Използвайки мултидисциплинарен подход, международен екип от изследователи от няколко институции, включително Медицински колеж Бейлор, разкрива, че сложните взаимодействия между захарите и микробиома в човешкото мляко влияят върху неонаталната ротавирусна инфекция. Отчетено в списание Nature Communications, това проучване предоставя ново разбиране за ротавирусните инфекции при новородени и идентифицира майчините компоненти, които биха могли да подобрят работата на живите, атенюирани ротавирусни ваксини.

мляко

"Ротавирусната инфекция причинява диария и повръщане предимно при деца на възраст под 5 години, с изключение на бебета на възраст под 28 дни, които обикновено нямат симптоми. Въпреки това, на някои места инфекциите при новородени са свързани с тежки стомашно-чревни проблеми. Какви фактори посредническите разлики между новородените със и без симптоми не са ясно разбрани ", каза първият и съответният автор д-р Сасиреха Рамани, асистент по молекулярна вирусология и микробиология в Медицинския колеж Бейлор. "Започнахме разследването си преди години, като определихме, че определен щам на ротавирус е свързан както с асимптоматични инфекции, така и с клинични симптоми при новородени."

Рамани и нейните колеги първо търсеха отговори от гледна точка на вируса. Те изследваха дали фактори като количеството на вируса при новородени или генома на вируса могат да бъдат свързани с наличието на симптоми при новородени, но не откриха никаква връзка между тези фактори. След това изследователите поставиха въпроса от гледна точка на новороденото. Има ли фактори при новородените, които биха могли да обяснят защо този вирус заразява новородените и защо има разлики в клиничното представяне?

В лабораторията изследователите изследваха дали компонентите на майчиното мляко могат да инхибират инфекцията на клетки МА104, утвърден модел за ротавирусни изследвания, със специфичния щам на ротавируса, който са идентифицирали в новородените детски градини в Индия. Неочаквано те откриха, че специфични захари, присъстващи в майчиното мляко, засилват инфекцията на клетките в културата с неонаталния ротавирусен щам.

"Бяхме изненадани от тези резултати", каза Рамани. "Известно е, че кърмата подобрява защитата на новороденото срещу ротавирусна инфекция и захарите в майчиното мляко могат да намалят заразността на други ротавируси, но тук открихме обратното за този конкретен щам на вируса."

След това изследователите се върнаха на терена, за да определят дали могат да валидират резултатите, които са открили в лабораторията, в кохорта от двойки майка-бебе.

"Открихме, че някои от същите специфични захари в кърмата, които повишават заразността на клетките в културата, присъстват в млякото на майки на новородени със симптоматична инфекция", каза Рамани.

Освен това изследователите откриха връзка между микробиома в майчиното мляко и стомашно-чревните симптоми при новородени, което предизвика нови въпроси, обясни Рамани. Как микробиомът допринася за разликите в стомашно-чревните симптоми?

"Най-интересното за нас е, че тези захари също увеличават репликацията на атенюираната ротавирусна жива ваксина, която е подобна на неонаталния вирус, който изследваме", каза Рамани. "Подобрената вирусна репликация може потенциално да се превърне в по-ефективен имунен отговор срещу вируса, което би довело до по-добра защита на бебето. Това е нещо, което искаме да проучим в бъдеще, тъй като би могло да освети стратегии за подобряване на ефективността на ротавирусните ваксини в части от света, където не се справят добре. "

„Едно от най-важните неща за нас е, че тези неочаквани открития са тясно свързани с общественото здраве“, каза съавторът д-р Мери К. Естес, Фондация „Кълън“, надарен професор Катедра по човешка и молекулярна вирусология в Медицинския колеж „Бейлор“ и emeritus директор-основател на Центъра за храносмилателни болести в Тексаския медицински център. "Мултидисциплинарният характер на нашия екип от изследователи ни позволи да отговорим на въпроси за това как този уникален ротавирусен щам заразява новородените, да потвърдим откритията на място и да отворим възможности за подобряване на ефективността на ротавирусните ваксини там, където са най-необходими."

„Тези открития са отличен пример за спешната необходимост да подобрим разбирането си за състава и вариациите в компонентите на кърмата“, каза съавторът д-р Ларс Боде, доцент по педиатрия и директор и председател на Collaborative Human Milk Research в Фондация "Ларсон-Розенквист" Център за майчинство на млякото за кърмачета в Центъра за научни постижения в Калифорнийския университет, Сан Диего. "Разбирането как ротавирусът и други патогени могат да се възползват от компонентите на кърмата ще насочи разработването на нови стратегии за ваксиниране, за да останете напред в надпреварата за оръжия домакин-патоген."

Други участници в тази работа са Кристофър Дж. Стюарт, Даниел Р. Лауцирика, Надим Дж. Аджами, Бианка Робъртсън, Клои А. Аутран, Дайриашил Шинге, Санджа Рани, Сасиреха Анандан, Лия Ху, Жозефин С. Фереон, Куриен А. Курувила, Джоузеф Ф. Петросино, Б. В. Венкатарам Прасад и Гагандип Канг. Авторите са свързани с една или повече от следните институции: Baylor College of Medicine; Университет Нюкасъл; Калифорнийски университет, Сан Диего; Christian Medical College, Индия и Translational Health and Science Technology Institute, Индия.

Тази работа беше подкрепена от Националните здравни институти (безвъзмездна помощ R01AI105101 и AI36040) и от пилотна награда от Центъра за изследване на метагеномиката и микробиомите. Авторите също така благодарят за подкрепата на Family Larsson - Rosenquist Foundation.