazek 1). Powoli zaczynamy rozumieć w jaki sposób poszczególne gatunki bakterii zasiedlają oraz dostosowują się do drastycznych zmian w miejscach ich bytowania, zachodzących w czasie rozwoju, ciąży czy wdrożenia nowej diety. Jak po raz pierwszy nabywamy naszą społeczność mikrobów? Poprzednie wpisy na moim blogu i innych stronach zawierają bardzo dobry przegląd naukowych doniesień na temat mikrobiomu i porodu, dlatego też aktualny artykuł skupia się na zaktualizowaniu dotychczasowych informacji o świeże doniesienia i postawieniu nowych pytań do rozważenia.
Zwierzęta rozprzestrzenione są na całej Ziemi w poszczególnych środowiskach. Podobnie, mikroorganizmy zamieszkują różne środowiska naszego ciała.Źródła mikrobiomu niemowląt Niemowlę nabywa swój mikrobiom podczas porodu1,2, wraz ze spożywanym pokarmem3-5, z otoczenia6, a także może być częściowo skolonizowane jeszcze w macicy7.
Mikrobiom dzieci urodzonych naturalnie swoim składem bardziej przypomina mikrobiom pochwy i kału matki1, a także jest bogatszy w korzystne gatunki tj. Bifidobacterium longum subsp. infantis i Bacteroidetes8,9. W przeciwieństwie do tego, mikrobiom dzieci urodzonych przez planowe cięcie cesarskie przypomina mikrobiom zasiedlający skórę matki i środowisko szpitalne1. Dzieci te są bardziej narażone na zakażenia patogenami szpitalnymi tj. Clostridium difficile, MRSA (gronkowiec złocisty oporny na metycylinę) czy E. coli1, a także na brak korzystnych bakterii typu Bacteroidetes i Bi. longum subsp. infantis10. Jednak gdy dobre Bifidobacterium pojawiały się czasem u noworodków urodzonych przez planowane cięcie cesarskie, nie wykrywano u tych dzieci patogennych szczepów E. coli i C. difficile11, co sugeruje, że jednym z korzyści bytowania Bifidobacterium, a zwłaszcza Bi. longum subsp. infantis, może być wyparcie potencjalnych czynników chorobotwórczych.
Wpływ rodzaju porodu na przekazywanie mikrobiomu
Powszechnie występujące mikroorganizmy w przypadku porodu naturalnego (po lewej) i cesarskiego cięcia (po prawej).Wielokrotnie, badania prowadzone w różnych krajach, na różnych grupach etnicznych, wiekowych i o różnym stanie zdrowia, sugerowały, że dzieci urodzone przez planowe cięcie cesarskie są bardziej narażone na ryzyko wystąpienia problemów zdrowotnych i zmieniony mikrobiom, w porównaniu z noworodkami urodzonymi drogami natury2,10,12-14. Te różnice w składzie mikrobioty możemy dostrzec nawet w wieku dorosłym15. Nowe badanie kanadyjskie pokazuje, że mikrobiom niemowląt urodzonych przez nieplanowe cięcie cesarskie (czyli już po rozpoczętej akcji porodowej) charakteryzował się większą różnorodnością i bogactwem oraz bardziej przypominał mikrobiom dzieci urodzonych drogą pochwową, w porównaniu z dziećmi, który przyszły na świat poprzez wcześniej zaplanowaną operację10. Niestety, jest to małe badanie na niewielkiej grupie (przebadano 10 par matka-niemowlę). Wiele zmiennych tj. długość trwania porodu, postęp porodu, antybiotykoterapia, naturalne pęknięcie pęcherza płodowego lub amniotomia (przebicie pęcherza płodowego) i stosowanie innych interwencji, mogących mieć wpływ na mikrobiom, nie zostało wziętych pod uwagę10. Jednakowoż, sugeruje to, że zmiany hormonalne i fizjologiczne w trakcie porodu mogą wpływać na mikrobiom. Dodatkowo, niektóre bakterie matczyne mogą zostać przekazane dziecku jeszcze podczas porodu, jeśli wcześniej dojdzie do pęknięcia pęcherza płodowego10. Czy bakterie są w stanie wychwycić subtelne sygnały chemiczne „nadawane” przez organizm kobiety, aby w odpowiednim momencie skolonizować dziecko? Czy zmiany hormonalne u matki mogą prowadzić do wzmożonego złuszczania się komórek nabłonka pochwy lub jelit, które przechodząc na dziecko dostarczają mu więcej korzystnych bakterii? Badania na większej grupie wraz z badaniami na zwierzętach mogą pomóc w wyznaczeniu wpływu każdego z powyższych czynników.
Wpływ miejsca porodu na przekazywanie mikrobiomuNiemowlęta nabywają swój mikrobiom także z otoczenia w jakim przebywają. To, jaka część mikrobiomu i które bakterie zasiedlą mały organizm, w dużej mierze zależy od ilości i rodzaju mikroorganizmów z jakimi ma ono styczność w macicy, w czasie porodu (rodzaj i miejsce) oraz spożywając pierwszy pokarm.
