Назад
Когда новорожденных кормят грудью, они получают иммунный импульс, который помогает им бороться с инфекционными заболеваниями.
Таковы выводы недавнего исследования доцента антропологии Бингемтонского университета Кэтрин Вандер, которая является ведущим автором работы, опубликованной недавно в журнале Evolution, Medicine, and Public Health.
В рамках этой работы исследовательская группа изучила почти 100 пар мать-ребенок в сельской местности Килиманджаро. Длительное грудное вскармливание является нормой для населения этого региона, а инфекционные заболевания в младенческом возрасте очень распространены, даже по сравнению с другими регионами Восточной Африки. Это делает Килиманджаро идеальным местом для того, чтобы начать понимать, как иммунная защита молока может влиять на риск инфекционных заболеваний, рассказывает Вандер.
"Вы чаще всего слышите об иммунной системе молока с точки зрения передачи материнских антител младенцам через молоко - что, вероятно, очень важно - но, похоже, происходит и нечто большее. Иммунная система молока - это целая система, способная вызывать иммунные реакции", - говорит Вандер. "Мы только начинаем понимать весь масштаб и роль иммунной системы молока".
Материнское молоко содержит все необходимое для иммунного ответа: антитела, многочисленные типы иммунных клеток и многое другое. Хотя они происходят из иммунной системы матери, эти компоненты молока, по-видимому, подбираются, а не выбираются случайно из крови матери, хотя этот механизм остается плохо изученным, объясняет Вандер.
Чтобы проверить влияние иммунной системы молока на здоровье новорожденных, исследователи смешивали несколько миллилитров молока с небольшим количеством бактерий, затем помещали смесь в инкубатор на ночь. Затем они измерили увеличение уровня интерлейкина-6, молекулы которая способствует развитию воспаления. Эта реакция in vitro давала представление о том, как иммунная система молока может реагировать на бактерии, встречающиеся в организме младенца - например, в кишечнике.
Исследовательская группа также проследила за танзанийскими младенцами, чтобы определить, был ли риск инфекционных заболеваний у тех, кто получал молоко с более сильным иммунным ответом во время тестов in vitro. Оказалось, что так оно и есть: у младенцев, чье материнское молоко давало более сильную реакцию на сальмонеллы, было меньше инфекционных заболеваний, особенно респираторных инфекций, таких как пневмония.
Но молоко, которое давало более сильную реакцию на сальмонелл, также имело тенденцию давать более сильную реакцию на доброкачественный штамм E. coli, который часто встречается в кишечном тракте человека, и эта реакция не была полезной для младенцев. Младенцы, получавшие молоко с более сильной реакцией на кишечную палочку, подвергались повышенному риску желудочно-кишечных инфекций. Это может указывать на то, что неадекватные реакции иммунной системы молока - например, на бактерии, обычно присутствующие в кишечнике - могут быть разрушительными. Бактерии кишечника играют важную роль в предотвращении диареи и других инфекционных заболеваний, отмечают авторы. Хотя все иммунные реакции имеют определенные минусы, отрицательная сторона молока - как непосредственная, так и общая - стала неожиданным открытием.
"Учитывая, что на карту поставлено так много, мы ожидали, что иммунная система молока будет очень тонко настроена на защиту младенцев от инфекций", - говорит Вандер.
Исследователи ожидали увидеть, в крайнем случае, негативные последствия неадекватных иммунных реакций где-то на более поздних стадиях, например, в замедлении роста или менее идеальной микробной флоре. Но различать микробов-друзей и врагов - дело непростое даже для зрелой иммунной системы взрослых, как и устранить инфекцию, не повредив собственные ткани человека. Поэтому, говорят авторы, возможно, им не стоило удивляться тому, что эти сложности проявляются и у новорожденных.
Помимо снижения риска респираторных инфекций, иммунные реакции молока могут помочь "обучить" развивающуюся иммунную систему младенца реагировать на опасные бактерии. Необходимы дополнительные исследования, чтобы определить, как развитие иммунитета корректируется в зависимости от таких факторов, как опыт борьбы с инфекционными заболеваниями, микробная флора и иммунная система молока.
"Эти результаты интересны, но последствия для общественного здоровья и здравоохранения станут ясны только после дополнительных исследований", - отмечает соавтор исследования Роджер Ммбага из Института клинических исследований Килиманджаро. "Нам необходимо понять, как на иммунные реакции молока влияют такие факторы, на основе которых мы можем разрабатывать программы общественного здравоохранения, например, борьба с ВИЧ-инфекцией или недоеданием".
Это исследование может иметь применение, выходящее за рамки младенческого возраста и грудного вскармливания. Выяснение того, как иммунная система эволюционировала, чтобы найти баланс между защитой и вредом, может помочь пролить свет на проблемы со здоровьем - от диареи и пневмонии у новорожденных до аутоиммунных заболеваний.
"Слишком часто мы косвенно предполагаем, что иммунные реакции на отдельные стимулы совершенно самостоятельны - как будто способность иммунной системы реагировать на опасный инфекционный агент не имеет никакого отношения к ее способности переносить что-то полезное или доброкачественное, где реакция, скорее всего, принесет больше вреда, чем пользы", - отмечает Вандер. " Однако все больше признаков того, что это не так, накапливается, включая данное исследование".
Katherine Wander et al. Диспропорции в иммунитете молока влияют на риск инфекционных заболеваний у младенцев (аннотация).
Иммунная система человека эволюционировала таким образом, чтобы сбалансировать защиту от инфекции с контролем иммуноопосредованного повреждения и толерантностью к комменсальным микробам. Такие компромиссы между защитой и вредом почти наверняка распространяются и на иммунную систему молока.
Методология
Среди кормящих матерей и младенцев в Килиманджаро, Танзания, мы охарактеризовали in vitro провоспалительный иммунный ответ молока на Salmonella enterica (инфекционный агент) и Escherichia coli (доброкачественная мишень) как увеличение интерлейкина-6 после 24 часов инкубации с каждым из видов бактерий. Мы охарактеризовали случаи инфекционных заболеваний среди новорожденных с помощью пассивного мониторинга. Мы использовали модель пропорциональных рисков Кокса для описания ассоциаций между иммунной активностью молока и инфекционными заболеваниями новорожденных.
Результаты
Среди младенцев риск респираторных инфекций снижался с увеличением провоспалительного действия молока in vitro на S. enterica (отношение рисков [HR]: 0,68; 95% доверительный интервал [CI]: 0,54, 0,86; P: 0,001), а риск желудочно-кишечных инфекций увеличивался с увеличением провоспалительного действия молока in vitro на E. coli (HR: 1,44; 95% CI: 1,05, 1,99; P: 0,022). Провоспалительные реакции молока на S. enterica и E. coli положительно коррелировали (коэффициент Спирмена: 0,60; P: 0,000).
Выводы
Эти результаты демонстрируют компромисс в иммунной активности молока: преимущества соответствующей провоспалительной активности влекут за собой опасность неправильно направленной провоспалительной активности. Этот компромисс, вероятно, будет влиять на здоровье младенца сложным образом, в зависимости от преобладающих условий инфекционных заболеваний. Вопрос о том, как диады мать-дитя оптимизируют провоспалительную иммунную активность молока, должен стать центральным в будущих эколого-эволюционных исследованиях иммунной системы молока.
