Individualisierte Rekonstitution der Mikrobiota der Muttermilch: Ein praktikabler Ansatz in der Praxis

Zusammenfassung

Der Artikel beschreibt ein Protokoll zur Rekonstitution pasteurisierter Spendermilch-Mikrobiota unter Verwendung der muttereigenen Milch-Mikrobiota in praktischen, realen Umgebungen. Es zeigt ein effektives Bakterienwachstum und eine effektive Mikrobiommodulation, was die praktikable Anwendung dieses Verfahrens in der Routineversorgung einer Entbindungsklinik und der zugehörigen Muttermilchbank unterstützt.

Zusammenfassung

Muttermilch (MOM) ist die vollständigste Nahrungsquelle für Neugeborene. In Fällen, in denen Mütter nicht in der Lage sind, ausreichend Milch zu produzieren oder nicht stillen können, ist die bevorzugte Alternative pasteurisierte Spendermilch (PDM), die routinemäßig von Muttermilchbanken zur Verfügung gestellt wird. PDM bietet eine überlegene Auswahl an ernährungsphysiologischen und immunologischen Elementen im Vergleich zu jeder kommerziell erhältlichen Formel. Um die Biosicherheit zu gewährleisten, wird PDM jedoch einer Pasteurisierung unterzogen, einem Prozess, der kommensale Mikrobiota inaktiviert und bestimmte bioaktive Verbindungen reduziert. In dieser Studie wird ein Protokoll vorgestellt, das entwickelt wurde, um die Mikrobiota von PDM unter Verwendung von MOM als mikrobielle Quelle wiederherzustellen und den Ansatz an ein reales klinisches Umfeld anzupassen.

Das Protokoll wurde in einer klinischen Studie umgesetzt, die in einer Entbindungsklinik und der zugehörigen Muttermilchbank durchgeführt wurde, mit dem Ziel, Frühgeborenen, deren Mütter nicht genügend Milch produzieren können, personalisierte Spendermilch zur Verfügung zu stellen. Die Methodik beinhaltet die Inokulation von PDM mit 10 % der MOM, gefolgt von einer Inkubation bei 37 °C für 4 Stunden. Die mikrobiologische Analyse zeigte ein erfolgreiches Bakterienwachstum in der inokulierten Milch (IM) nach der Inkubation, wobei das Mikrobiotaprofil der rekonstituierten Milch (RM) dem von MOM sehr ähnlich war, was auf eine effektive Wiederherstellung der Mikrobiota hinweist. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass das Rekonstitutionsprotokoll für die Implementierung in der Neugeborenenversorgung machbar ist, mit dem Potenzial, die ernährungsphysiologische und immunologische Qualität von PDM zu verbessern und dadurch die Gesundheit und Entwicklung von nicht gestillten Neugeborenen zu unterstützen.

Einleitung

Muttermilch ist weithin als die beste Nahrungsquelle für Neugeborene anerkannt und liefert nicht nur essentielle Makro- und Mikronährstoffe, sondern auch eine komplexe Reihe von Elementen, darunter verschiedene Metaboliten und Komponenten des Immunsystems wie Antikörper, Zytokine und Zellen¹. Darüber hinaus ergeben sich die vorteilhaften Eigenschaften der Muttermilch auch aus einer Gemeinschaft kommensaler Mikroorganismen. All diese Elemente der Muttermilch spielen eine entscheidende Rolle bei der Entwicklung des Neugeborenen¹. Die Gemeinschaft der Mikroorganismen, die als Mikrobiota bek....

Protokoll

Dieses Protokoll wurde im Rahmen der Verfahren einer klinischen Studie durchgeführt, die von unserer Forschungsgruppe (Brasilianisches Register für klinische Studien, ReBEC RBR-729kr8x) durchgeführt wurde, und erhielt die Genehmigung der Ethikkommission (Prozess CAAE nº 41063520.4.0 000.0121) und die Einverständniserklärung aller Teilnehmer vor der Randomisierung und Probenentnahme wurde eingeholt.

Das Verfahren zur Rekonstitution der Milchmikrobiota erfolgt in drei Schritten:

1. Rohmilch der Mutter gewinnen

HINWEIS: Das Verfahren zur Ge....

Ergebnisse

Analyse des Bakterienwachstums durch Plattenkultivierung
Die mikrobiologischen Tests, die zur Validierung der Methode zur Inokulation von PDM mit dem MOM durchgeführt wurden, wie von Cacho et ^al.9 vorgeschlagen, zeigten, dass es auf der Grundlage der KBE/ml-Zahl keine signifikanten Unterschiede zwischen den inokulierten Milchproben vor und nach der 4-stündigen Inkubation gab. Zu diesen beiden Zeitpunkten wurden jedoch Unterschiede in der Anza.......

Diskussion

Hier stellen wir ein Protokoll vor, das in Entbindungskliniken angewendet werden soll, die mit einer Muttermilchbank verbunden sind, mit dem Ziel, PDM die Rekonstitution der Milchmikrobiota einer bestimmten Mutter zu ermöglichen, die aus verschiedenen Gründen ihrem Neugeborenen nicht genügend Milch zur Verfügung stellen kann. Das Protokoll ist einfach und basiert im Wesentlichen auf zwei Schritten. Die erste betrifft die Anwendung von Verfahren, die routinemäßig in Muttermilchbanke.......

Materialien

Name	Company	Catalog Number	Comments
Electric breast milk pump	Horigen	XN-2219M2	Soft pump dual plus
Pyrex media bottles	Corning	CLS1395100	Glass containers with plastic lids
1000 µL pipette Labmate pro	Corning HTL SA	5666	Variable volume pipettor
Cryogenic vial	Corning	CLS431417	DNase/RNase-free 2 mL vials
15 mL centrifuge tubes	Corning	CLS431470	DNase/RNase-free 15 mL tubes
Water bath	EcoSonics	Q3.0/40A
Man–Rogosa–Sharpe (MRS)	Difco	288210	Lactic acid bacteria growth media
Mannitol Salt Agar (MSA)	Himedia	MH118	Staphylococcus  growth media
Anaerobic Jar	Permution		Create a low-oxygen environment for lactic acid bacteria growth
Extracta  Kit – DNA e RNA	Loccus	MPTA-PV16-B Y	DNA extraction Kit
Nanodrop	Promega	E6150	Quantus DNA
GoTaqG2	Promega	M7841	PCR amplication System
Quantus Fluorometer	Promega	E5150	DNA / RNA quantitation kit
MiSeq System	Illumina Inc.	M-GL-00006 v4.0	Sequencing equipment
MiSeq Reagent Kit v2 (300-cycles)	Illumina Inc.	MS-102-2002	Sequencing kits and reagents
Software name
Trimmomatic	http://www.usadellab.org/cms/index.php?page=trimmomatic		Read trimming tool for Illumina NGS data
QIIME 2	https://docs.qiime2.org/2024.10/		Microbiome analysis package
Primer name	Primer sequence
16S_357F	TCGTCGGCAGCGTCAGA TGTGTATAAGAGACAGC CTACGGGNGGCWGCAG
16S_805R	GTCTCGTGGGCTCGGAG ATGTGTATAAGAGACAGG ACTACHVGGGTATCTAATC