Dovezi ale Transferului Orizontal de Gene între Microbiomul Matern și Microbiomul Intestinal al Copilului

Cercetătorii au descoperit un nou mod de transmitere verticală a microbiomului de la mamă la copil, unde microbii din intestinul matern au împărtășit gene cu microbii din intestinul copilului în perioada perinatală, începând imediat înainte de naștere și continuând în primele câteva săptămâni după naștere. Acest transfer orizontal de gene a permis tulpinilor microbiene materne să influențeze capacitatea funcțională a microbiomului copilului, în absența transmiterii persistente a tulpinilor microbiene în sine.

O astfel de analiză integrativă la scară largă, prezentată pe 22 decembrie în revista Cell, oferă o serie de instantanee de înaltă rezoluție ale dinamicii colonizării intestinale care influențează dezvoltarea copilului înainte și după naștere.

„Acesta este primul studiu care descrie transferul de elemente genetice mobile între microbiomele materne și infantile”, spune autorul principal al studiului, Ramnik Xavier de la Broad Institute of MIT și Harvard. „Studiul nostru a integrat, de asemenea, pentru prima dată, profilurile microbiomului și metabolomului din intestin de la mame și copii și a descoperit legături între metabolitele intestinale, bacterii și substraturile laptelui matern. Această investigație reprezintă o perspectivă unică asupra co-dezvoltării microbiomelor intestinale ale copiilor și metabolomelor sub influența factorilor materni și dietetici cunoscuți.”

Bacteriile intestinale promovează maturizarea sistemului imunitar în parte prin producția de metabolite microbiene. Dezvoltarea microbiomului intestinal al copilului urmează modele predictibile, începând cu transmiterea microbilor de la mamă la naștere. În plus față de maturizarea sistemului imunitar, metabolitele microbiene influențează și dezvoltarea cognitivă timpurie.

Perioada perinatală reprezintă o fereastră critică pentru dezvoltarea cognitivă și a sistemului imunitar, promovată de microbiota intestinală maternă și infantilă și de metabolitele lor. Cu toate acestea, co-dezvoltarea microbiomelor și metabolomelor în perioada perinatală și determinanții acestui proces nu sunt bine înțeleși.

Pentru a aborda această lipsă de cunoștințe, Xavier și colegii săi au urmărit co-dezvoltarea microbiomelor și metabolomelor de la sfârșitul sarcinii până la vârsta de un an, folosind date multi-omics longitudinale dintr-un cohort de 70 de diade mamă-copil. Ei au descoperit un transfer la scară largă de elemente genetice mobile de la mamă la copil, adesea implicând gene asociate cu adaptări legate de dietă.

„Microbiomul matern ar putea modela microbiomul intestinal al copilului prin transferul orizontal de gene, în afara transmiterii verticale clasice a tulpinilor și speciilor. În plus, identificarea profilurilor metabolomice distinctive și a interacțiunilor microbe-metabolit în intestinul copilului constituie o platformă pentru studiul ulterior al contribuțiilor microbiene la dezvoltarea copilului”, spune Xavier.

sursa