Skoro dzieci urodzone przez cięcie cesarskie wydają się być zasiedlane z mniejszą intensywnością prze matczyne bakterie w porównaniu z dziećmi urodzonymi drogami natury, oznacza to, że są bardziej narażone na kolonizację bakteriami ze środowiska. Jednak hipoteza ta nie została potwierdzona. Tak samo jak żywe organizmy są środowiskiem życia dla mikroorganizmów, są nimi również elementy materii nieożywionej takie jak budynki. Naukowcy z kilku współpracujących ze sobą uczelni w ramach
The Microbiology of the Built Environment Project finansowanego przez Sloan Foundation porównują mikroorganizmy zamieszkujące domy i szpitale.

Jedna z grup badawczych obserwowała
mikrobiom szpitalny w czasie budowy budynku i jego użytkowania. Odkryli, że budynki są szybko kolonizowane przez drobnoustroje charakterystyczne dla ich mieszkańców16. Bardzo szybka kolonizacja szczepami specyficznymi dla danego otoczenia jest zauważalna nawet w przypadku niemowląt przebywających na oddziale intensywnej terapii neonatologicznej (ang. NICU)17,18 (obrazek 3).
Zakażenia szpitalne są coraz większym problemem dla wszystkich pacjentów, a szczególnie dla noworodków. Niemowlęta urodzone operacyjnie są częściej zasiedlane przez bakterie oportunistyczne i patogenne tj. MRSA czy C. difficile1. Jednak poszczególne szpitale a nawet oddziały szpitalne mogą być siedliskiem różnych ilości i gatunków patogenów w zależności od rozprzestrzeniania się danej choroby między pacjentami i personelem szpitala. Niestety nie zbadano jeszcze czy odizolowane od szpitali centra narodzin, sale przeznaczone jedynie do przyjmowania porodu i ogólnochirurgiczne sale operacyjne posiadają odmienne mikrobiomy.
Wpływ pierwszego pokarmu na przekazywanie mikrobiomu
Powszechnie występujące mikroorganizmy obecne w jelitach dziecka karmionego piersią (po lewej) oraz karmionego mlekiem modyfikowanym (po prawej). Mleko kobiece zawiera różne węglowodany, które wspierają rozwój konkretnych szczepów bakterii.Pierwszy pokarm jest kolejnym czynnikiem mającym wpływ na kształtowanie się dziecięcego mikrobiomu. Niemowlęta karmione piersią mają dwie „mamy” (ang. moms): biologiczną mamę oraz „Mikrobiotę Odżywiającą się Mlekiem” (ang. MOM – Milk-Oriented Microbiota) (obrazek 4, po lewej). MOM to korzystne, ochronne bakterie zamieszkujące jelita dziecka, które rozwijają się dzięki trawieniu cukrów zawartych w mleku mamy19. Oligosacharydy ludzkiego mleka (HMO) stanowią trzeci pod względem zawartości składnik tego pokarmu, mimo to niemowlę nie jest w stanie ich trawić – HMO są naturalnym prebiotykiem, czyli „pożywieniem dla bakterii” (więcej o roli oligosacharydów w artykule
Czy mleko matki może odżywiać mikroorganizmy manipulujące umysłem?).
Bogactwo HMO wpływa na różnorodność bakteryjną, utrzymując obfitość szczepów Bifidobacterium longum subsp infantis w pierwszych miesiącach życia dziecka, oraz zapobiega przyleganiu patogenów do nabłonka jelit20. Ilość i rodzaj HMO jest różna w zależności od czasu porodu (poród przedwczesny a poród o czasie), rodzaju porodu (poród drogami natury a poród przez cięcie cesarskie)20, a nawet od obecności lub braku genu kodującego enzym niezbędny do tworzenia się specyficznych oligosacharydów21. Czy tak duże zróżnicowanie HMO może odpowiadać za utrzymanie i wzmacnianie niektórych różnic w społecznościach bakteryjnych pomiędzy poszczególnymi jednostkami? Dodatkowo, oprócz bakterii jelitowych dziecka rozwijających się dzięki składnikom mleka (MOM), w ludzkim mleku znajdziemy mnogość wielu innych gatunków bakterii. Dziecko karmione piersią narażone jest codziennie na kontakt z 1 do 10 milionów bakterii znajdujących się w pokarmie5! Mikrobiom mleka kobiecego jest unikalnym zbiorowiskiem bakterii, różniącym się od mikrobiomów innych miejsc ciała tj. skóra, jelita, jama ustna, pochwa4. Podobnie jak inne składniki mleka, społeczność bakteryjna podlega dramatycznym zmianom w zależności od okresu laktacji – siara i mleko dojrzałe są najbardziej zróżnicowane pod tym względem (zawierają ponad 1,000 różnych gatunków mikroorganizmów)4. Mimo, że przebadano jedynie 10 kobiet, to intrygujące, że mikrobiom mleka u kobiet rodzących drogą planowego cięcia cesarskiego w porównaniu do mleka kobiet rodzących naturalnie, po pierwszym i po szóstym miesiącu od porodu bardziej przypominał mikrobiom ich jelit4. Mleko kobiet poddanych nieplanowanym operacjom oraz mam rodzących drogami natury, było bardzo podobne4. Wiemy już w jaki sposób obecność różnych mikroorganizmów wpływa na rozwijający się układ odpornościowy niemowlęcia. Zastanawiające jest czy bakterie ludzkiego pokarmu kolonizują jelita dziecka czy zostają strawione? Czy bakterie te wspierają korzystne działanie MOM w układzie pokarmowym niemowlęcia, podobnie jak probiotyki podawane starszym pacjentom22?
