ให้ความรู้เกี่ยวกับทารก

"นี่เป็นการศึกษาครั้งแรกที่อธิบายถึงการถ่ายโอนองค์ประกอบทางพันธุกรรมเคลื่อนที่ระหว่างไมโครไบโอมของมารดาและทารก" Ramnik Xavier ผู้เขียนการศึกษาอาวุโสจาก Broad Institute of MIT และ Harvard กล่าว "การศึกษาของเรายังเป็นครั้งแรกที่รวบรวมไมโครไบโอมในลำไส้และโปรไฟล์เมแทบอโลมิกจากทั้งมารดาและทารก และค้นพบความเชื่อมโยงระหว่างสารเมแทบอไลต์ในลำไส้ แบคทีเรีย และสารตั้งต้นของน้ำนมแม่ การตรวจสอบนี้แสดงถึงมุมมองที่ไม่เหมือนใครในการพัฒนาร่วมกันของไมโครไบโอมในลำไส้และเมตาบอลิซึมของทารก ภายใต้อิทธิพลของปัจจัยทางมารดาและอาหาร" แบคทีเรียในลำไส้ช่วยส่งเสริมการเจริญเติบโตของระบบภูมิคุ้มกันส่วนหนึ่งผ่านการผลิตสารเมแทบอไลต์ของจุลินทรีย์ การพัฒนาไมโครไบโอมในลำไส้ของทารกเป็นไปตามรูปแบบที่คาดการณ์ได้ โดยเริ่มจากการถ่ายทอดจุลินทรีย์จากแม่ตั้งแต่แรกเกิด นอกจากการเจริญเติบโตของระบบภูมิคุ้มกันแล้ว สารเมแทบอไลต์ของจุลินทรีย์ยังมีอิทธิพลต่อการพัฒนาความรู้ความเข้าใจในช่วงต้นอีกด้วย ระยะปริกำเนิดเป็นหน้าต่างสำคัญสำหรับพัฒนาการทางการรับรู้และระบบภูมิคุ้มกัน ซึ่งส่งเสริมโดยจุลินทรีย์ในลำไส้ของมารดาและทารกและสารเมแทบอไลต์ของพวกมัน อย่างไรก็ตาม การพัฒนาร่วมกันของไมโครไบโอมและเมแทบอโลมในช่วงระยะปริกำเนิดและปัจจัยของกระบวนการนี้ยังไม่เป็นที่เข้าใจกันดีนัก เพื่อแก้ไขช่องว่างความรู้นี้ Xavier และเพื่อนร่วมงานติดตามการพัฒนาร่วมกันของไมโครไบโอมและเมแทบอลิซึมตั้งแต่ช่วงปลายของการตั้งครรภ์จนถึงอายุหนึ่งปีโดยใช้ข้อมูล multi-omics ตามยาวจากกลุ่มมารดาและทารก 70 คน พวกเขาค้นพบการถ่ายโอนองค์ประกอบทางพันธุกรรมแบบเคลื่อนที่ระหว่างแม่สู่ลูกในปริมาณมาก ซึ่งมักเกี่ยวข้องกับยีนที่เกี่ยวข้องกับการปรับตัวที่เกี่ยวข้องกับอาหาร เมตาโบไลต์ในลำไส้ของ ทารก มีความหลากหลายน้อยกว่าเมตาโบไลต์ของมารดา แต่มีสารเมแทบอไลต์ที่ไม่ซ้ำกันหลายร้อยชนิดและความสัมพันธ์ของจุลินทรีย์กับเมแทบอไลต์ที่ตรวจไม่พบในมารดา ลายเซ็นของเมตาโบโลเมตและไซโตไคน์ในซีรั่มของทารกที่ได้รับสูตรปกติ แต่ไม่ผ่านการไฮโดรไลซ์อย่างกว้างขวางนั้นแตกต่างจากทารกที่กินนมแม่อย่างเดียว Tommi Vatanen ผู้เขียนร่วมคนแรกในการศึกษาร่วมกับ Karolina Jabbar จากสถาบัน Broad Institute of MIT และ Harvard กล่าวว่า "ลำไส้ของทารกมีสารเมแทบอไลต์ที่ไม่เหมือนใครหลายพันชนิด ซึ่งส่วนใหญ่น่าจะถูกดัดแปลงจากสารตั้งต้นของนมแม่โดยแบคทีเรียในลำไส้" "สารเหล่านี้จำนวนมากอาจส่งผลกระทบต่อระบบภูมิคุ้มกันและการพัฒนาความรู้ความเข้าใจ" การตั้งครรภ์มีความสัมพันธ์กับการเพิ่มขึ้นของสารประกอบสเตียรอยด์ ซึ่งรวมถึงอนุพันธ์ของฮอร์โมนเกี่ยวกับอวัยวะสืบพันธุ์และสารตัวกลางของการสังเคราะห์กรดน้ำดี ซึ่งหลายอย่างเชื่อมโยงอย่างอิสระกับความทนทานต่อกลูโคสที่บกพร่อง แม้ว่าเมตาโบโลมในลำไส้ของทารกจะมีความหลากหลายน้อยกว่าเมตาโบโลมของมารดา แต่นักวิจัยก็ตรวจพบลักษณะเมแทบอโลมิกของทารกมากกว่า 2,500 ลักษณะ นอกจากนี้ พวกเขายังระบุความสัมพันธ์เฉพาะของทารกหลายชนิดของแบคทีเรียและสารเมแทบอไลต์ในอุจจาระ รวมถึงสารสื่อประสาทและสารปรับภูมิคุ้มกัน "เรารู้สึกประหลาดใจที่พบว่าแบคทีเรียในลำไส้ของมารดาที่ไม่ค่อยพบในทารกมีส่วนทำให้โครงสร้างไมโครไบโอมในลำไส้ของทารก" Xavier กล่าว "เรายังพบหลักฐานว่าการพยากรณ์ - แบคทีเรียที่อยู่เฉยๆ หรือไวรัสที่อาศัยอยู่ในจีโนมของแบคทีเรีย - มีส่วนทำให้เกิด การแลกเปลี่ยนองค์ประกอบทางพันธุกรรมเคลื่อนที่ระหว่างไมโครไบโอมของมารดาและทารก" ผู้เขียนกล่าวว่าไมโครไบโอมของมารดาอาจสร้างรูปร่างของไมโครไบโอมในลำไส้ของทารกผ่านการถ่ายโอนยีนในแนวนอน นอกเหนือจากการถ่ายทอดสายพันธุ์และสายพันธุ์ในแนวตั้งแบบคลาสสิก นอกจากนี้ การระบุโปรไฟล์เมแทบอโลมิกที่โดดเด่นและปฏิสัมพันธ์ระหว่างจุลินทรีย์กับเมตาโบไลต์ในลำไส้ของทารกถือเป็นแพลตฟอร์มสำหรับการศึกษาเพิ่มเติมเกี่ยวกับการมีส่วนร่วมของจุลินทรีย์ต่อการพัฒนาของทารก ข้อจำกัดของการศึกษาประการหนึ่งคือ นักวิจัยไม่ได้พิจารณาการเปลี่ยนแปลงอาหารและวิถีชีวิตระหว่างการตั้งครรภ์และระยะหลังคลอด ซึ่งอาจส่งผลต่อการเปลี่ยนแปลงของไมโครไบโอมและเมแทบอโลม ในการศึกษาในอนาคต พวกเขาวางแผนที่จะสำรวจเพิ่มเติมเกี่ยวกับความเชื่อมโยงระหว่างแบคทีเรียและสารเมแทบอไลต์ และตรวจสอบผลลัพธ์เมตาบอลิซึมของแบคทีเรียเฉพาะสายพันธุ์โดยใช้แบคทีเรียที่แยกได้ในหลอดทดลอง "เมื่อนำมารวมกัน การวิเคราะห์เชิงบูรณาการของเราจะขยายแนวคิดของการส่งผ่านแนวตั้งของไมโครไบโอมในลำไส้ และให้ข้อมูลเชิงลึกใหม่เกี่ยวกับการพัฒนาไมโครไบโอมและเมแทบอลิซึมของมารดาและทารกในช่วงตั้งครรภ์ช่วงปลายและช่วงชีวิตในวัยเด็ก" Xavier กล่าว