Микроэлементы до рождения: как металлы в организме матери формируют кишечник младенца

Фото: PHAG

Исследование, недавно опубликованное в журнале Nature Communications, проливает свет на то, как воздействие микроэлементов на организм матери во время беременности может повлиять на формирование кишечной микрофлоры, метаболизма и устойчивости к антибиотикам у младенцев в течение первого года жизни.

В рамках исследования были проанализированы образцы волос 119 матерей и образцы кала 146 пар мать-ребёнок, собранные в возрасте 3, 6 и 12 месяцев. Цель заключалась в выявлении связи между пренатальным воздействием 12 микроэлементов, включая селен, медь, ртуть и мышьяк, и развитием кишечной микробиоты у младенцев.

Результаты показали, что кишечная микрофлора младенцев значительно изменяется в течение первого года жизни. В возрасте 3 месяцев микробиота была менее разнообразной и отличалась от микрофлоры матерей. Однако к 12 месяцам наблюдалось увеличение разнообразия и схожести с микрофлорой матерей, что указывает на постепенное созревание микробиома.

Способ родоразрешения и тип кормления также оказали влияние на формирование микрофлоры. Младенцы, родившиеся с помощью щипцов, имели более высокое микробное разнообразие, а грудное вскармливание способствовало развитию определённых бактерий. Однако к 12 месяцам эти различия сглаживались, и другие факторы, такие как диета, начинали играть более значимую роль.

Пренатальное воздействие микроэлементов также показало влияние на микробиоту. Например, селен был связан с увеличением микробного разнообразия, тогда как медь и ртуть — с его снижением. У мальчиков воздействие марганца увеличивало богатство микробиоты, а у девочек ртуть снижала разнообразие. Некоторые эффекты были специфичны для определённых условий, таких как способ родоразрешения и тип кормления.

Метаболический анализ выявил значительные изменения в составе метаболитов в кишечнике младенцев между 3 и 12 месяцами. Некоторые метаболиты, такие как lacto-N-fucopentaose III, были связаны с определёнными бактериальными таксонами. Пренатальное воздействие селена и кадмия также коррелировало с изменениями в концентрации метаболитов, что указывает на влияние микроэлементов не только на состав микробиоты, но и на её функции.

Кроме того, было обнаружено, что микроэлементы влияют на профили генов устойчивости к антибиотикам. У младенцев было выявлено больше генов, связанных с устойчивостью к тетрациклинам и фторхинолонам, тогда как у матерей преобладали гены устойчивости к макролидам и линкозамидам. Воздействие меди и мышьяка было связано с увеличением определённых генов устойчивости, особенно к 6 месяцам.