Niemowlęta karmione mlekiem modyfikowanym mają bogatszy i bardziej różnorodny mikrobiom w porównaniu z dziećmi karmionymi piersią, lecz mniejsze ilości bakterii z gatunku Bifidobacterium i większe – Peptostreptococcaceae, w tym C. difficile10,23 (obrazek 4, po prawej). Różnorodność bakteryjna jelit jest niezbędna do trawienia szerszej gamy produktów spożywczych, jak ma to miejsce u dorosłych. Jednak w okresie niemowlęcym może mieć negatywny wpływ, ponieważ układ odpornościowy dziecka dopiero rozwija się i uczy rozróżniania drobnoustrojów pożytecznych od patogennych. Węglowodany zawarte w mleku matki mogą wspierać tylko wybrane szczepy bakterii, zmniejszając różnorodność i jednocześnie promując rozwój korzystnych bakterii24. Dzięki takim badaniom jak Milk Bioactives Program na Uniwersytecie Kalifornijskim w Davis dowiadujemy się więcej o interakcjach jakie zachodzą między węglowodanami mleka ludzkiego a specyficznymi bakteriami, i dzięki temu jesteśmy w stanie opracować jeszcze lepsze pro- i prebiotyczne formuły mleka modyfikowanego, co może mieć niebagatelny wpływ na poprawę zdrowia niemowląt.
Wpływ środowiska wewnątrzmacicznego na przekazywanie mikrobiomuWiele innych czynników w okresie okołoporodowym może wpływać na mikrobiom niemowlęcia. Wysoki poziom stresu u matki oraz duże stężenie kortyzolu w czasie ciąży związane są ze względnie niższą liczebnością korzystnych Lactobacillus i Bifidobacterium sp. oraz z wyższą – Proteobacteria, tj. Enterobacter i Escherichia. U niemowląt matek o wysokim poziomie stresu zaobserwowano wzrost występowania objawów żołądkowo-jelitowych i reakcji alergicznych, choć dane te były zgłaszane jedynie przez rodziców, a nie rejestrowane przez lekarzy, co może podważać wyniki25. Inne badanie wykazało, że mikrobiom niemowląt urodzonych poniżej 38 tygodnia charakteryzował się mniejszymi ilościami Bifidobacterium i dzieci te potrzebowały od 3 do 6 miesięcy aby społeczność tych bakterii osiągnęła analogiczne rozmiary jak u niemowląt urodzonych w 40 tygodniu ciąży lub później9. Wreszcie, stosowanie antybiotyków w czasie ciąży12 również może prowadzić do problemów zdrowotnych u niemowlęcia.
Czy interwencje w czasie porodu zmieniają mikrobiom?Umiejętność bakterii do „podsłuchiwania” nadawanych przez organizm matki w czasie ciąży i porodu sygnałów chemicznych tj. hormony, skłoniło mnie do zastanowienia się, jak stosowanie syntetycznych hormonów tj. Oxytocin (Pitocin), głównie w przedłużającym się porodzie (przy braku lub zbyt słabej czynności skurczowej), może wpływać na mikrobiom i ogólny stan zdrowia noworodka. Istnieje tak dużo zmiennych mających wpływ na przebieg porodu, że odpowiedzi na wiele pytań byłyby możliwe dopiero po dokładnym przeanalizowaniu dziesiątków tysięcy triad matka-dziecko-mikrobiom. Wpływ na mikrobiom takich interwencji jak znieczulenie zewnątrzoponowe, częste badanie wewnętrzne w celu określenia stanu szyjki macicy, nacięcie krocza, stosowanie Betadine (środek odkażający), wykonywanie enemy (lewatywy) i innych, również nie zostało gruntowanie przebadane. Ogólnie rzecz biorąc, każda procedura mająca na celu dezynfekcję okolic rodnych kobiety najprawdopodobniej zmniejsza transmisję drobnoustrojów z matki na dziecko. Należy wziąć też pod uwagę możliwość przekazania dziecku mikroorganizmów typowych dla skóry lub środowiska zewnętrznego w trakcie wykonywania badania wewnętrznego szyjki macicy. W końcu, jaki skutek na kolonizacje bakteriami mogłoby mieć przełożenie pierwszej kąpieli dziecka i wykąpanie go po 24 lub 48 godzinach od porodu? Jaką rolę odgrywa maź płodowa w ułatwieniu kolonizacji?
