Трансплантация кала улучшила состав кишечного микробиома детей после кесарева сечения

Оральная трансплантация фекальной микробиоты от матери ребенку, рожденному с помощью кесарева сечения, изменила микробиом его кишечника и сделала его похожим на микробиом кишечника детей, рожденных естественным путем. Как сообщается в журнале Cell, у детей не наблюдалось никаких побочных эффектов в течение трех месяцев после приема разбавленного материнского кала, а состав их кишечного микробиома качественно и количественно отличался от других детей, рожденных с помощью кесарева сечения, и был больше похож на состав кишечного микробиома детей, рожденных вагинально. 

Ученые находят все больше доказательств тому, что микробная колонизация новорожденного влияет на его здоровье в более позднем возрасте. Причем одну из ключевых ролей в этом процессе играет фекальная микробиота матери, представители которой (например, бактерии рода Bifidobacterium и Bacteroides) колонизируют кишечник младенца. После прекращения грудного вскармливания в фекальной микробиоте постепенно начинают преобладать преимущественно анаэробные клостридии. Благодаря таким специфическим микробным сигналам в раннем возрасте происходит иммунное и метаболическое программирование.

Одним из распространенных факторов, нарушающих нормальный процесс микробной колонизации новорожденного, считается рождение путем кесарева сечения. Такая техника родовспоможения исключает возможность естественного вертикального переноса кишечных бактерий от матери к ребенку при рождении, что приводит к отклонению развития микробиоты ребенка, особенно в первые полгода жизни. Несколько исследований показали, что рождение кесаревым сечением связано с краткосрочными и долгосрочными последствиями для здоровья ребенка, включая повышенный риск хронических иммунных заболеваний. Из-за все более частого использования этой операции по всему миру встает вопрос о способах искусственной микробной колонизации ребенка материнскими бактериями.

Поскольку при рождении кишечник младенца обычно колонизируется материнскими кишечными микробами, наиболее естественным препаратом для посева микробиоты новорожденного будет материнский кал. Катри Корпела (Katri Korpela) с коллегами из Университета Хельсинки решили проверить безопасность и эффективность трансплантации фекальной микробиоты (ТФМ) от матери к ее ребенку для создания нормальной кишечной микробиоты и ее развития в раннем возрасте у новорожденных после кесарева сечения.

В исследовании принимали участие семь матерей. Операция кесарева сечения проводилась на сроке беременности 37 недель (± 3 дня), шесть детей имели оценку 9 баллов по шкале APGAR, один ребенок — 10 баллов. Во время первого кормления в сцеженное молоко матери добавили 5 миллилитров раствора с разбавленным калом матери. Масса трансплантата в растворе составила 3,5 миллиграмма. Один ребенок получил 7 миллиграммов трансплантата, что вызвало увеличение концентрации маркера воспалительных реакций — С-реактивного белка. Несмотря на то, что никаких клинических проявлений воспаления у ребенка не обнаружили, остальным детям давали 3,5 миллиграмма трансплантата. В такой дозе повышения уровня С-реактивного белка не наблюдалось. Среднее число живых бактериальных клеток оказалось в диапазоне 0,7-16 × 10⁶). После ТФМ дети кормились исключительно грудным молоком не менее двух месяцев.

Во время наблюдения в родильном отделении у детей не наблюдалось повышения температуры или других осложнений ТФМ. В течение первого месяца родители трех новорожденных сообщили о легких желудочно-кишечных симптомах у их детей, однако в целом, родители не сообщали о каких-либо других симптомах или заболеваниях, которые могли бы быть связаны с ТФМ. Масса детей через 3 месяца (5702 ± 525 грамм) находилась в пределах нормальных показателей.

Ученые обнаружили, что микробный состав образцов кала младенцев, получавших ТФМ, сильно отличается от микробного состава материнского трансплантата. Микробиота матерей имела характерный для взрослых состав, в котором преобладали Ruminococcaceae и Lachnospiraceae. У шести из семи младенцев наблюдалось равномерное развитие микробиоты с участием бактерий родов Bacteroides и Bifidobacterium, которые быстро заняли доминирующее положение. В образцах кала одного младенца ученые нашли обилие Enterobacter, Escherichia, Streptococcus и Veillonella, однако все эти бактерии присутствовали в меконии до ТМФ. Спустя два дня микробиота фекалий состояла почти исключительно из бактерий рода Bacteroides. К 7-дневному возрасту бифидобактерии стали доминирующей группой у всех детей, кроме двух, у которых преобладали энтеробактерии. Такая картина сохранялась до конца первого месяца жизни детей.

Ученые также сравнили микробный состав кишечника детей, получивших ТФМ, с репрезентативными данными от рожденных вагинально и с помощью кесарева сечения младенцев. Все дети вскармливались исключительно грудным молоком. Никакой разницы по средней массе при рождении или массе в три месяца между группами не наблюдалось. Общее развитие микробиоты у детей, рожденных с помощью кесарева сечения и получавших ТФМ, гораздо больше напоминало развитие микробиоты у детей, родившихся вагинально, чем у детей, рожденных с помощью кесарева сечения и не получавших ТФМ.

В течение первых нескольких дней жизни микробиота детей, получавших ТФМ, отличалась от микробиоты родившихся вагинально детей (р = 0,03), но, начиная с седьмого дня, микробиота детей, получавших ТФМ, становилась похожа на микробиоту детей, родившихся вагинально, но отличались от детей, рожденных с помощью кесарева сечения и не получавших ТФМ. Обилие бактерий типа Bacteroidales было значительно ниже в группе детей, рожденных с помощью кесарева сечения и не получавших ТФМ по сравнению с группой детей, получавших ТФМ, и группой рожденных вагинально детей на первой и третьей неделях жизни (р ≤ 0,001).

Через 12 недель в кишечном микробиоме детей из группы ТФМ снизилось количество Bacteroidales. Дети, получавшие ТФМ, имели незначительно сниженное число бифидобактерий в течение первых 2 дней жизни. У детей, рожденных с помощью кесарева сечения, на 3 и 12 неделях жизни наблюдалось значимое увеличение процента клостридий в микробиоме кишечника по сравнению с рожденными вагинально детьми и детьми, получавших ТФМ (р < 0,01). Разница в обилии условно-патогенных микроорганизмов между группами кесарева сечения и группой ТФМ оставалась значимой и через 1 неделю после трансплантации (р < 0,0001), и через 12 недель (р < 0,00001).

Таким образом, трансплантация фекальной микробиоты от матери новорожденному ребенку может позволить в самые ранние сроки жизни ребенка колонизировать его кишечник. Из-за столь большого влияния кишечного микробиома на рост и развитие ребенка, этот метод может стать неотъемлемой частью выхаживания детей, рожденных с помощью кесарева сечения.

Все чаще ученые обнаруживают полезные эффекты от пересадки фекальной микробиоты. Совсем недавно мы рассказывали про завершение первой фазы клинических испытаний ТФМ для лечения алкоголизма, которая показала кратковременное снижение тяги к алкоголю.

Вячеслав Гоменюк