Ключевая роль материнского микробиома в формировании иммунной системы плода и новорожденного во время беременности

В недавнем обзоре, опубликованном в журнале Nature Reviews Гастроэнтерология и гепатология, Исследователи обсуждают влияние материнского микробиома на иммунную систему матери, плода и раннего новорожденного во время беременности.

Изучать: Микробиом кишечника матери во время беременности: значение для развивающейся иммунной системы. Изображение предоставлено: ArtFamily / Shutterstock.com

Фон

Во время беременности происходят значительные изменения в иммунной, эндокринной и метаболической системах матери, что влияет на микробиоту кишечника, влагалища и полости рта. Эти изменения также влияют на развитие плаценты и плода; однако основные механизмы до конца не изучены.

Многочисленные факторы матери и ребенка способствуют формированию неонатального микробиома и иммунитета, что может повлиять на долгосрочные последствия для здоровья, такие как неинфекционные заболевания, развитие нервной системы и восприимчивость к инфекциям. Необходимы дополнительные исследования из-за плохо изученных механизмов, связывающих изменения материнского микробиома с развитием плода и новорожденного, а также значительного, но неясного влияния различных факторов матери и ребенка на долгосрочные последствия для здоровья.

Взаимодействие между микробиомом хозяина во время беременности

Микробиом кишечника претерпевает значительные изменения во время беременности, особенно в последние недели третьего триместра. Например, увеличение Протеобактерии и Актинобактерииа также наблюдалось снижение уровня бактерий, продуцирующих короткоцепочечные жирные кислоты (КЦЖК), что приводит к изменениям в материнской ожирении, воспалении и резистентности к инсулину.

Изменения в питании также могут привести к изменениям микробных метаболитов в их материнском микробиоме. Опосредованные матерью микробные метаболиты ответственны за влияние на иммунитет как матери, так и плода.

Микробно-иммунные взаимодействия во время беременности

Взаимодействие между иммунной системой матери и плода на границе матери и плаценты является сложным. Клетки Хофбауэра, являющиеся фетальными макрофагами, играют важную роль в гомеостазе тканей и регуляции иммунного ответа.

Также были идентифицированы фетальные Т-клетки, включая Т-клетки памяти, что указывает на раннее иммунное образование. в утробе. Кишечные микробы модулируют SCFAs, что приводит к контролю Т-регуляторных клеток матери для поддержания иммунной толерантности на протяжении всей беременности.

Развитие плода предполагает воздействие на иммунную систему материнских микробных метаболитов. Фактически, материнская микробиота может влиять на устойчивость или восприимчивость потомства к последующей инфекции.

У человека кишечник плода содержит разнообразные метаболиты, участвующие в воспалении и развитии нервной системы. Разнообразие метаболитов в меконии служит маркером в утробе воздействия и факторы пренатального программирования, влияющие на состав микробиоты кишечника в раннем возрасте.

Осложнения беременности

Осложнения беременности, особенно гестационный сахарный диабет (ГСД), преэклампсия и преждевременные роды (ПТБ) представляют значительный риск для здоровья матери и новорожденного. Эти состояния тесно связаны с изменениями микробной среды матери, которые модулируют иммунитет и обмен веществ; поэтому лучшее понимание изменений микробиома во время беременности имеет решающее значение.

ГДМ

ГСД, который характеризуется непереносимостью глюкозы, возникающей во время беременности, иллюстрирует сложное взаимодействие между материнским микробиомом и метаболическим здоровьем. Это состояние не только вызывает воспаление, но и вызывает существенные изменения в микробиоме кишечника, которые способствуют каскаду метаболических и иммунных реакций, которые отрицательно влияют как на мать, так и на плод.

Метаболические профили женщин с ГСД, а также их новорожденных имеют существенные различия по сравнению с таковыми у здоровых беременных. Таким образом, микробный дисбиоз при ГСД может иметь долгосрочные последствия для здоровья ребенка, выходящие за рамки беременности.

Преэклампсия

Преэклампсия, состояние, характеризующееся высоким кровяным давлением и протеинурией, является еще одним осложнением беременности с сильной микробной основой. Недавние исследования указывают на значительные изменения в микробиоме кишечника женщин, страдающих преэклампсией. Эти изменения не ограничиваются только микробным составом, но распространяются и на функциональные аспекты, затрагивая различные метаболические пути.

Изменение микробного ландшафта при преэклампсии может привести к дисбалансу метаболитов, некоторые из которых имеют микробное происхождение. Эти нарушения могут способствовать патофизиологии преэклампсии, которая потенциально влияет на развитие плода и увеличивает риск будущих сердечно-сосудистых заболеваний.

ПТБ

ПТБ, который определяется как роды, произошедшие до 37 недель беременности, тесно связан с микробным дисбалансом у матери. Кроме того, дисбиоз кишечника может провоцировать воспалительные процессы внутри матки, тем самым влияя на созревание иммунной системы плода. Это внутриутробное воспаление часто приводит к широкому спектру послеродовых осложнений, что иллюстрирует глубокое влияние материнской микробиоты на здоровье новорожденных.

ПТБ также связан с изменениями в микробиоме новорожденного, что еще больше усложняет развитие иммунной системы ребенка и повышает его восприимчивость к различным проблемам со здоровьем.

Микробно-иммунные взаимодействия после рождения

Новорожденный при рождении переходит из стерильной среды в мир, богатый микроорганизмами. Раннее воздействие микробов влияет на развитие иммунитета, при этом специфические микробные закономерности влияют на иммунную систему новорожденных.

Грудное вскармливание поддерживает этот процесс, обеспечивая иммунные соединения, микроорганизмы и метаболиты, которые формируют микробиоту кишечника и иммунную систему ребенка. Передача материнских антител при грудном вскармливании также обеспечивает раннюю иммунную защиту слизистой оболочки. Взаимодействие компонентов грудного молока с иммунной системой ребенка имеет решающее значение для развития толерантности и иммунной регуляции.

Будущие направления

Понимание роли микробиома в исходах беременности и иммунной модуляции требует дальнейших исследований. Будущие исследования должны изучить эффекты микробного воздействия, долгосрочные последствия, диетические вмешательства и конкретные микробные продукты, которые влияют на иммунные клетки. Новые методы лечения, такие как трансплантация фекальной микробиоты (ТФМ), изучаются для модуляции неонатальной микробиоты, особенно после родов с помощью кесарева сечения.

Материнский микробиом играет решающую роль в развитии иммунитета плода и новорожденного и зависит от диеты, факторов окружающей среды и осложнений беременности. Понимание этих сложных взаимодействий имеет важное значение для разработки целевых мер по улучшению здоровья матери и ребенка.