В недавнем обзоре, опубликованном в журнале Advances in Nutrition исследователи изучили текущие данные о роли олигосахаридов грудного молока (ОГО) в защите младенцев от инфекции и заболеваний, вызванных респираторно-синцитиальным вирусом (РСВ), выделив потенциальные механизмы и направления будущих исследований.

Потенциальная роль ОМО в развитии заболевания РСВ. HMO, такие как 2’-FL и LNnT, метаболизируются бифидобактериями в кишечнике младенца в короткоцепочечные жирные кислоты, такие как ацетат. Небольшие количества HMO и ацетата всасываются и могут достигать легких через кровообращение, где они могут действовать как противовирусные препараты и модулировать воспаление. Небольшие количества HMO и короткоцепочечных жирных кислот также могут покрывать слизистую оболочку верхних дыхательных путей в виде срыгнутого молока, как это наблюдается в носах младенцев, находящихся на грудном вскармливании. Обзор: Олигосахариды грудного молока и респираторно-синцитиальная вирусная инфекция у младенцев

Предыстория

РСВ, распространенная причина детских респираторных инфекций, особенно поражает младенцев в возрасте до двух лет, приводя к значительной заболеваемости и смертности. Помимо непосредственного воздействия на здоровье, РСВ-инфекция также может влиять на долгосрочное развитие иммунитета и общие показатели здоровья.

Тяжелое бремя РСВ-инфекции у младенцев в сочетании с отсутствием эффективных методов лечения подчеркивает настоятельную необходимость стратегий профилактики. Доказано, что грудное вскармливание обеспечивает постоянную защиту от тяжелого заболевания РСВ, потенциально благодаря биологически активным компонентам грудного молока, включая ОМО. Недавние исследования показали связь ОМО с более низким риском респираторных инфекций и снижением вирусной нагрузки и воспаления у младенцев, подчеркивая их потенциальную роль в профилактике РСВ-инфекции и лечении этой инфекции.

Обзор олигосахаридов грудного молока

HMO, в изобилии содержащиеся в грудном молоке, играют разнообразную роль в развитии младенца. Они синтезируются из лактозы и могут образовывать различные структуры с дополнительными сахарами, такими как GlcNAc, Gal, Fuc и Neu5Ac. Концентрация и состав HMO различаются у разных людей и популяций в зависимости от генетических факторов и факторов окружающей среды. HMO устойчивы к перевариванию и достигают толстой кишки неповрежденными, где они модулируют микробиом, ингибируют связывание патогенов, уменьшают воспаление и модулируют иммунную систему, потенциально способствуя профилактике вирусных инфекций у детей, находящихся на грудном вскармливании.

ОМО снижают риск респираторных инфекций

В клинических исследованиях изучалась связь между ОМО и респираторными симптомами у младенцев, особое внимание уделялось их потенциальному профилактическому эффекту против РСВ-инфекции и других респираторных заболеваний. Было обнаружено, что более низкие уровни лакто-N-фукопентаозы II (LNFP-II) в материнском молоке и фекалиях младенцев связаны с усилением респираторных симптомов у младенцев. Другое исследование продемонстрировало, что детская смесь, содержащая 2’-фукозиллактозу (2’-FL) и лакто-N-неотетраозу (LNnT), снижает частоту инфекций нижних дыхательных путей и бронхита у младенцев. Кроме того, было обнаружено, что генотип материнского секретора, который влияет на выработку α1-2 фукозилированных HMO, связан со снижением риска острых респираторных инфекций у младенцев, находящихся на грудном вскармливании. Однако некоторые исследования не выявили значимой связи между HMO и респираторными инфекциями. Необходимы дальнейшие исследования для выяснения точных механизмов и влияния потребления ГМО на частоту и тяжесть РСВ с учетом таких факторов, как состав ГМО, секреторный статус и состав микробиома.

HMO проявляют противовирусную активность

HMO проявляют противовирусные свойства, связываясь с клинически значимыми вирусами, включая ротавирус, норовирус, вирус иммунодефицита человека (ВИЧ) и грипп. Например, α1-2 фукозилированные HMO, подобные 2’-FL, могут занимать сайты связывания норовируса, снижая инфекционность. Кроме того, некоторые HMO конкурируют с ВИЧ-1 за сайты связывания на дендритных клетках, потенциально снижая передачу. Несмотря на способность грудного молока передавать вирусы, оно редко вызывает заболевания у младенцев, вероятно, благодаря противовирусным свойствам HMO. Структурное разнообразие HMO обеспечивает широкий спектр защиты от вирусных инфекций, что имеет значение для профилактики таких заболеваний, как коронавирусная болезнь 2019 года (COVID-19). Однако исследования способности HMO предотвращать РСВ-инфекцию и провоспалительные реакции остаются ограниченными по сравнению с другими вирусами.

Изменение врожденной реакции организма хозяина

Воздействие определенных HMO изменяет реакцию респираторных мононуклеарных клеток человека и мононуклеарных клеток периферической крови (PBMC) на RSV-инфекцию. Показано, что эти HMO снижают вирусную нагрузку на вирус RSV и цитокины, связанные с тяжестью заболевания и воспалением в клетках дыхательных путей и PBMC. У младенцев, которых кормили смесями, содержащими 2’-FL, также наблюдаются более низкие уровни воспалительных цитокинов в плазме крови при заражении РСВ, аналогично младенцам на грудном вскармливании. Таким образом, добавки с ГМО могут повышать устойчивость к РСВ-инфекции у младенцев, потенциально объясняя снижение риска тяжелого РСВ-заболевания, наблюдаемого у младенцев, находящихся на грудном вскармливании.

Модуляция микробиома кишечника для смягчения тяжести заболевания РСВ

Концепция оси кишечник-легкие предполагает, что кишечная микробиота может влиять на иммунную защиту от респираторных инфекций, таких как РСВ, за пределами желудочно-кишечного тракта. Установлено, что изменения в микробиоме кишечника и связанных с ним метаболитах связаны с частотой и тяжестью респираторных инфекций, таких как РСВ.

Исследования детских смесей показывают, что 2’-FL и LNnT могут способствовать развитию у некоторых младенцев микробиоты, в которой доминируют бифидобактерии, потенциально снижая потребность в антибиотиках. Кроме того, повышенный уровень фекальных фукозилированных гликанов, лактата, ацетата и бифидобактерий связан со снижением риска бронхита или инфекций нижних дыхательных путей у младенцев.

Ацетат, вырабатываемый кишечными бактериями в ответ на специфические HMO, может усиливать иммунные реакции против RSV-инфекции. Исследования на животных демонстрируют, что прием ацетатных добавок может защитить от воспаления легких, вызванного РСВ, а клинические наблюдения у младенцев с РСВ-бронхиолитом предполагают, что высокие уровни фекального ацетата связаны с более легкими симптомами.

Выводы и перспективы на будущее

ОМО показывают многообещающие результаты в борьбе с РСВ посредством множества механизмов, включая прямое противовирусное действие и модуляцию кишечной микробиоты. Стандартизированные методы выявления ОМО важны. Будущие исследования должны оптимизировать дизайн для изучения влияния ОМО на РСВ. Обширные когортные исследования при рождении могут дать ценную информацию. Ключевые вопросы включают выявление специфических HMO, защищающих от RSV, и понимание механизмов их действия.