Что первый стул ребенка говорит о его будущем здоровье

На дворе 2017 год, и два техника из патологической лаборатории лондонской больницы Queens с нетерпением ждут дневную почту. В хороший день эта лаборатория может получить 50 отдельных запечатанных пакетов, каждый из которых содержит сокровище: небольшой образец детских фекалий, тщательно собранный родителями из подгузников новорожденных. Эти техники являются ключевыми фигурами в исследовании Baby Biome, цель которого — понять, как кишечная микробиота младенца (триллионы микробов, обитающих в его пищеварительном тракте) влияет на его будущее здоровье. В 2016–2017 годах лаборатория проанализировала кал 3500 новорожденных. Результаты были очень показательными. «Только через три-четыре дня после рождения в кишечнике начинает появляться значительное количество микробов, поэтому колонизация занимает пару дней», — объясняет Найджел Филд, профессор эпидемиологии инфекционных заболеваний Университетского колледжа Лондона (UCL), который руководит проектом Baby Biome. «При рождении мы практически стерильны. Поэтому это необыкновенный момент для иммунной системы, поскольку до этого момента все поверхности тела не вступают в контакт с микробами». После первых дней жизни у всех нас развивается кишечная микробиота. Ученые сейчас считают, что это сообщество бактерий, грибов и вирусов играет жизненно важную роль в нашем здоровье. Во взрослом возрасте они помогают расщеплять трудноперевариваемые волокна и обеспечивают ферменты, необходимые для синтеза определенных витаминов. Просто своим присутствием они защищают нас от вредных патогенов, а некоторые даже выделяют природные антибиотики для уничтожения захватчиков. Преимущества здоровой кишечной микрофлоры не ограничиваются этим. Недавние исследования показывают, что правильно функционирующая кишечная микробиота может защищать от таких состояний, как тревога, депрессия и даже нейродегенеративные заболевания, такие как болезнь Альцгеймера. Однако обратной стороной медали является то, что дисбаланс кишечной микрофлоры во взрослом возрасте связан с длинным списком заболеваний, включая сердечно-сосудистые заболевания, колоректальный рак, хроническую болезнь почек, диабет, воспалительные заболевания кишечника и ожирение. Хотя ученые провели множество исследований роли кишечных бактерий в здоровье взрослых, до недавнего времени мало что было известно об их влиянии в детском возрасте. Однако ситуация начинает меняться. «Первые микробы, заселяющие кишечник младенца, являются своего рода архитекторами иммунной системы», — утверждает Арчита Мишра, доцент Сиднейского университета в Австралии, которая изучает роль микробиома в развитии иммунитета в раннем детстве. Они помогают организму научиться различать «свое» и «чужое», обучая иммунные клетки терпимости к пищевым антигенам и безвредным микробам и выработке защиты от патогенов». По словам Мишры, бактериальные сообщества, которые формируются в первые шесть-двенадцать месяцев, ответственны за риск аллергии, реакцию ребенка на вакцины и правильное функционирование кишечной барьера — слоя, отделяющего содержимое кишечника от остальной части тела. «Первые тысяча дней жизни, по-видимому, являются критическим периодом, когда кишечный микробиом оставляет след, который сохраняется на десятилетия», — объясняет Мишра. Считается, что плацента является зоной, свободной от микроорганизмов, а это означает, что у младенцев внутри матки нет кишечного микробиома. Вместо этого, они, по-видимому, наследуют большую часть своей микробиоты из пищеварительного тракта матери, а не из влагалища, как считалось ранее. «Природа имеет очень точный метод установления кишечной микробиоты у новорожденного», — утверждает Стивен Лич, доцент, специализирующийся на желудочно-кишечной микробиоте в Университете Нового Южного Уэльса в Сиднее. «Если мы подумаем о процессе родов, то ребенок рождается головой вниз, лицом к позвоночнику матери. Анатомически голова ребенка толкает содержимое материнского кишечника. Так что, по сути, при рождении лицо ребенка оказывается покрыто калом». По-видимому, кишечные бактерии начинают влиять на здоровье практически с момента рождения. Например, исследование Филда, посвященное калу младенцев, показало, что наличие правильной кишечной микрофлоры в первые дни жизни может помочь защитить их от вирусных инфекций в детском возрасте. Команда проанализировала кал 600 младенцев в возрасте четырех, семи и 21 дня. Некоторые из этих младенцев были повторно обследованы в шесть месяцев и в год. «На самом деле, основная разница заключается в способе родов», — утверждает Филд. «Поэтому дети, рожденные с помощью кесарева сечения, выглядят совсем иначе, чем дети, рожденные естественным путем». Это логично, поскольку дети, рожденные с помощью кесарева сечения, лишены опыта попадания экскрементов на лицо, который есть у детей, рожденных естественным путем. Конечно, кесарево сечение — это спасающая жизнь и часто необходимая с медицинской точки зрения процедура. Но исследования показывают, что дети, рожденные таким образом, не получают полезных бактерий, которые могли бы защитить их от респираторных инфекций. Исследование 2019 года показало, что в течение первой недели после рождения в кишечнике ребенка обычно поселяется один из трех основных пионерных видов: Bifidobacterium longum (B. longum), Bifidobacterium breve (B. breve) или Enterococcus faecalis (E. faecalis). «В зависимости от того, какой вид обнаружен, он определяет траекторию развития других видов, которые будут колонизировать организм ребенка», — утверждает Филд. На седьмой день у детей, рожденных естественным путем, в пищеварительном тракте чаще всего обнаруживались B. longum или B. breve, в то время как у детей, рожденных с помощью кесарева сечения, чаще всего обнаруживались E. faecalis. Кишечная микробиота детей, рожденных естественным путем, как правило, совпадала с микробиотой их матерей, что подтверждает, что бактерии передаются в основном через кишечник матери, а не через влагалище. С другой стороны, у детей, рожденных путем кесарева сечения, было обнаружено большее количество бактерий, связанных с больничной средой. «E. faecalis — это бактерия, связанная с оппортунистическими инфекциями. Поэтому, если иммунная система не функционирует должным образом, она может вызывать заболевания», — объясняет Филд. Исследователи обнаружили, что различия в кишечной микробиоте между детьми, рожденными путем естественных родов, и детьми, рожденными путем кесарева сечения, в значительной степени выравнивались к первому году жизни. Однако были признаки того, что наличие полезных бактерий с первого дня давало младенцам преимущество для их здоровья. Команда проследила за более чем 1000 младенцев, чтобы определить, нуждается ли кто-либо из них в госпитализации. «Мы обнаружили, что младенцы, чья кишечная микробиота была доминирована B. longum, имели примерно в два раза меньше шансов быть госпитализированными с респираторной инфекцией в течение первых двух лет жизни по сравнению с младенцами с B. brevae и младенцами с E. faecalis», — говорит Филд. Другими словами, присутствие B. longum, по-видимому, защищает некоторых младенцев, рожденных естественным путем, от респираторных заболеваний. Возможно, отсутствие полезных кишечных бактерий, таких как B. longum объясняет, почему у детей, рожденных путем кесарева сечения, немного выше риск развития определенных воспалительных заболеваний, таких как астма, аллергия, аутоиммунные расстройства и ожирение, хотя для подтверждения этого требуются дополнительные исследования. Неизвестно, почему кишечные бактерии младенца могут защищать его от инфекций, но одна из основных теорий заключается в том, что бифидобактерии, такие как B. longum, или другие полезные бактерии, называемые Lactobacillus, являются экспертами в расщеплении олигосахаридов, сложных сахаров, присутствующих в грудном молоке. Эти сахара являются основным компонентом грудного молока, но ферменты младенца не могут их переваривать. B. longum преобразует эти сахара в молекулы, называемые короткоцепочечными жирными кислотами (СЖК), которые, как считается, регулируют иммунную систему, что может помочь младенцу лучше бороться с инфекциями. СКЖК также могут помочь иммунной системе ребенка научиться игнорировать и терпеть безвредные и неопасные раздражители. Другими словами, они помогают направить иммунную систему к более толерогенному иммунному ответу. «В западных обществах мы больше не подвергаемся воздействию смертельных бактерий», — утверждает Лич. «Таким образом, проблемы со здоровьем, которые мы наблюдаем [у населения Запада в целом], в большей степени связаны с гиперактивной иммунной реакцией». Считается, что бифидобактерии также помогают создать в кишечнике более неблагоприятную среду для патогенных бактерий, вызывающих заболевания. В отличие от кишечника взрослого человека, кишечник новорожденных является аэробным, то есть содержит кислород. Это способствует усвоению питательных веществ в кишечнике в период его раннего развития. При рождении кишечник не является ни кислым, ни щелочным (он имеет нейтральный pH). «Проблема заключается в том, что виды бактерий, которые могут нанести вред новорожденному, предпочитают такие аэробные условия с нейтральным pH», — объясняет Лич. «Бифидобактерии помогают, быстро потребляя кислород и создавая анаэробную среду, которая снижает pH. Это ограничивает рост потенциально вредных бактерий». Однако ученые только начинают понимать, как все это связано. «Вопрос может быть более сложным, чем просто утверждение, что кесарево сечение менее рекомендуемо, а естественные роды лучше», — объясняет Филд. «Не все дети, рожденные естественным путем, приобрели бактерии, связанные с меньшим риском, и не все дети, рожденные путем кесарева сечения, получили результаты здоровья, которые нас беспокоили». Однако этот вывод поднимает следующий вопрос: должны ли мы вмешиваться, чтобы обеспечить младенцам (и особенно рожденным путем кесарева сечения) полезный микробный импульс? «Кесарево сечение спасает жизни, поэтому наша задача — безопасно и точно восстановить недостающий микробиом», — утверждает Мишра. Вопрос в том, как это сделать. Один из вариантов, который иногда рассматривается, — это «вагинальное заселение», при котором образец вагинальной жидкости наносится на кожу и рот новорожденного в надежде, что полезные микробы заселятся в его кишечнике. Эта практика набирает популярность, но эксперты предупреждают, что она может привести к передаче опасных инфекционных патогенов: считается, что более четверти женщин являются носителями стрептококка группы B во влагалище, что может быть смертельно опасным для ребенка. Кроме того, исследование детского микробиома 2019 года показало, что полезные микробы не происходили из влагалища матери. Существуют и другие потенциальные варианты инженерии микробиома, такие как трансплантация фекальной микробиоты, также называемая трансплантацией кала. В этом случае кал матери переносится в желудочно-кишечный тракт ребенка. Было проведено несколько многообещающих небольших исследований, но в настоящее время эта практика не рекомендуется. «На данный момент мы не знаем, подходит ли микробиом влагалища или даже кала матери для ребенка, и я считаю, что существует риск, что это может быть не только бесполезно, но и нанести вред, который мы еще не понимаем», — утверждает Филд. Доказано, что пробиотические добавки являются безопасным и эффективным способом воздействия на кишечную флору. Некоторые клинические испытания показывают, что они могут защитить крайне недоношенных или низковесных новорожденных от некротического энтероколита, потенциально смертельного заболевания кишечника, которое в основном поражает недоношенных детей, в то время как другие исследования указывают, что они могут снизить риск преждевременных родов. Однако остается неясным, какие именно бактерии следует вводить. «Любые изменения в формировании микробиома у младенца должны быть направлены на восстановление или корректировку воздействия, которое оказало на этот процесс вмешательство человека», — утверждает Лич. «Вагинальная инокуляция и трансплантация фекальной микробиоты — это, по сути, загрязненные пробиотики. Их состав неизвестен, и они сопряжены с рисками. Таким образом, пробиотики, вероятно, являются лучшим выбором». Мишра также утверждает, что пероральные пробиотики могут быть наиболее практичным и безопасным методом, хотя и отмечает, что результаты значительно различаются, поскольку кишечник каждого ребенка уникален. Он добавляет, что в будущем, вероятно, будут проводиться точные вмешательства в микробиом, основанные на генетическом, диетическом и иммунном профиле ребенка. «Считайте это персонализированной микробиологической медициной», — говорит он. *Эта статья была опубликована в BBC Future. Нажмите здесь, если хотите прочитать оригинал (на английском языке). Нажмите здесь, чтобы прочитать больше статей BBC News Mundo. Подпишитесь здесь на нашу новую рассылку, чтобы каждую пятницу получать подборку лучших материалов недели. Вы также можете следить за нами на YouTube, Instagram, TikTok, X, Facebook и на нашем новом канале WhatsApp, где вы найдете последние новости и лучшие материалы. И не забывайте, что вы можете получать уведомления в нашем приложении. Загрузите последнюю версию и включите их.