Олигосахариды грудного молока: что мы знаем о них сегодня?

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Грудное вскармливание остается «золотым стандартом» вскармливания детей первого года жизни. Материнское молоко содержит смесь питательных веществ, количество которых меняется не только в течение всего периода лактации, но и течение дня. Состав грудного молока (ГМ) сложен и динамичен. Сегодня у исследователей наибольший интерес вызывают олигосахариды ГМ (ОГМ). Благодаря достижениям науки и биотехнологии идентифицировано более 200 ОГМ. ГМ человека – самый богатый источник олигосахаридов среди всех млекопитающих (например, их содержание в коровьем молоке почти в 1 тыс. раз ниже). Многочисленные позитивные эффекты ОГМ в отношении здоровья ребенка касаются не только становления иммунного ответа, но и влияния на барьерную функцию кишечника, защиты от патогенов. ОГМ как пребиотики способствуют формированию кишечного микробиома младенцев. ГМ содержит сложное сообщество бактериальных организмов, состав которого зависит от микробиома матери (кожи, кишечника, генитального, уретрального трактов), формирующего микробное сообщество кишечника младенца. При отсутствии грудного вскармливания можно использовать современные искусственные смеси, содержащие ОГМ, позволяя приблизить их состав к ГМ.

Об авторах

Ирина Николаевна Захарова

ФГБОУ ДПО «Российская медицинская академия непрерывного профессионального образования» Минздрава России

Автор, ответственный за переписку.
Email: zakharova-rmapo@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-4200-4598

д-р мед. наук, проф., зав. каф. педиатрии, засл. врач России

Россия, Москва

Яна Владимировна Оробинская

ФГБОУ ДПО «Российская медицинская академия непрерывного профессионального образования» Минздрава России; ГАУЗ МО «Химкинская областная больница»

Email: zakharova-rmapo@yandex.ru

ординатор каф. педиатрии им. акад. Г.Н. Сперанского

Россия, Москва; Химки

Нарине Григорьевна Сугян

ФГБОУ ДПО «Российская медицинская академия непрерывного профессионального образования» Минздрава России; ГАУЗ МО «Химкинская областная больница»

Email: zakharova-rmapo@yandex.ru

канд. мед. наук, доц. каф. педиатрии

Россия, Москва; Химки

Татьяна Анатольевна Ковтун

АО «ПРОГРЕСС»

Email: zakharova-rmapo@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-0303-6899

канд. мед. наук

Россия

Елена Владимировна Табулович

АО «ПРОГРЕСС»