Od laboratorium do sali porodowejAntybiotyki, cięcie cesarskie i inne interwencje mają duże znaczenie w ratowaniu życia kobiet i noworodków; jednak kiedy stały się one coraz bardziej powszechne, zauważyliśmy także wzrost występowania wielu chorób przewlekłych i zaburzeń. Najnowsze badania sugerują, że do opieki okołoporodowej nad matką i dzieckiem powinniśmy włączyć „opiekę” nad mikrobiomem w celu osiągnięcia zdrowej triady – mamy, dziecka i mikrobiomu. Obecnie prowadzone są badania nad procedurą polegającą na dostarczeniu noworodkom urodzonym przez cięcie cesarskie, naturalnej, zdrowej mikrobioty pochodzącej z dróg rodnych matki – zabieg polega na przetarciu ciała dziecka gazą wcześniej umieszczoną w pochwie matki (więcej na ten temat w filmie dokumentalnym OBCY WEWNĄTRZ NAS, którego fragment pt. [urlhttps://mikrobiom.wordpress.com/filmy/dokumentalne/]Jak przywrócić korzystną mikrobiotę noworodkom urodzonym przez cięcie cesarskie?[/url] można obejrzeć w zakładce filmy DOKUMENTALNE) – pytanie czy mikrobiom kałowy także powinien zostać uwzględniony? Jeśli naturalne wahania hormonalne są istotne dla przenoszenia mikrobiomu w czasie porodu i karmienia piersią, jak to sugerują dane dotyczące nieplanowych cięć cesarskich, to w jaki sposób mogłyby być one naśladowane w przypadku zaplanowanego cięcia cesarskiego? Jeśli antybiotykoterapia jest niezbędna dla matki lub dziecka, to jaki jest najlepszy sposób na szybką odbudowę pierwotnego mikrobiomu?
Ludzie i wszystkie inne organizmy, są planetą różnorodnych ekosystemów. Dzięki sekwencjonowaniu ludzkiego genomu dowiedzieliśmy się, że choroby są rzadko skorelowane ze konkretnymi genami człowieka. Prawdopodobnie zamiast skupiać się tylko na człowieku lub tylko na mikroorganizmach, powinniśmy przyjrzeć się punktom wspólnym między genomami człowieka a strukturą i funkcją mikrobiomu, aby lepiej zrozumieć zdrowie i chorobę ekosystemu człowiek-mikrobiom. Badania nad genomami mikrobiomu i człowieka są jeszcze w powijakach. Naukowcy szukają korelacji w celu rozwinięcia powtarzalnych hipotez, które można byłoby zweryfikować na modelach zwierzęcych. Jednak duża część interesujących mikroorganizmów aktualnie jest zbyt trudna do hodowli dla bezpośrednich testów lub wykorzystania w produkcji probiotyków. Aktualnie, bezpośrednie przełożenie wyników badań na warunki sali porodowej (uwzględniające okres porodu) jest trudne, ale mam nadzieję, że ten artykuł stanie się inspiracją do przemyśleń i debat na temat cichego, niewidocznego ale bardzo ważnego trzeciego uczestnika narodzin i życia człowieka.
PrzypisyDominguez-Bello, M. G., E. K. Costello, M. Contreras, M. Magris, G. Hidalgo, N. Fierer, and R. Knight. 2010. Delivery mode shapes the acquisition and structure of the initial microbiota across multiple body habitats in newborns. Proceedings of the National Academy of Sciences 107:11971-11975.
Mueller, N. T., E. Bakacs, J. Combellick, Z. Grigoryan, and M. G. Dominguez-Bello.2015. The infant microbiome development: mom matters. Trends in Molecular Medicine 21:109-117.
Zivkovic, A. M., J. B. German, C. B. Lebrilla, and D. A. Mills. 2011. Human milk glycobiome and its impact on the infant gastrointestinal microbiota. Proceedings of the National Academy of Sciences 108:4653-4658.
Cabrera-Rubio, R., M. C. Collado, K. Laitinen, S. Salminen, E. Isolauri, and A. Mira.2012. The human milk microbiome changes over lactation and is shaped by maternal weight and mode of delivery. The American Journal of Clinical Nutrition 96:544-551.
Fernández, L., S. Langa, V. Martín, A. Maldonado, E. Jiménez, R. Martín, and J. M. Rodríguez. 2013. The human milk microbiota: Origin and potential roles in health and disease. Pharmacological Research 69:1-10.
Thompson, A. L., A. Monteagudo-Mera, M. B. Cadenas, M. L. Lampl, and M. A. Azcarate-Peril. 2015. Milk- and solid-feeding practices and daycare attendance are associated with differences in bacterial diversity, predominant communities, and metabolic and immune function of the infant gut microbiome. Frontiers in Cellular and Infection Microbiology 5.
