Формирование микробиоты младенца: мать – плацента – плод – ребенок

Кишечная микробиота – один из основных компонентов, влияющих на состояние здоровья человека. Становление микрофлоры кишечника начинается уже во внутриутробном периоде, однако наиболее интенсивная колонизация ребенка микроорганизмами матери и окружающей среды происходит в интранатальном и постнатальном периодах. Начало формирования микробиоты закладывает система «мать – плацента – плод». Материнская микробиота начинает изменяться во время беременности для модификации метаболизма, благоприятного для плода, и продолжается в течение всей беременности, оказывая влияние и на зарождение собственной микробиоты плода. На развитие микробиома плода также влияет микробиом матки, околоплодных вод и пуповины, хотя ранее считалось, что эти органы стерильны, как и кишечник плода. В ходе многолетних исследований данные утверждения были опровергнуты и в т. ч. было доказано существование отдельного микробиома мекония, не совпадающего с микробиотой матери. Постнатальные факторы, такие как способ родоразрешения и тип вскармливания, также влияют на становление кишечной микробиоты. Естественные роды подвергают младенцев воздействию влагалищной микробиоты матери. При кесаревом сечении ребенок подвергается воздействию микробиоты окружающей среды, что нарушает естественную микробную колонизацию. Грудное молоко обладает собственным микробиомом, который может меняться и подстраиваться под потребности ребенка. Исключительно грудное вскармливание влияет на уровень колонизации Bifidobacterium и Bacteroides, которые метаболизируют олигосахариды грудного молока, в качестве побочного продукта продуцируя короткоцепочечные жирные кислоты. Для поддержания уровня Bifidobacterium на достаточном уровне с целью формирования здоровой микробиоты может быть использована пробиотическая терапия. В данном обзоре представлены этапы и условия формирования микробиоты кишечника младенца, а также их взаимосвязь в процессе онтогенеза.

1. Saeed NK, Al-Beltagi M, Bediwy AS, El-Sawaf Y, Toema O. Gut microbiota in various childhood disorders: Implication and indications. World J Gastroenterol. 2022;28(18):1875–1901. https://doi.org/10.3748/wjg.v28.i18.1875.

2. Rutayisire E, Huang K, Liu Y, Tao F. The mode of delivery affects the diversity and colonization pattern of the gut microbiota during the first year of infants’ life: a systematic review. BMC Gastroenterol. 2016;16(1):86. https://doi.org/10.1186/s12876-016-0498-0.

3. Barrett E, Ross RP, O’Toole PW, Fitzgerald GF, Stanton C. γ-Aminobutyric acid production by culturable bacteria from the human intestine. J Appl Microbiol. 2012;113(2):411–417. https://doi.org/10.1111/j.1365-2672.2012.05344.x.

4. Смирнова НН, Новикова ВП, Куприенко НБ, Прокопьева НЭ, Хавкин АИ. Влияние микробиома репродуктивного тракта женщины на внутриутробное и постнатальное развитие ребенка. Вопросы гинекологии, акушерства и перинатологии. 2022;21(6):107–112. https://doi.org/10.20953/1726-1678-2022-6-107-112.

5. Koren O, Goodrich JK, Cullender TC, Spor A, Laitinen K, Bäckhed HK et al. Host remodeling of the gut microbiome and metabolic changes during pregnancy. Cell. 2012;150(3):470–480. https://doi.org/10.1016/j.cell.2012.07.008.

6. Беляева ИА, Бомбардирова ЕП, Митиш МД, Потехина ТВ, Харитонова НА. Онтогенез и дизонтогенез микробиоты кишечника у детей раннего возраста: триггерный механизм нарушений детского здоровья. Вопросы современной педиатрии. 2017;16(1):29–38. https://doi.org/10.15690/vsp.v16i1.1692.

7. Ragusa A, Svelato A, Santacroce C, Catalano P, Notarstefano V, Carnevali O et al. Plasticenta: First evidence of microplastics in human placenta. Environ Int. 2021;146:106274. https://doi.org/10.1016/j.envint.2020.106274.

8. Nuriel-Ohayon M, Neuman H, Koren O. Microbial Changes during Pregnancy, Birth, and Infancy. Front Microbiol. 2016;7:1031. https://doi.org/10.3389/fmicb.2016.01031.

9. Jiménez E, Marín ML, Martín R, Odriozola JM, Olivares M, Xaus J et al. Is meconium from healthy newborns actually sterile? Res Microbiol. 2008;159(3):187–193. https://doi.org/10.1016/j.resmic.2007.12.007.

10. Turunen J, Tejesvi MV, Paalanne N, Hekkala J, Lindgren O, Kaakinen M et al. Presence of distinctive microbiome in the first-pass meconium of newborn infants. Sci Rep. 2021;11(1):19449. https://doi.org/10.1038/s41598-021-98951-4.

11. Collado MC, 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. https://doi.org/10.1038/srep23129.

12. Ardissone AN, de la Cruz DM, Davis-Richardson AG, Rechcigl KT, Li N, Drew JC, Murgas-Torrazza R et al. Meconium microbiome analysis identifies bacteria correlated with premature birth. PLoS ONE. 2014;9(3):e90784. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0090784.

