به گزارش پایگاه اطلاع رسانی بنیان، الیگوساکاریدهای شیر انسان (oligosaccharide) یا گلیکان‌های شیر انسان (HMO)، پلیمرهای کوتاهی از قندهای ساده هستند که در غلظت‌های بالا در شیر مادر یافت می‌شود. الیگوساکاریدهای شیر انسان باعث تقویت سیستم ایمنی بدن می‌شوند، می‌توانند عفونت‌های بیماری‌زا را کاهش دهند و رشد و توانایی شناختی مغز را بهبود بخشند. حال در یک بررسی اخیر منتشر شده در مجله Advances in Nutrition، محققان شواهد فعلی را در مورد نقش الیگوساکاریدهای شیر انسان (HMOs) در محافظت از نوزادان در برابر عفونت و بیماری ویروس سنسیشیال تنفسی (RSV) بررسی کردند و مکانیسم‌های بالقوه و مسیرهای تحقیقاتی آینده را برجسته کردند.

پیش زمینه

RSV، یک علت شایع عفونت‌های تنفسی کودکان، به ویژه نوزادان زیر دو سال را تحت تاثیر قرار می‌دهد و عوارض و مرگ و میر قابل توجهی دارد. فراتر از تاثیر فوری بر سلامت، عفونت RSV همچنین می‌تواند بر رشد بلندمدت ایمنی و نتایج کلی سلامت تاثیر بگذارد. بار بیماری سنگین عفونت RSV در نوزادان، همراه با فقدان درمان‌های موثر، نیاز فوری به استراتژی‌های پیشگیری را برجسته می‌کند. نشان داده شده است که تغذیه با شیر مادر در برابر بیماری شدید RSV، به طور بالقوه به دلیل وجود اجزای فعال زیستی در شیر مادر، از جمله HMOs، محافظت ثابتی دارد. مطالعات اخیر HMOs را با خطر کمتر عفونت تنفسی و کاهش بار ویروسی و التهاب در نوزادان مرتبط دانسته‌اند که نقش بالقوه آن‌ها را در پیشگیری و مدیریت عفونت RSV برجسته می‌کند.

مروری بر الیگوساکاریدهای شیر انسان

HMO‌ها که در شیر انسان به وفور یافت می‌شوند، نقش‌های متنوعی در رشد نوزاد دارند. آن‌ها از لاکتوز سنتز می‌شوند و می‌توانند ساختارهای مختلفی را با قندهای اضافی مانند N-استیل‌گلوکزامین (GlcNAc)، گالاکتوز(Gal)، فوکوز (Fuc) و N-استیل نورامینیک اسید(Neu5Ac) تشکیل دهند. غلظت و ترکیب HMOs در افراد و جمعیت‌ها به دلیل عوامل ژنتیکی و محیطی متفاوت است. HMO‌ها در برابر هضم مقاوم هستند و دست نخورده به روده بزرگ می رسند، جایی که میکروبیوم را تعدیل می‌کنند، اتصال پاتوژن را مهار می‌کنند، التهاب را کاهش می‌دهند و سیستم ایمنی را تعدیل می‌کنند و به طور بالقوه در پیشگیری از عفونت‌های ویروسی در نوزادانی که با شیر مادر تغذیه می‌شوند، کمک می‌کنند.

HMO‌ها خطر عفونت‌های تنفسی را کاهش می‌دهند

مطالعات بالینی ارتباط بین HMOs و علائم تنفسی در نوزادان را مورد بررسی قرار داده اند، به ویژه بر روی اثرات پیشگیرانه بالقوه آن‌ها در برابر عفونت RSV و سایر بیماری‌های تنفسی تمرکز کرده اند. سطوح پایین لاکتوز N-دی‌فوکوپنتائوز-۲  (LNFP-II)در شیر مادر و مدفوع نوزاد با افزایش علائم تنفسی در نوزادان مرتبط است. مطالعه دیگری نشان داد که شیر خشک حاوی ۲'-فوکوزیل‌لاکتوز (2'-FL) و لاکتو-N-نئوتترائوز (LNnT) بروز عفونت‌های دستگاه تنفسی تحتانی و برونشیت را در نوزادان کاهش می‌دهد. علاوه بر این، ژنوتیپ ترشح کننده مادر، که بر تولید HMOs فوکوزیله α1-2 تأثیر می‌گذارد، با کاهش خطر عفونت‌های حاد تنفسی در نوزادانی که با شیر مادر تغذیه می‌شوند مرتبط است. با این حال، برخی از مطالعات ارتباط معنی داری بین HMOs و عفونت‌های تنفسی پیدا نکردند. تحقیقات بیشتری برای روشن کردن مکانیسم‌ها و اثرات دقیق مصرف HMO بر بروز و شدت RSV با در نظر گرفتن عواملی مانند ترکیب HMO، وضعیت ترشح کننده و ترکیب میکروبیوم مورد نیاز است.