Prince, A. L., D. M. Chu, M. D. Seferovic, K. M. Antony, J. Ma, and K. M. Aagaard.2015. The Perinatal Microbiome and Pregnancy: Moving Beyond the Vaginal Microbiome. Cold Spring Harbor Perspectives in Medicine.
Jost, T., C. Lacroix, C. P. Braegger, and C. Chassard. 2012. New Insights in Gut Microbiota Establishment in Healthy Breast Fed Neonates. PLoS ONE 7:e44595.
Dogra, S., O. Sakwinska, S.-E. Soh, C. Ngom-Bru, W. M. Brück, B. Berger, H. Brüssow, Y. S. Lee, F. Yap, Y.-S. Chong, et al. 2015. Dynamics of Infant Gut Microbiota Are Influenced by Delivery Mode and Gestational Duration and Are Associated with Subsequent Adiposity. mBio 6.
Azad, M. B., T. Konya, H. Maughan, D. S. Guttman, C. J. Field, R. S. Chari, M. R. Sears, A. B. Becker, J. A. Scott, and A. L. Kozyrskyj. 2013. Gut microbiota of healthy Canadian infants: profiles by mode of delivery and infant diet at 4 months. Canadian Medical Association Journal 185:385-394.
Musilova, S., V. Rada, E. Vlkova, V. Bunesova, and J. Nevoral. 2015. Colonisation of the gut by bifidobacteria is much more common in vaginal deliveries than Caesarean sections. Acta Paediatrica 104:e184-e186.
Mueller, N. T., R. Whyatt, L. Hoepner, S. Oberfield, M. G. Dominguez-Bello, E. M. Widen, A. Hassoun, F. Perera, and A. Rundle. 2014. Prenatal exposure to antibiotics, cesarean section and risk of childhood obesity. Int J Obes.
Neu, J., and J. Rushing. 2011. Cesarean versus Vaginal Delivery: Long term infant outcomes and the Hygiene Hypothesis. Clinics in perinatology 38:321-331.
van Nimwegen, F. A., J. Penders, E. E. Stobberingh, D. S. Postma, G. H. Koppelman, M. Kerkhof, N. E. Reijmerink, E. Dompeling, P. A. van den Brandt, I. Ferreira, et al.2011. Mode and place of delivery, gastrointestinal microbiota, and their influence on asthma and atopy. J Allergy Clin Immunol 128:948-55 e1-3.
Goedert, J. J., X. Hua, G. Yu, and J. Shi. 2014. Diversity and Composition of the Adult Fecal Microbiome Associated with History of Cesarean Birth or Appendectomy: Analysis of the American Gut Project. EBioMedicine 1:167-172.
Lax, S., D. P. Smith, J. Hampton-Marcell, S. M. Owens, K. M. Handley, N. M. Scott, S. M. Gibbons, P. Larsen, B. D. Shogan, S. Weiss, et al. 2014. Longitudinal analysis of microbial interaction between humans and the indoor environment. Science 345:1048-1052.
Brooks, B., B. Firek, C. Miller, I. Sharon, B. Thomas, R. Baker, M. Morowitz, and J. Banfield. 2014. Microbes in the neonatal intensive care unit resemble those found in the gut of premature infants. Microbiome 2:1.
Raveh-Sadka, T., B. C. Thomas, A. Singh, B. Firek, B. Brooks, C. J. Castelle, I. Sharon, R. Baker, M. Good, M. J. Morowitz, et al. 2015. Gut bacteria are rarely shared by co-hospitalized premature infants, regardless of necrotizing enterocolitis development, vol. 4.
Smilowitz, J. T., C. B. Lebrilla, D. A. Mills, J. B. German, and S. L. Freeman. 2014. Breast Milk Oligosaccharides: Structure-Function Relationships in the Neonate. Annual Review of Nutrition 34:143-169.
Lewis, Z., S. Totten, J. Smilowitz, M. Popovic, E. Parker, D. Lemay, M. Van Tassell, M. Miller, Y.-S. Jin, J. German, et al. 2015. Maternal fucosyltransferase 2 status affects the gut bifidobacterial communities of breastfed infants. Microbiome 3:13.
Bezirtzoglou, E., A. Tsiotsias, and G. W. Welling. 2011. Microbiota profile in feces of breast- and formula-fed newborns by using fluorescence in situ hybridization (FISH). Anaerobe 17:478-482.
Guaraldi, F., and G. Salvatori. 2012. Effect of Breast and Formula Feeding on Gut Microbiota Shaping in Newborns. Frontiers in Cellular and Infection Microbiology 2:94.
Zijlmans, M. A. C., K. Korpela, J. M. Riksen-Walraven, W. M. de Vos, and C. de Weerth. 2015. Maternal prenatal stress is associated with the infant intestinal microbiota. Psychoneuroendocrinology 53:233-245.