13. Aagaard K, Ma J, Antony KM, Ganu R, Petrosino J, Versalovic J. The placenta harbors a unique microbiome. Sci Transl Med. 2014;6(237):237ra65. https://doi.org/10.1126/scitranslmed.3008599.

14. Fardini Y, Wang X, Témoin S, Nithianantham S, Lee D, Shoham M, Han YW. Fusobacterium nucleatum adhesin FadA binds vascular endothelial cadherin and alters endothelial integrity. Mol Microbiol. 2011;82(6):1468–1480. https://doi.org/10.1111/j.1365-2958.2011.07905.x.

15. Stout MJ, Conlon B, Landeau M, Lee I, Bower C, Zhao Q et al. Identification of intracellular bacteria in the basal plate of the human placenta in term and preterm gestations. Am J Obstet Gynecol. 2013;208(3):226.e1-7. https://doi.org/10.1016/j.ajog.2013.01.018.

16. Шипицына ЕВ. Микробиом плаценты: сдвиг парадигмы или несовершенство методологии. Вестник Российской академии медицинских наук. 2021;76(5):436–448. https://doi.org/10.15690/vramn1489.

17. Kim H, Sitarik AR, Woodcroft K, Johnson CC, Zoratti E. Birth Mode, Breastfeeding, Pet Exposure, and Antibiotic Use: Associations With the Gut Microbiome and Sensitization in Children. Curr Allergy Asthma Rep. 2019;19(4):22. https://doi.org/10.1007/s11882-019-0851-9.

18. Backhed F, Roswall J, Peng Y, Feng Q, Jia H, Kovatcheva-Datchary P et al. Dynamics and stabilization of the human gut microbiome during the first year of life. Cell Host Microbe. 2015;17(6):852. https://doi.org/10.1016/j.chom.2015.05.012.

19. Николаева ИВ. Формирование кишечной микрофлоры ребенка и факторы, влияющие на этот процесс. Детские инфекции. 2011;(3):39–42. Режим доступа: https://cyberleninka.ru/article/n/formirovanie-kishechnoymikroflory-rebenka-i-faktory-vliyayuschie-na-etot-protsess.

20. Dominguez-Bello MG, De Jesus-Laboy KM, Shen N, Cox LM, Amir A, Gonzalez A et al. Partial restoration of the microbiota of cesarean-born infants via vaginal microbial transfer. Nat Med. 2016;22:250–253. https://doi.org/10.1038/nm.4039.

21. Rautava S, Luoto R, Salminen S, Isolauri E. Microbial contact during pregnancy, intestinal colonization and human disease. Nat Rev Gastroenterol Hepatol. 2012;9(10):565–576. https://doi.org/10.1038/nrgastro.2012.144.

22. Victora CG, Bahl R, Barros AJ, França GV, Horton S, Krasevec J et al. Lancet Breastfeeding Series Group. Breastfeeding in the 21st century: epidemiology, mechanisms, and lifelong effect. Lancet. 2016;387(10017):475–490. https://doi.org/10.1016/S0140-6736(15)01024-7.

23. Pannaraj PS, Li F, Cerini C, Bender JM, Yang S, Rollie A et al. Association between breast milk bacterial communities and establishment and development of the infant gut microbiome. JAMA Pediatr. 2017;171:647–654. https://doi.org/10.1001/jamapediatrics.2017.0378.

24. Ho NT, Li F, Lee-Sarwar KA, Tun HM, Brown BP, Pannaraj PS et al. Meta-analysis of effects of exclusive breastfeeding on infant gut microbiota across populations. Nat Commun. 2018;9(1):4169. https://doi.org/10.1038/s41467-018-06473-x.

25. Gopalakrishna KP, Hand TW. Influence of Maternal Milk on the Neonatal Intestinal Microbiome. Nutrients. 2020;12(3):823. https://doi.org/10.3390/nu12030823.

26. Łoniewski I, Skonieczna-Żydecka K, Stachowska L, Fraszczyk-Tousty M, Tousty P, Łoniewska B. Breastfeeding Affects Concentration of Faecal Short Chain Fatty Acids During the First Year of Life: Results of the Systematic Review and Meta-Analysis. Front Nutr. 2022;9:939194. https://doi.org/10.3389/fnut.2022.939194.

27. Chen K, Liu C, Li H, Lei Y, Zeng C, Xu S et al. Infantile Colic Treated With Bifidobacterium longum CECT7894 and Pediococcus pentosaceus CECT8330: A Randomized, Double-Blind, Placebo-Controlled Trial. Front Pediatr. 2021;9:635176. https://doi.org/10.3389/fped.2021.635176.

28. Astó E, Huedo P, Altadill T, Aguiló García M, Sticco M, Perez M, Espadaler-Mazo J. Probiotic Properties of Bifidobacterium longum KABP042 and Pediococcus pentosaceus KABP041 Show Potential to Counteract Functional Gastrointestinal Disorders in an Observational Pilot Trial in Infants. Front Microbiol. 2022;12:741391. https://doi.org/10.3389/fmicb.2021.741391.

29. Navarro-Tapia E, Sticco M, Astó E, Aguilo M, Vallefuoco F, Espadaler J. Patient characteristics influencing infant colic amelioration under probiotic treatment. Ann.Nutr.Metab. 2019;74(Suppl. 1):1–31. https://doi.org/10.1159/000496759.