Email: zakharova-rmapo@yandex.ru

сотрудник

Россия

Список литературы

  1. Захарова И.Н., Дмитриева Ю.А., Ягодкин M.В. Олигосахариды грудного молока: еще один шаг на пути приближения детских молочных смесей к «золотому стандарту» вскармливания ребенка. Медицинский совет. 2018;17:30-7 [Zakharova IN, Dmitrieva YuA, Yagodkin MV. Breast milk oligosaccharides: one more step on the path to making infant formulas more like a “gold standard” for infant feeding. Meditsinskiy sovet. 2018;17:30-7 (in Russian)].
  2. Westerfield KL, Koenig K, Oh R. Breastfeeding: Common Questions and Answers. Am Fam Phys. 2018;98:368-73.
  3. Bagci Bosi AT, Eriksen KG, Sobko T, et al. Breastfeeding Practices and Policies in WHO European Region Member States. Public Health Nutr. 2016;19:753-64.
  4. Davanzo R, Moro G, Sandri F, et al. Breastfeeding and Coronavirus Disease-2019: Ad Interim Indications of the Italian Society of Neonatology Endorsed by the Union of European Neonatal & Perinatal Societies. Matern Child Nutr. 2020;16:e13010.
  5. Fernández-Carrasco FJ, Vázquez-Lara JM, González-Mey U, et al. Coronavirus Covid-19 Infection and Breastfeeding: An Exploratory Review. Available at: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/ 32458823. Accessed: 20.09.2020.
  6. Berger B, Porta N, Foata F, et al. Linking Human Milk Oligosaccharides, Infant Fecal Community Types, and Later Risk To Require Antibiotics. mBio. 2020;11(2):e03196-19. doi: 10.1128/mBio.03196-19; PMID: 32184252; PMCID: PMC7078481
  7. Santos FS, Santos FCS, Santos LH, et al. Breastfeeding and Protection against Diarrhea: An Integrative Review of Literature. Einstein. 2015;13(3):435-40. doi: 10.1590/S1679-45082015RW3107
  8. Engfer MB, Stahl B, Finke B, et al. Human milk oligosaccharides are resistant to enzymatic hydrolysis in the upper gastrointestinal tract. Am J Clin Nutr. 2000;71(6):1589-96.
  9. Kunz C. Historical Aspects of Human Milk Oligosaccharides. Adv Nutr. 2012;3(3):430S-9S.
  10. Hauser J, Pisa E, Arias Vasquez A, et al. Sialylated human milk oligosaccharides program cognitive developmentthrough a non-genomic transmission mode. Mol Psychiatry. 2021;26:2854-71. doi: 10.1038/s41380-021-01054-9
  11. Макарова Е.Г., Нетребенко О.К., Украинцев С.Е. Олигосахариды грудного молока: история открытия, структура и защитные функции. Педиатрия им. Г.Н. Сперанского. 2018;97(4):152-60 [Makarova EG, Netrebenko OK, Ukraintsev SE. Breast milk oligosaccharides: the history of discovery, structure and protective functions. Pediatria n.a. GN Speransky. 2018;97(4):152-60 (in Russian)].
  12. Кottler R, Mank M, Hennig R, et al. Development of a high-throughput glycoanalysis method for the characterization of oligosaccharides in human milk utilizing multiplexed capillary gel electrophoresis with laser-induced fluorescence detection. Electrophoresis. 2013;34:2323-36.
  13. Thurl S, Munzert M, Boehm G, et al. Systematic review of the concentrations of oligosaccharides in human milk. Nutr Rev. 2017;75(11):920-33. doi: 10.1093/nutrit/nux044; PMID: 29053807; PMCID: PMC5914348
  14. Morozov V, Hansman G, Hanisch FG, et al. Human milk oligosaccharides as promisingantivirals. Mol Nutr Food Res. 2018;62:e1700679
  15. Kunz C, Kuntz S, Rudloff S. Bioactivity of humanmilk oligosaccharides. In: Food Oligosaccharides: Production, Analysis and Bioactivity. Eds FM Moreno, ML Sanz. 1st ed. Hoboken: John Wiley & Sons, Ltd., 2014.
  16. Bering SB. Human Milk Oligosaccharides to Prevent Gut Dysfunction and Necrotizing Enterocolitis in Preterm Neonates. Nutrients. 2018;10:1461.
  17. Sprenger GA, Baumgärtner F, Albermann C. Production of Human Milk Oligosaccharides by Enzymatic and Whole-Cell Microbial Biotransformations. J Biotechnol. 2017;258:79-91.
  18. Moubareck CA. Human Milk Microbiota and Oligosaccharides: A Glimpse into Benefits, Diversity, and Correlations. Nutrients. 2021;13(4):1123.
  19. Plaza-Díaz J, Fontana L, Gil A. Human Milk Oligosaccharides and Immune System Development. Nutrients. 2018;10(8):1038. doi: 10.3390/nu10081038; PMID: 30096792; PMCID: PMC6116142