O autorkachAnne M. Estes, jest adiunktem w Institute for Genome Sciences w Baltimore. Interesuje się tym, w jaki sposób mikroorganizmy i organizm gospodarza współpracują ze sobą. W swoich artykułach na Mostly Microbes pisze o tym jak ważne są mikroby, szczególnie w czasie ciąży, porodu, spożywania pierwszych pokarmów oraz wczesnego dzieciństwa.
Cara Gibson, z wykształcenia entomolog, interesuje się ekologią, bioróżnorodnością oraz interakcjami z symbiontami. Pracowała jako ekolog terenowy, naukowiec, pedagog, koordynator oraz ilustrator naukowy. Dr Gibson chciałaby pomóc wypełnić lukę między aktualną praktyką a nowymi badaniami aby wpłynąć na poprawę zdrowia kobiet i warunków porodu.
Na podstawieAnne Estes, Cara Gibson, The Healthy Birth: Dyad or Triad? Exploring Birth and the Microbiome. Sharon Muza, Science & Sensibility Community Manager, April 28th, 2015
Zrodlo:
https://mikrobiom.wordpress.com/2015/07/21/zdrowy-porod-diada-czy-triada-odkrywajac-narodziny-i-mikrobiom/Czy mleko matki może odżywiać mikroorganizmy manipulujące umysłem?Ludzkie mleko wydaje się być prostym koktajlem przeznaczonym do żywienia dzieci, jednak okazuje się, że jest czymś znacznie więcej. Zawiera również składniki odżywiające korzystne bakterie jelitowe, a także pewne substancje wpływające na zmianę zachowania u dziecka. Matka karmiąca piersią nie tylko żywi swoje dziecko – buduje również jego wewnętrzny świat i przy okazji manipuluje nim.
Autor:
Ed Yong | 8 kwietnia 2015
Dla
Katie Hinde, biologa ewolucyjnego z Harvard University, która specjalizuje się w mleku, te wszystkie mechanizmy są ze sobą powiązane. Badaczka podejrzewa, że substancje znajdujące się w mleku kobiecym, poprzez kształtowanie społeczności mikrobów w dziecięcych jelitach, mogą wpływać na jego zachowanie w sposób korzystny dla matki.
Ta prowokująca do myślenia, i jak na razie nie potwierdzona hipoteza, nie jest wcale tak do końca odległą wizją. Wraz z doktorantką, Cary Allen-Blevins oraz naukowcem z University of Massachussetts zajmującym się żywnością – Davidem Sela, Hinde przedstawiła swoją wizję w
artykule łączącym neuronaukę, biologię ewolucyjną i mikrobiologię.
Praca zaczyna się od omówienia licznych składników mleka matki, wśród których znajdują się cukry złożone zwane oligosacharydami. Wszystkie ssaki je wytwarzają, ale organizm człowieka posiada ich wyjątkową różnorodność. Zidentyfikowano ponad 200 HMO (ang. human milk oligosaccaride – oligosacharydy ludzkiego mleka), i stanowią one trzeci pod względem zawartości składnik mleka, zaraz po laktozie i tłuszczu.

Prawdopodobny wpływ HMO (ang. human milk oligosaccaride – oligosacharydy ludzkiego mleka). HMO mogą mieć pozytywny wpływ na niemowlęta karmione piersią. (A) HMO są prebiotykami, które służą jako metaboliczne substraty dla korzystnych bakterii (zielone) i zapewniają im możliwość wzrostu pośród potencjalnych patogenów (fioletowy). (B) HMO wykazują właściwości antyadhezyjne względem bakterii, służą jako rozpuszczalne wabiki dla receptora glikanowego oraz zapobiegają przyleganiu patogenów. (C) HMO wpływają bezpośrednio na komórki nabłonka jelit – zmieniają ekspresje ich genów, co prowadzi do zmian glikanów powierzchniowych oraz innych reakcji komórki. (D) HMO modulują wytwarzanie cytokin przez limfocyty, co może prowadzić do bardziej zrównoważonej odpowiedzi Th1/Th2. (E) HMO redukują interakcje między komórkami immunologicznymi za pośrednictwem selektyny oraz zmniejszają toczenie się leukocytów na aktywowanych komórkach śródbłonka, co potencjalnie prowadzi do zmniejszenia nacieku limfocytów w błonie śluzowej oraz aktywacji. (F) HMO dostarczają kwas sialowy (Sia) uznawany za potencjalnie istotny składnik odżywczy w rozwoju mózgu i procesach poznawczych. Źródło:
Bode L. Human milk oligosaccharides: every baby needs a sugar mama. Glycobiology. 2012 Sep; 22(9):1147-62.Jednak organizm dziecka nie jest zdolny do trawienia tych cukrów. Stanowią one pożywienie dla bakterii, zwłaszcza z rodzaju Bifidobacteria i Bacteroides. Szczególnie jeden szczep – Bifidobacterium longum infantis – może konkurować z pozostałymi, dzięki temu że posługuje się unikalnym „genetycznym zestawem sztućców”, który umożliwia trawienie HMO wyjątkowo skutecznie.
