Rolle des Stillens bei der bakteriellen Besiedlung des Darms

2022 11 Projects FLRF

Das Projekt Role of Breastfeeding in Neonatal Bacterial Colonization (Die Rolle des Stillens bei der bakteriellen Besiedlung von Neugeborenen) wurde am Mucosal Immunology and Biology Research Center (MIBRC) am Massachusetts General Hospital, einem grossen Lehrkrankenhaus der Harvard Medical School in den USA, durchgeführt.

Unter der Leitung von Professor W. Allan Walker und seinem Team am MIBRC und mit Unterstützung von FLRS wurden die Schutzmechanismen der Muttermilch in den ersten Lebenstagen von Babys untersucht. Das Ziel war, die Anzahl der Säuglinge, die an entzündlichen, allergischen und chronischen Erkrankungen leiden, die durch eine unausgewogene bakterielle Besiedlung des Darms verursacht werden, zu reduzieren.

Die Studie basierte auf der Hypothese, dass Muttermilch in der extrauterinen Umgebung eine schützende Verbindung zwischen Mutter und Neugeborenem herstellt, indem sie eine symbiotische, bakterielle Erstbesiedlung des Darms stimuliert. Dies führt zu einer Immunhomöostase im Darm und einer Verringerung der Darmentzündungen, die immunbedingte Erkrankungen verursachen.

Im ersten Jahr des Projekts wiesen Professor Walker und sein Team die Bedeutung der Nährstoffe in der Muttermilch (komplexe Kohlenhydrate und Tryptophan) nach, die entweder mit dem Mikrobiom der Muttermilch oder dem Mikrobiom im Darm des Säuglings interagieren, stimuliert durch das ausschliessliche Stillen. In zwei wissenschaftlichen Veröffentlichungen belegen sie, dass die Mikrobiota der Muttermilch (z. B. «Pionier» Bakterien) die Nährstoffe der Muttermilch umwandeln können und so eine wichtige Schutzfunktion entfalten. Sie identifizierten auch Indol-Milchsäure (ILA), ein Stoffwechselprodukt von Tryptophan aus der Muttermilch, das mit Bifidobateria infantis (einem "Pionier"-Bakterium) interagiert; ILA hemmt die übermässige Entzündung, die bei der Besiedlung des Darms von Neugeborenen auftritt, und könnte ein wichtiger Schutzfaktor gegen nekrotisierende Enterokolitis sein, wenn Frühgeborene mit abgepumpter Muttermilch ernährt werden.

Diese Forschungsergebnisse könnten unmittelbare und nachhaltige Auswirkungen auf die derzeitige Ernährungspraxis haben, insbesondere auf Neugeborenen-Intensivstationen. Sie könnten auch zu einer besseren Akzeptanz und einem besseren Verständnis für Muttermilch und die Bedeutung des Stillens im Allgemeinen beitragen.

Huang W, Cho KY, Meng D, Walker WA. The impact of indole-3-lactic acid on immature intestinal innate immunity and development: a transcriptomic analysis. Sci Rep. 2021;11(1):8088. DOI: 10.1038/s41598-021-87353-1

Gao Y, Davis B, Zhu W, Zheng N, Meng D, Walker WA. Short-chain fatty acid butyrate, a breast milk metabolite, enhances immature intestinal barrier function genes in response to inflammation in vitro and in vivo. Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol. 2021;320(4):G521–30. DOI: 10.1152/ajpgi.00279.2020

Zheng N, Gao Y, Zhu W, Meng D, Walker WA. Short chain fatty acids produced by colonizing intestinal commensal bacterial interaction with expressed breast milk are anti-inflammatory in human immature enterocytes. PLoS One. 2020;15(2):e0229283. DOI: 10.1371/journal.pone.0229283

Meng D, Sommella E, Salviati E, Campiglia P, Ganguli K, Djebali K et al. Indole-3-lactic acid, a metabolite of tryptophan, secreted by Bifidobacterium longum subspecies infantis is anti-inflammatory in the immature intestine. Pediatr Res. 2020 Jan 16. DOI: 10.1038/s41390-019-0740-x. [Epub ahead of print]

Senger S, Ingano L, Freire R, Anselmo A, Zhu W, R Sadreyev et al. Human fetal-derived enterospheres provide insights on intestinal development and a novel model to study Necrotizing Enterocolitis (NEC). Cell Mol Gastroenterol Hepatol. 2018 Jan 31;5(4):549-568. DOI: 10.1016/j.jcmgh.2018.01.014. eCollection 2018.

Jiang F*, Meng D*, Zhu W, Weng M, Kasper DL, Walker WA. The symbiotic bacterial surface factor polysaccharide A on bacteroides fragilis Inhibits IL-1 β-induced inflammation in human fetal enterocytes via toll receptors 2 and 4. Plos One. 2017;12(3):e0172738. DOI: 10.1371/journal.pone.0172738. eCollection 2017. (*shared authorship)

Gregory KE*, Samuel BS*, Houghteling P, Shan G, Ausubel FM, Sadreyev RI et al. Influence of maternal breast milk ingestion on acquisition of the intestinal microbiome in preterm infants. Microbiome. 2016;4(1):68. DOI: 10.1186/s40168-016-0214-x. (*shared authorship)

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Jeurink PV, van Bergenhenegouwen J, Jiménez E, Knippels LM, Fernández L, Garssen J et al. Human milk: a source of more life than we imagine. Benef Microbes. 2013;4(1):17-30. DOI: 10.3920/BM2012.0040.

Chichlowski M, De Lartigue G, German JB, Raybould HE, Mills DA. Bifidobacteria isolated from infants and cultured on human milk oligosaccharides affect intestinal epithelial function. J Pediatr Gastroenterol Nutr. 2012;55(3):321-327. DOI: 10.1097/MPG.0b013e31824fb899.

Schwartz S, Friedberg I, Ivanov IV, Davidson LA, Goldsby JS, Dahl DB et al. A metagenomic study of diet dependent interaction between gut microbiota and host in infants reveals differences in immune response. Genome Biol. 2012;13(4):R32. DOI: 10.1186/gb-2012-13-4-r32.

Rautava S, Walker WA. Academy of Breastfeeding Medicine founder’s lecture 2008: Breastfeeding – An extrauterine link between mother and child. Breastfeed Med. 2009;4(1):3-10. DOI: 10.1089/bfm.2009.0004.

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