  20. Bode L, Jantscher-Krenn E. Structure-Function Relationships of Human Milk Oligosaccharides. Adv Nutr. 2012;3:383S-91S.
  21. McGuire MK, Meehan CL, McGuire MA, et al. What’s Normal? Oligosaccharide Concentrations and Profiles in Milk Produced by Healthy Women Vary Geographically. Am J Clin Nutr. 2017;105:1086-100.
  22. Kunz C, Meyer C, Collado MC, et al. Influence of gestational age, secretor, and Lewis blood group status on the oligosaccharide content of human milk. J Pediatr Gastroenterol Nutr. 2017;64:789e98.
  23. Rueda-Cabrera R, Gil A. Nutrición en inmunidad en el estado de salud. In: Tratado de Nutrición; Editorial Médica Panamericana. Madrid, 2017; Vol. 4.
  24. Rumbo M, Schiffrin EJ. Ontogeny of intestinal epithelium immune functions: Developmental and environmental regulation. Cell Mol Life Sci. 2005;62:1288-96.
  25. Klose CS, Artis D. Innate lymphoid cells as regulators of immunity, inflammation and tissue homeostasis. Nat Immunol. 2016;17:765-74.
  26. Wang M, Li M, Wu S, et al. Fecal microbiota composition of breast-fed infantsis correlated with human milk oligosaccharides consumed. J Pediatr Gastroenterol Nutr. 2015;60:825.
  27. Nolan LS, Parks OB, Good M. A review of the immunomodulating components of maternal breast milk and protection against necrotizing enterocolitis. Nutrients. 2020;12:14.
  28. Sodhi CP, Wipf P, Yamaguchi Y, et al. The human milk oligosaccharides 2'-fucosyllactose and 6'-sialyllactose protect against the development of necrotizing enterocolitis by inhibiting toll-like receptor 4 signaling. Pediatr Res. 2021;89(1):91-101.
  29. Steenhout P, Sperisen P, Martin FP, et al. Term infantformula supplemented with human milk oligosaccharides (20-fucosyllactose and lacto-N-neotetraose) shiftsstool microbiota and metabolic signatures closer to that of breastfed infants. FASEB J. 2016;30:275-7.
  30. De Leoz MLA, Kalanetra KM, Bokulich NA, et al. Humanmilk glycomics and gut microbial genomics in infant feces show a correlation between human milk oligosaccharides and gutmicrobiota: A proof-of-concept study. J Proteome Res. 2015;14:491-502.
  31. Kirmiz N, Robinson RC, Shah IM, et al. Milk Glycans and Their Interaction with the Infant-Gut Microbiota. Annu Rev Food Sci Technol. 2018;9:429-50.
  32. Gotoh A, Katoh T, Sakanaka M, et al. Sharing of human milk oligosaccharides degradants within bifidobacterial communities in faecal cultures supplemented with Bifidobacterium bifidum. Sci Rep. 2018;8:1-14.
  33. Lawson MA, O’Neill IJ, Kujawska M, et al. Breast milk-derived human milk oligosaccharides promote Bifidobacterium interactions within a singlee cosystem. ISME J. 2019;14:635-48.
  34. Tonon KM, Morais TB, Taddei CR, et al. Gut microbiota comparison of vaginally and cesarean born infants exclusively breastfed by mothers secreting α1-2 fucosylated oligosaccharides in breast milk. PLoS One. 2021;16(2):e0246839. doi: 10.1371/journal.pone.0246839
  35. Newburg DS, Ruiz-Palacios GM, Morrow AL. Human milk glycans protect infants against enteric pathogens. Annu Rev Nutr. 2005;25:37-58.
  36. Laucirica DR, Triantis V, Schoemaker R, et al. Milk Oligosaccharides Inhibit Human Rotavirus Infectivity in MA104 Cells. J Nutr. 2017;147:1709-14.
  37. Newburg DS, He Y. Neonatal Gut Microbiota and Human Milk Glycans Cooperate to Attenuate Infection and Inflammation. Clin Obs Gynecol. 2015;58:814-26.
  38. Bode L. Human milk oligosaccharides in the prevention of necrotizing enterocolitis: A journey from in vitro and in vivo models to mother-infant cohort studies. Front Pediatr. 2018;6:385.
  39. Moossavi S, Sepehri S, Robertson B, et al. Composition and Variation of the Human Milk Microbiota Are Influenced by Maternal and Early-Life Factors. Cell Host Microbe. 2019;25:324-35.e4.
  40. Suzuki T, Yoshida S, Hara H. Physiological concentrations of short-chain fatty acids immediately suppress colonic epithelial permeability. Br J Nutr. 2008;100:297-305.
  41. Rooks MG, Garrett WS. Gut microbiota, metabolites and host immunity. Nat Rev Immunol. 2016;16:341-52.