Pytanie, dlaczego organizm matki miałby trudzić się wytwarzaniem tych cukrów? Produkcja mleka jest dość kosztownym procesem – kobieta zamienia część swojego ciała w płynną substancję odżywczą. Oczywiście, dzięki temu karmi swoje rozwijające się dziecko, lecz w takim razie dlaczego organizm nie miałby spożytkować całej energii na wypełnienie mleka jedynie substancjami przyswajalnymi przez niemowlę? Po co „dokarmia” również mikroby? „Dla mnie to oczywiste, że dokarmianie mikrobów jest inwestycją, która przynosi znaczące korzyści”, twierdzi Hinde. Autorka badania rozumie przez to, że wytworzenie właściwej społeczności mikrobów przynosi korzyści wykraczające poza standardowe odżywianie.
B. infantis i inne pokrewne gatunki, zajmując przestrzeń i pochłaniając dostępne składniki odżywcze, utrudniają w ten sposób rozwój mikrobom chorobotwórczym. HMO odstrasza niepożądanych najeźdźców bardziej bezpośrednio. Wiele patogenów rozpoczyna inwazję od rozpoznania cząsteczek cukrów znajdujących się na powierzchni komórek jelitowych. HMO przypomina te cukry, a więc działa jako pływająca przynęta, który odciąga patogeny z dala od jelit. Mleko matki wpływa na selekcję mikroorganizmów – wspiera korzystne mikroby oraz zapobiega kolonizacji patogennymi. Mówiąc inaczej, mleko wyposaża organizm małego człowieka we właściwy zestaw bakteryjnych pionierów.
Niezwykle istotnym jest, aby ta pierwsza społeczność mikrobów była właściwa, ponieważ to właśnie one kierują rozwojem układu immunologicznego, tworząc zrównoważoną pulę strażników zdolnych do wykrywania i reagowania na patogeny, ale równocześnie nie szalejących w przypadku kontaktu z nieszkodliwymi rzeczami jak pyłki czy kurz.
Istnieje coraz więcej dowodów, głównie na myszach, mówiących o tym, że flora jelitowa może kształtować wczesny rozwój układu nerwowego. Bakterie potrafią komunikować się z mózgiem poprzez nerw błędny – coś na kształt długiej linii telefonicznej przesyłającej wiadomości pomiędzy mózgiem a jelitami. Uwalniają także sygnały chemiczne, czyli substancje takie jak dopamina i serotonina – dzięki nim mogą wpływać na zachowanie zwierząt. Niektóre badania wykazały, że myszy dorastające w sterylnym otoczeniu zachowują się odmiennie od myszy normalnie skolonizowanych: na ogół są mniej lękliwe i podejmują większe ryzyko. Inne odkrycia mówią, że pewne mikroby mogą obniżać lęk u normalnych, zdrowych gryzoni.
Ta cecha wpływania na umysł może być naprawdę użyteczna dla matki. Rodzicielstwo jest kosztowne. Pochłania czas i energię. To w interesie dziecka leży wykorzystanie tak wiele z tego wysiłku, jak to możliwe, by mieć najlepszy możliwy start w życiu. Jednak mamy muszą obdarzyć uwagą wszystkie swoje dzieci, zarówno te już obecne, jak i te przyszłe. Jeśli poświęcą zbyt wiele wysiłku na jedno, mogą nie być w wystarczająco dobrej formie, aby wychować ich więcej. Jeśli uda im się odstawić swoje obecne dziecko wcześniej, szybciej mogą mieć kolejne.
Pamiętajcie, że nie są to świadome decyzje. Nie próbuję przedstawić matek jako istot zimnych i kalkulujących. Jednak to ważne, aby pamiętać, że z suchego, ewolucyjnego punktu widzenia, mamy i dzieci mają pewien konflikt interesów. Mówiąc prościej, niemowlęta mają tendencję do domagania się większego nakładu, niż jest to idealne dla matki, a ewolucja wyposażyła niemowlę w sposoby zdobywania tej inwestycji – pomyśl o uśmiechach, płaczu, przytulaniu się, napadach złości. Również matki powinny mieć środki zaradcze, by zyskiwać przewagę w tych nieuniknionych konfliktach.

Oligosacharydy zawarte w ludzkim mleku mogą mieć wpływ na mikrobiotę jelit — a w konsekwencji na zdrowie i dobre samopoczucie niemowlęcia. Źródło: Katie Hinde, Zachery T. Lewis, Mother’s littlest helpers, Science 26 June 2015: Vol. 348 no. 6242 pp. 1427-1428
Hinde uważa, że HMO mogą działać jako jeden z nich. Jeśli te cukry mogą żywić konkretne drobnoustroje i jeśli pewne mikroby mogą zmienić zachowanie dziecka, to organizm matki może potencjalnie zmieniać zawartość HMO mleku, aby wpływać na dzieci. Niemowlęta mogą stać się mniej wymagające. Mogą być mniej aktywne i poświęcać więcej energii na rozwój, niż na zabawę i odkrywaniu otoczenia. Mogą być mniej lękliwe i wcześniej stać się samodzielne.