HMO‌ها فعالیت ضد ویروسی نشان می‌دهند

HMO‌ها با اتصال به ویروس‌های مرتبط بالینی، از جمله روتاویروس، نورو ویروس، ویروس نقص ایمنی انسانی (HIV) و آنفولانزا، خواص ضد ویروسی از خود نشان می‌دهند. به عنوان مثال، HMO‌های فوکوزیله α1-2 مانند 2'-FL می‌توانند مکان‌های اتصال نورویروس را اشغال کنند و باعث کاهش عفونت شوند. علاوه بر این، HMO‌های خاصی با HIV-1 برای اتصال به سلول‌های دندریتیک رقابت می‌کنند و به طور بالقوه انتقال را کاهش می‌دهند. علیرغم توانایی شیر انسان در انتقال ویروس‌ها، به ندرت باعث ایجاد بیماری در نوزادان می‌شود که احتمالاً به دلیل خواص ضد ویروسی HMOs است. تنوع ساختاری HMOs طیف وسیعی از محافظت در برابر عفونت‌های ویروسی را فراهم می‌کند که پیامدهایی برای پیشگیری از بیماری‌هایی مانند بیماری کروناویروس ۲۰۱۹ (COVID-19) دارد. با این حال، تحقیقات در مورد توانایی HMOs برای جلوگیری از عفونت RSV و پاسخ‌های پیش التهابی در مقایسه با سایر ویروس‌ها محدود است.

تغییر واکنش ذاتی میزبان

قرار گرفتن در معرض HMO‌های خاص پاسخ سلول‌های تک هسته‌ای تنفسی و خون محیطی انسان (PBMCs) را به عفونت RSV تغییر می‌دهد. نشان داده شده است که این HMO‌ها بار ویروسی RSV و سیتوکین‌های مرتبط با شدت بیماری و التهاب در سلول‌های تنفسی و PBMC‌ها را کاهش می‌دهند. نوزادانی که با شیر خشک حاوی 2’-FL تغذیه می‌شوند، در هنگام به چالش کشیدن با RSV، سطوح پایین‌تری از سیتوکین‌های التهابی در پلاسما نشان می‌دهند، مشابه نوزادانی که با شیر مادر تغذیه می‌شوند. بنابراین، مکمل HMO ممکن است مقاومت در برابر عفونت RSV را در نوزادان افزایش دهد، که به طور بالقوه کاهش خطر ابتلا به بیماری شدید RSV مشاهده شده در نوزادان شیرده را توضیح می‌دهد.

تعدیل میکروبیوم روده برای کاهش شدت بیماری RSV

مفهوم محور روده-ریه نشان می‌دهد که میکروبیوتای روده می‌تواند بر دفاع ایمنی در برابر عفونت‌های تنفسی مانند RSV فراتر از دستگاه گوارش تأثیر بگذارد. تغییرات در میکروبیوم روده و متابولیت‌های مرتبط با بروز و شدت عفونت‌های تنفسی مانند RSV مرتبط است. تحقیقات روی شیر خشک نوزادان نشان می‌دهد که 2’-FL و LNnT می‌توانند میکروبیوتای تحت سلطه بیفیدوباکتریوم را در برخی از نوزادان تقویت کنند و به طور بالقوه نیاز به آنتی‌بیوتیک را کاهش دهند. علاوه بر این، افزایش گلیکان‌های فوکوزیله مدفوع، لاکتات، استات و بیفیدوباکتریوم با کاهش خطر برونشیت یا عفونت‌های دستگاه تنفسی تحتانی در نوزادان مرتبط است. استات که توسط باکتری‌های روده در پاسخ به HMO‌های خاص تولید می‌شود، ممکن است پاسخ‌های ایمنی را در برابر عفونت RSV افزایش دهد. مطالعات حیوانی نشان می‌دهد که مکمل استات می‌تواند از التهاب ریه ناشی از RSV محافظت کند، و مشاهدات بالینی در نوزادان مبتلا به برونشیولیت RSV نشان می‌دهد که سطوح بالای استات مدفوع با علائم خفیف‌تری همراه است.

نتیجه گیری و چشم اندازهای آینده

HMO‌ها در مبارزه با RSV از طریق مکانیسم‌های متعدد، از جمله اثر مستقیم ضد ویروسی و تعدیل میکروبیوتای روده، نویدبخش هستند. روش‌های استاندارد برای شناسایی HMO‌ها ضروری است. مطالعات آینده باید طرح‌ها را برای بررسی اثرات HMOs بر روی RSV بهینه کنند. مطالعات کوهورت تولد گسترده می‌تواند بینش‌های ارزشمندی را ارائه دهد. سوالات کلیدی شامل شناسایی HMO‌های خاص محافظ در برابر RSV و درک مکانیسم‌های عمل آن‌ها است.

پایان مطلب./