  42. Zou Y, Wang J, Wang Y, et al. Protection of Galacto-Oligosaccharide against E. coli O157 Colonization through Enhancing Gut Barrier Function and Modulating Gut Microbiota. Foods. 2020;9(11):1710.
  43. Parada Venegas D, De la Fuente MK, Landskron G, et al. Short Chain Fatty Acids (SCFAs)-Mediated Gut Epithelial and Immune Regulation and Its Relevance for Inflammatory Bowel Diseases. Front Immunol. 2019;10:277.
  44. Tian S, Wang J, Yu H, et al. Changes in Ileal Microbial Composition and Microbial Metabolism by an Early-Life Galacto-Oligosaccharides Intervention in a Neonatal Porcine Model. Nutrients. 2019;11(8):1753. doi: 10.3390/nu11081753; PMID: 31366090; PMCID: PMC6723927
  45. Vandenplas Y, Savino F. Probiotics and Prebiotics in Pediatrics: What Is New? Nutrients. 2019;11(2):431. doi: 10.3390/nu11020431; PMID: 30791429; PMCID: PMC6412752
  46. Walsh C, Lane JA, van Sinderen D, Hickey RM. Human milk oligosaccharides: shaping the infant gut microbiota and supporting health. J Funct Foods. 2020;72:104074. doi: 10.1016/j.jff.2020.104074
  47. Reverri EJ, Devitt AA, Kajzer JA, et al. Review of the Clinical Experiences of Feeding Infants Formula Containing the Human Milk Oligosaccharide 20-Fucosyllactose. Nutrients. 2018;10:1346.
  48. Akkerman R, Faas MM, de Vos P. Non-Digestible Carbohydrates in Infant Formula as Substitution for Human Milk Oligosaccharide Functions: Effects on Microbiota and Gut Maturation. Crit Rev Food Sci Nutr. 2019;59:1486-97.
  49. Arslanoglu S, Moro GE, Boehm G. Early supplementation of prebiotic oligosaccharides protects formula-fed infants against infections during the first 6 months of life. J Nutr. 2007;137:2420-4.
  50. Puccio G, Alliet P, Cajozzo C, et al. Effects of infant formula with human milk oligosaccharides on growth and morbidity: A randomized multicenter trial. J Pediatr Nutr. 2017;64:624-31.
  51. Elison E, Vigsnaes LK, Rindom Krogsgaard L, et al. Oral supplementation of healthy adults with 2'-O-fucosyllactose and lactoN-neotetraose is well tolerated and shifts the intestinal microbiota. Br J Nutr. 2016;116:1356-68.
  52. Šuligoj T, Vigsnæs LK, Abbeele PVD, et al. Effects of Human Milk Oligosaccharides on the Adult Gut Microbiota and Barrier Function. Nutrients. 2020;12(9):2808. doi: 10.3390/nu12092808; PMID: 32933181; PMCID: PMC7551690
  53. Donovan SM, Comstock SS. Human Milk Oligosaccharides Influence Neonatal Mucosal and Systemic Immunity. Ann Nutr Metab. 2016;69(Suppl. 2):42-51.
  54. Guzmán-Rodríguez F, Alatorre-Santamaría S, Gómez-Ruiz L, et al. Employment of Fucosidases for the Synthesis of Fucosylated Oligosaccharides with Biological Potential. Biotechnol Appl Biochem. 2019;66:172-91.
  55. Román E, Moreno Villares JM, Domínguez Ortega F, et al. Real-world study in infants fed with an infant formula with two human milk oligosaccharides. Nutr Hosp. 2020;37(4):698-706.
  56. Bosheva M, Tokodi I, Krasnow A, et al. Infant Formula With a Specific Blend of Five Human Milk Oligosaccharides Drives the Gut Microbiota Development and Improves Gut Maturation Markers: A Randomized Controlled Trial. Front Nutr. Front Nutr. 2022;9:920362. doi: 10.3389/fnut.2022.920362; PMID: 35873420; PMCID: PMC9298649

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Основные структуры ОГМ показаны желтым и синим цветом в центре рисунка. Верхняя панель показывает фукозилированные ОГМ, а нижняя панель – сиалированные. Строительные блоки показаны в самой нижней части рисунка [18].

Скачать (71KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Основные популяции лимфоцитов лимфоидной ткани, ассоциированной с кишечником [19].

Скачать (247KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Относительные уровни мРНК факторов воспаления, нормализованные по экспрессии мРНК β-актина: A) воспалительные факторы в подвздошной кишке; B) Воспалительные факторы в толстой кишке. Различные буквы (a–c) используются для обозначения существенных различий (n<0,05) одного и того же фактора среди групп.

Скачать (61KB)
Метаданные

© ООО "Консилиум Медикум", 2022

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.
 


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».