Як імунна система готується до грудного вигодовування?

З 3,6 мільйона немовлят, які народжуються у Сполучених Штатах щороку, близько 80% починають годувати грудьми протягом першого місяця життя. Відомо, що грудне вигодовування приносить користь як матері, так і дитині: воно знижує ризик розвитку раку молочної залози та яєчників, діабету 2 типу та високого кров'яного тиску у матері, водночас забезпечуючи харчування та імунну підтримку дитини. Але оскільки вагітність та лактація традиційно недостатньо вивчені, ми досі не до кінця розуміємо механізми, що лежать в основі цих переваг.

Імунологи з Інституту Солка змінюють це, починаючи з карти міграції імунних клітин до та під час лактації. Використовуючи як експерименти на тваринах, так і зразки грудного молока та тканин людини, вчені виявили, що Т-клітини, тип імунних клітин, накопичуються у великій кількості в молочних залозах під час вагітності та грудного вигодовування. Деякі з них також мігрують з кишечника, ймовірно, забезпечуючи підтримку як матері, так і дитини.

Результати дослідження, опубліковані в журналі Nature Immunology, можуть пояснити переваги грудного вигодовування для імунітету, дати уявлення про рішення для матерів, які не можуть годувати грудьми, та допомогти розробити дієти, що покращують склад та вироблення молока.

«Коли ми почали досліджувати, як змінюються імунні клітини під час вагітності та лактації, ми виявили багато цікавого, зокрема той факт, що під час лактації спостерігається різке збільшення кількості імунних клітин у тканинах молочної залози, і що це збільшення залежить від мікробів», – пояснює доцент Діпшика Раманан, провідний автор дослідження.

Що ми вже знали: немовлята отримують бактерії та антитіла з материнського молока.

Більшість досліджень грудного вигодовування зосереджені на взаємозв'язку між складом молока та здоров'ям немовлят. Такі дослідження, включаючи попередні дослідження Раманана, показали, що немовлята отримують важливі кишкові бактерії та антитіла від матерів через молоко, закладаючи основу для імунної системи немовляти. Але зміни в організмі матері протягом цього періоду залишаються маловивченими.

Деякі аспекти імунного середовища молочної залози були передбачені складом молока. Наприклад, наявність антитіл у молоці вказує на наявність B-клітин, які їх виробляють. Однак мало хто досліджував активність імунних клітин безпосередньо в тканині молочної залози.

Що нового: мікроби материнського кишечника зміцнюють імунітет молочної залози

«Найцікавіше те, що ми не лише виявили більше Т-клітин у грудях, але й деякі з них явно походять з кишечника», – сказала Абігейл Джакіш, аспірантка та перший автор статті.
«Вони, ймовірно, підтримують тканину молочної залози так само, як вони зазвичай підтримують слизову оболонку кишечника».

Дослідження розпочалося з вивчення тканини молочної залози мишей на різних стадіях до та після лактації. Вчені виявили, що протягом цього часу різко зростає кількість трьох типів Т-клітин: CD4⁺, CD8αα⁺ та CD8αβ⁺.

Це здивувало команду, оскільки ці Т-клітини належать до особливого класу імунних клітин, які називаються внутрішньоепітеліальними лімфоцитами (ВЛЛ). Ці клітини живуть у тканинах, вистелених слизовою оболонкою, таких як кишечник і легені, які піддаються зовнішнім впливам. ВЛЛ діють як «охоронці» – вони постійно присутні в тканинах, готові негайно реагувати на загрозу.

У молочній залозі ці Т-клітини вишикувалися вздовж епітелію подібно до того, як вони це роблять у слизових оболонках, і несли на своїй поверхні білки, характерні для кишкових Т-клітин, що вказує на міграцію Т-клітин з кишечника до молочних залоз.

Таким чином, організм матері переносить молочну залозу з «внутрішньої» тканини в «слизову», оскільки під час годування вона контактує із зовнішнім середовищем: мікробами зі шкіри матері та рота дитини.

Чи те саме відбувається і у людей?

Аналіз бази даних зразків тканини молочної залози людини та грудного молока (з Інституту людського молока Каліфорнійського університету в Сан-Дієго) виявив, що кількість подібних Т-клітин також збільшується у жінок під час лактації.

Потім вчені повернулися до моделі миші, щоб поставити останнє питання:
чи впливають мікроби на ці Т-клітини в молочній залозі так само, як і в кишечнику?

Виявляється, так.
У мишей, які жили в нормальному мікробному середовищі, рівень усіх трьох типів Т-клітин у молочних залозах був значно вищим, ніж у мишей у вільних від мікробів умовах. Це свідчить про те, що мікроби матері активують вироблення Т-клітин, що, у свою чергу, посилює імунний захист тканини молочної залози.

Отже, що ми знаємо зараз:

• Мікроби посилюють імунну відповідь у грудях
• Т-клітини мігрують з кишечника до місця лактації
• Молочна залоза під час годування перетворюється на слизову тканину, адаптуючись до зовнішніх впливів.

Що далі? Як пов'язані кишечник і груди, і як це впливає на здоров'я поколінь?

«Тепер ми знаємо набагато більше про те, як змінюється імунна система матері протягом цього критичного періоду», — каже Раманан.
«Це відкриває можливість дослідження прямого впливу цих імунних клітин на здоров’я як матері, так і дитини».

Вчені припускають, що гормони регулюють усі ці зміни, метою яких є захист матері від зовнішніх загроз та інфекцій. Але як саме це впливає на лактацію, склад молока та здоров'я – наступне велике питання для досліджень.

«Ми тільки на початку», – додає Джакіш. «Якщо ми побачимо зв’язок між кишечником і молочною залозою, які інші системи в організмі можуть взаємодіяти? І що ще впливає на склад молока, яке ми передаємо нашому потомству?»

Розуміння змін в імунній системі матері під час вагітності та лактації може вплинути на здоров'я між поколіннями, оскільки імунні та мікробні компоненти передаються від матері до дитини знову і знову.

Ці висновки також можуть допомогти жінкам, які не можуть годувати грудьми, наприклад, шляхом розробки методів лікування, що стимулюють вироблення молока, або вдосконалених сумішей, які можуть забезпечити подібну підтримку імунітету.

Оскільки зв'язок між кишечником і грудьми стає чіткішим, вчені, можливо, зможуть у майбутньому рекомендувати дієти, які сприятимуть здоров'ю матері та оптимальній якості молока.