Ponownie, to także nie jest wydumane. Hinde wykazała w swoich badaniach, że mleko młodszych matek małpich zawiera mniej kalorii, ale więcej kortyzolu – hormonu związanego ze stresem. Dzieci, które piją mleko z kortyzolem, są bardziej nerwowe i mniej ciekawskie. Szybciej też rosną. Być może jest to ze sobą powiązane. Kortyzol może być sposobem organizmu matki aby zakomunikować: “Nie trać cennych kalorii w moim mleku; skup się na rośnięciu”. I, może, HMO także przekazują podobną informację za pośrednictwem mikrobowych posłańców.
“Podoba mi się ta praca – mówi John Cryan z University College Cork. „Jeszcze mocniej podkreśla znaczenie interakcji mikrobiota-mózg we wczesnym życiu dla zdrowia i rozwoju dziecka oraz ustawia HMO jako pozytywnych kierowców takich interakcji. To istotnie jest bardzo prawdopodobne”.
Prawdopodobne, a co ważniejsze, sprawdzalne. Naukowcy mogliby sprawdzić, czy różne zestawy HMO wspierają wzrost bakterii, które mogą wpłynąć na mózg. Jaki rodzaj sygnalizujących związków chemicznych wytwarzają te mikroby? Czy wpływają na części mózgu, które kontrolują emocje i motywacje? Czy te wpływy prowadzą do zauważalnych zmian w zachowaniu dziecka? „Wówczas moglibyśmy spojrzeć wstecz na to, które HMO naprawdę wpływają na założenie i utrzymanie tych konkretnych kolonii bakterii”, mówi. Jeśli zasiedlisz tymi konkretnymi mikrobami myszy pozbawione bakterii i podasz im te konkretne HMO, co się stanie?
“Możemy też spojrzeć na zróżnicowanie i obfitość tych HMO w różnych sytuacjach” mówi Hinde. „Zwycięstwo” w konflikcie ewolucyjnym między rodzicem a dzieckiem może mieć większe znaczenie dla matek, które żyją w środowisku obciążonym ryzykiem, gdzie brakuje pożywienia lub gdzie muszą przeznaczać dużo energii na walkę z chorobami lub na unikanie drapieżników. Podobnie dla młodszych matki, które same jeszcze rosną, może okazać się to dla nich bardziej korzystne, aby zachować więcej energii dla swojego organizmu.
„Prawdopodobnie przez jakiś czas pozostanie to tylko hipotezą”, przyznaje Hinde. „U ludzi występują setki szczepów bakterii i setki oligosacharydów. Zrozumienie, co każdy z nich robi, zajmie lata badań, nie mówiąc już o złożonych interakcjach”. Jak jednak pisze w swoim artykule: „Perspektywa ewolucyjna pozwala nam docenić istotne napięcia między matką a niemowlęciem i uznać, że mikrobowa ekologia niemowlęcia jest potencjalnym miejscem do negocjacji w tym konflikcie i do utrzymania koordynacji. Wśród wielu, wielu bakterii w jelitach niemowlęcia, może czaić się najmniejszy pomocnik matki”.
Poza tym, jak dodaje Hinde, „Mikroby są teraz bardzo gorącym tematem.”
Więcej o mleku, mikrobach i mamach będzie w mojej książce ‚I CONTAIN MULTITUDES’, która ukaże się w przyszłym roku (w
2016 roku).
Źródło
Allen-Blevins C.R, Sela D.A, Hinde K. Milk bioactives may manipulate microbes to mediate parent–offspring conflict, EMPH (2015) 2015 (1): 106-121. Na podstawie
Ed Yong, Could mothers milk nourish mind manipulating microbes. Not Exactly Rocket Science, April 8, 2015
Zrodlo:
https://mikrobiom.wordpress.com/2015/04/08/czy-mleko-matki-moze-odzywiac-mikroorganizmy-manipulujace-umyslem/Jakość narodzin i o „dobrym" cięciu cesarskim i znieczuleniu - dr n. med. Barbara Baranowska https://www.youtube.com/watch?v=0yzChZbpRIEPorównanie składu mleka mamy i sztucznej mieszanki mlecznej:
http://www.bcbabyfriendly.ca/whatsinbreastmilkposter.pdfCHILD BIRTH ORGASM : Best Kept Secret of Labor? | SEXUAL CONTENT | ABC News 20/20https://www.youtube.com/watch?v=jxB9mnKYr4Mhttp://orgasmicbirth.com/Birth in Nature: Natural Birthhttps://www.youtube.com/watch?v=TUL0Qn3i170