Бактерии кишечника матери влияют на развитие мозга ребенка
Недавнее исследование, проведенное на мышах, предполагает, что определенные полезные бактерии в кишечнике беременной матери могут поддерживать здоровое развитие мозга у ее плода. Исследователи из Университета Бирмингема и Кембриджского университета обнаружили, что присутствие бактерии, известной как Bifidobacterium breve, в кишечнике беременных мышей положительно влияет на метаболизм мозга и транспорт питательных веществ у развивающегося плода. Результаты, опубликованные в журнале Molecular Metabolism, вносят вклад в растущее количество исследований о влиянии здоровья кишечника матери на исходы беременности.
Осложнения беременности, такие как задержка роста плода и плацентарная недостаточность, связаны с долгосрочными проблемами развития у детей, включая нарушения обучения и моторики. Лечение этих осложнений может быть сложным, поскольку современные методы лечения часто направлены на улучшение кровотока в плаценте, но несут в себе различные уровни риска и эффективности.
С учетом недавних открытий, показывающих важную роль кишечных бактерий в физическом и психическом здоровье, исследователи решили выяснить, может ли введение полезных кишечных бактерий улучшить развитие плода и предотвратить осложнения. Исследование было сосредоточено на Bifidobacterium breve, бактерии, которая естественным образом размножается в кишечнике матери во время беременности и связана с такими преимуществами, как устойчивость к инфекциям и иммуномодуляция.
«Уровень осложнений беременности, таких как преэклампсия и гестационный диабет, растет во всем мире», — сказал автор исследования Хорхе Лопес-Тельо. «К сожалению, мы очень мало знаем о том, как предотвращать и лечить эти осложнения и их программирующие эффекты на потомство. В последние годы многие исследователи подчеркивали важную роль микробиоты в таких заболеваниях, как диабет и ожирение. Поэтому это исследование было разработано для выявления потенциальных методов лечения, которые помогут предотвратить осложнения беременности и предоставить новые немедикаментозные методы лечения для беременных женщин».
Чтобы проверить свою гипотезу, исследователи использовали контролируемое исследование с двумя группами беременных мышей. Первая группа содержалась полностью «без микробов», без бактерий в кишечнике. Вторая группа, также без микробов, получала точную дозу Bifidobacterium breve на 10, 12 и 14 день беременности. Это время было выбрано, чтобы воспроизвести способ повышения уровня бактерий во время беременности и избежать стресса у мышей из-за повторяющихся манипуляций.
Затем исследователи исследовали мозг плода, чтобы проанализировать экспрессию генов и белков, сосредоточившись на путях, связанных с ростом клеток, метаболизмом питательных веществ и другими процессами, необходимыми для здоровой работы мозга. Исследователи использовали молекулярные методы для изучения изменений в ключевых генах, участвующих в развитии мозга и метаболизме. Для дальнейшей оценки воздействия Bifidobacterium breve они изучили различные метаболические процессы в мозговой ткани плода, используя спектроскопию для обнаружения и измерения метаболитов, необходимых для роста мозга.
Исследование показало, что эмбрионы мышей, чьи матери имели Bifidobacterium breve в кишечнике, показали повышенную экспрессию генов и белков, связанных с метаболизмом мозга и транспортировкой питательных веществ. В частности, исследователи заметили повышенные уровни важных переносчиков глюкозы и аминокислот в мозге плода группы, получавшей лечение. Эти белки помогают переносить важные питательные вещества к клеткам мозга, поддерживая рост и когнитивное развитие. Также наблюдалось увеличение молекул, необходимых для роста мозга, включая белки, которые поддерживают формирование новых нейронов и связей между ними.
«Идея о том, что бактерия в кишечнике матери может влиять на клетки развивающегося мозга ее плода, поистине увлекательна и подчеркивает удивительную взаимосвязанность биологии», — сказал Лопес-Тельо.
Другим важным открытием стала активация путей, которые поддерживают функцию митохондрий, которая питает клетки и играет важную роль в развитии мозга. Исследователи также наблюдали изменения в путях, регулируемых факторами, индуцируемыми гипоксией — белками, которые помогают мозгу адаптироваться к низкому уровню кислорода. Эти адаптации, по-видимому, повышают способность клеток мозга плода усваивать питательные вещества, что может дополнительно поддерживать когнитивное развитие. В совокупности эти открытия предполагают, что Bifidobacterium breve может играть важную роль в установлении оптимальных условий для роста мозга во время беременности.
«Главный вывод заключается в том, что материнская микробиота играет решающую роль в росте плаценты и плода», — сказал Лопес-Телло. «Наше исследование, наряду с предыдущими работами в области клеточных и молекулярных наук о жизни, подчеркивает, что отсутствие материнской микробиоты кишечника существенно влияет на рост и метаболизм плода. Бифидобактерии — это полезные бактерии в кишечнике матери, которые могут восстановить и улучшить метаболический профиль плода. Поэтому любой, кто планирует забеременеть, должен учитывать здоровье своей кишечной микробиоты, поскольку это имеет решающее значение для успешной беременности. Однако важно отметить, что это исследование проводилось на мышах без микробов, и необходимы дальнейшие исследования для подтверждения этих результатов на людях».
Хотя результаты многообещающие, необходимо учитывать ограничения. Одним из основных ограничений является то, что исследование проводилось на мышах, что ограничивает возможность прямого применения этих результатов к людям. Мыши в этом исследовании также содержались полностью без микробов, за исключением Bifidobacterium breve , сценарий, который не отражает сложность микробиомов кишечника человека. Будущие исследования должны изучить, как Bifidobacterium breve взаимодействует с другими бактериями в более разнообразной среде кишечника, чтобы лучше имитировать человеческий опыт.
«Бифидобактерии обычно считаются полезными бактериями и классифицируются как пробиотики», — сказал Лопес-Телло. «Множественные исследования показали, что они оказывают положительное влияние на здоровье. Однако ключевым предостережением в этом исследовании является то, что результаты были получены с использованием животных моделей, у которых отсутствует микробиота. Таким образом, следует проявлять осторожность при экстраполяции этих результатов на людей, поскольку отсутствие полного микробиома у животных моделей может не в полной мере отражать сложность здоровья кишечника человека».
Кроме того, исследователи сосредоточились исключительно на развитии плода, оставив вопросы о том, как эти эффекты могут повлиять на постнатальную функцию мозга и поведение. Будущие исследования могут отслеживать развитие потомства, чтобы увидеть, влияют ли изменения метаболизма мозга в раннем возрасте из-за добавления материнских Bifidobacterium breve на обучение, память или социальное поведение. Изучение того, как различные штаммы бактерий работают вместе или по отдельности, также может выявить идеальную комбинацию для поддержки развития мозга.
«Это отправная точка», — сказал Лопес-Тельо. «Теперь мы знаем, что бактерии в кишечнике матери могут влиять на рост плаценты и плода. Поэтому нам нужно изучить, как функционируют другие типы бактерий, и определить эффективный «коктейль» бактерий для разработки терапии для женщин, страдающих от осложнений беременности».
* Информация представлена исключительно в ознакомительных целях и не служит рекомендацией для лечения заболеваний
Обсудим?
Смотрите также:
