Bakterier som kallas grupp B Streptococcus (GBS) är en vanlig orsak till blodinfektioner, hjärnhinneinflammation och dödfödelse hos nyfödda. Även om GBS -infektioner ofta kan behandlas eller förebyggas med antibiotika, bakterierna blir allt mer resistenta. Nu, forskare har upptäckt att oligosackarider från bröstmjölk (korta strängar av sockermolekyler som finns i bröstmjölk) kan hjälpa till att förhindra GBS -infektioner i mänskliga celler och vävnader och hos möss. Någon dag, HMO kan kanske ersätta antibiotika för behandling av infektioner hos spädbarn och vuxna, de säger.

Forskarna kommer att presentera sina resultat i dag på höstmötet i American Chemical Society (ACS).

"Vårt laboratorium har tidigare visat att blandningar av HMO isolerade från mjölk från flera olika givarmödrar har antimikrobiell och antibiofilmaktivitet mot GBS, säger Rebecca Moore, vem som presenterar arbetet på mötet. "Vi ville hoppa från dessa in vitro -studier för att se om HMO kan förhindra infektioner i celler och vävnader från en gravid kvinna, och hos gravida möss. "Moore är en doktorand i labbet av Steven Townsend, Ph.D., vid Vanderbilt University och Jennifer Gaddy, Ph.D., vid Vanderbilt University Medical Center.

Enligt U.S.Centers for Disease Control and Prevention, ca 2, 000 barn i USA får GBS varje år, och 4-6% av dem dör av det. Bakterierna överförs ofta från mamma till bebis under förlossning och förlossning. En blivande mamma som testar positivt för GBS får vanligtvis intravenös antibiotika under förlossningen för att förhindra infektioner som börjar tidigt, som inträffar under livets första vecka. Intressant, förekomsten av sena infektioner (som inträffar från en vecka till tre månader efter födseln) är högre i formelfoder än barn som ammas, vilket tyder på att faktorer i bröstmjölk kan hjälpa till att skydda mot GBS. Om så är fallet, sockret kan kanske ersätta antibiotika, som, förutom att döda nyttiga bakterier, blir mindre effektiva på grund av ökningen av antibiotikaresistens.

Forskarna studerade effekterna av kombinerade HMO från flera mödrar på GBS -infektion av placenta immunceller (kallade makrofager) och av graviditetsmembranet (säcken som omger fostret). "Vi fann att HMO helt kunde hämma bakterietillväxt i både makrofager och membran, så vi övergick väldigt snabbt till att titta på en musmodell, "Säger Moore. De undersökte om HMO:er kunde förhindra att en GBS -infektion sprider sig genom reproduktiva kanter hos gravida möss." I fem olika delar av reproduktionsorganet, vi såg signifikant minskad GBS -infektion med HMO -behandling, " noterar Moore.

För att ta reda på vilka HMO och andra oligosackarider som har dessa antimikrobiella effekter och varför, forskarna inrättade ett artificiellt mikrobiom med två arter med GBS och den fördelaktiga Streptococcus salivarius-arten som växer i en vävnadsodlingsplatta, separerade av ett semipermeabelt membran. Sedan, forskarna lade till oligosackarider som vanligtvis tillsätts till modersmjölksersättning, kallas galakto-oligosackarider (GOS), som kommer från växter. I avsaknad av socker, GBS undertryckte tillväxten av de "goda" bakterierna, men GOS hjälpte denna nyttiga art att växa. "Vi drog slutsatsen att GBS producerar mjölksyra som hämmar tillväxt, och sedan när vi tillsätter oligosackariden, den nyttiga arten kan använda den som en matkälla för att övervinna detta undertryckande, "Förklarar Moore.

Något överraskande, de första HMO de har testat i systemet hade inte denna effekt, men Townsend säger att det är troligt att ett eller flera av de över 200 unika sockerarterna i bröstmjölk kommer att visa aktivitet i den artificiella mikrobiomanalysen. Teamet planerar att ta reda på det. Anledningen till att HMO kan behandla och förhindra GBS-infektion är sannolikt tvåfaldig, forskarna säger:De fungerar som ett anti-lim genom att förhindra att patogener fastnar på vävnadsytor och bildar en biofilm, och de kan fungera som prebiotika genom att stödja tillväxten av goda bakterier.

"HMO har funnits så länge som människor har, och bakterier har inte räknat ut dem. Förmodligen, det är för att det finns så många i mjölk, och de förändras ständigt under en babys utveckling, "Townsend säger." Men om vi kunde lära oss mer om hur de fungerar, det är möjligt att vi kan behandla olika typer av infektioner med blandningar av HMO, och kanske en dag kan detta vara ett substitut för antibiotika hos vuxna, liksom barn. "