Neue metagenomische Erkenntnisse zeigen, wie bestimmte Bakterienstämme und Resistenzgene die Muttermilch mit der Darmentwicklung des Kindes in Verbindung bringen, und widerlegen Annahmen darüber, wie Mikroben von der Mutter auf das Kind übertragen werden.
Eine aktuelle Studie veröffentlicht in Naturkommunikation untersucht die Beziehung zwischen dem Mikrobiom der Muttermilch und dem Mikrobiom des Säuglingsdarms.
Entwicklung und Funktion des Darmmikrobioms
Das Darmmikrobiom im frühen Leben ist für die Entwicklung des Immunsystems, die Aufnahme von Nährstoffen und die Regulierung des Stoffwechsels von entscheidender Bedeutung. Mütterliche Mikroorganismen, die während und nach der Geburt auf das Kind übertragen werden, spielen eine Schlüsselrolle bei der Besiedlung und Reifung des Darmmikrobioms des Säuglings.
Menschliche Muttermilch enthält Nährstoffe und bioaktive Verbindungen wie Oligosaccharide, Immunzellen, Antikörper und lebende Bakterien, die die Zusammensetzung, Stabilität und Funktion des Mikrobioms des Säuglings beeinflussen. Tatsächlich gibt es Hinweise darauf, dass das Milchmikrobiom zu den schützenden Wirkungen des ausschließlichen Stillens gegen chronische Erkrankungen wie Asthma, Fettleibigkeit, Diabetes und Allergien beitragen kann.
Aus menschlichen Muttermilchproben wurden mehrere Bakteriengruppen isoliert, darunter Staphylococcus, Streptococcus, Lactobacillus, Bifidobacterium, Veillonella und Escherichia. Unter diesen sind Bifidobakterien besonders wichtig, da sie den Darm gestillter Säuglinge dominierenunterstützt die Verdauung menschlicher Milch-Oligosaccharide (HMOs) und trägt dazu bei zur allgemeinen Gesundheit des Säuglings.
Beurteilung der Beziehung zwischen der Muttermilch und dem Mikrobiom des Säuglingsdarms
Für die aktuelle Studie wurden in Minneapolis, USA, Studienteilnehmer aus der Kohorte „Mother and Infants Linked for Health“ (MILk) rekrutiert. Zwischen 2014 und 2023 wurden gesunde Mütter im Alter zwischen 21 und 45 Jahren eingeschlossen, die voll ausgetragene Einlinge zur Welt brachten und ausschließlich stillen wollten. Muttermilchproben wurden einen und drei Monate nach der Geburt unter Verwendung steriler Techniken entnommen.
In die Studie wurden auch termingerecht geborene Säuglinge mit angemessenem Geburtsgewicht einbezogen, die mindestens einen Monat lang ausschließlich gestillt wurden. Stuhlproben von Säuglingen wurden nach einem und sechs Monaten entweder während Studienbesuchen oder zu Hause entnommen.
Relevante Metadaten aller Studienteilnehmer, einschließlich ethnischer Zugehörigkeit und Rasse, wurden erfasst.
Das Mikrobiom der Muttermilch beeinflusst die Darmentwicklung des Säuglings
Insgesamt wurden 507 Mikrobiomproben von 195 Mutter-Kind-Paaren gesammelt und sequenziert. Die meisten Säuglinge wurden vaginal geboren, etwa zwei Drittel blieben sechs Monate lang antibiotikanaiv und die meisten wurden nach sechs Monaten ausschließlich gestillt.
Muttermilch wies einen deutlich geringeren Artenreichtum auf als Säuglingsstuhlproben. Die mikrobielle Vielfalt nahm in beiden Fällen im Laufe der Zeit leicht zu.
Das Milchmikrobiom wurde dominiert von Bifidobacterium longumzusammen mit B. breve, B. bifidumund damit verbundene Arten die Haut, wie z Staphylococcus epidermidis Und Cutibacterium Aknessowie solche, die in der Mundhöhle vorhanden sind, einschließlich Streptococcus salivarius. Dieses Muster steht im Gegensatz zu vielen früheren Amplikon-basierten Studien, in denen oft berichtet wurde, dass Milchmikrobiome von dominiert werden Staphylokokken Und Streptokokkenwas mögliche methodische Unterschiede bei der Mikrobiom-Profilierung hervorhebt.
Nach einem Monat wurde das Darmmikrobiom des Säuglings von B. longum, B. breve, B. bifidum, E. coli, B. fragilis, P. vulgatus und P. dorei dominiert. Die am weitesten verbreitete Art sowohl in der Milch als auch im Säuglingsstuhl war B. longum.
Obwohl die gesamte Mikrobiomzusammensetzung von Milch und Säuglingsstuhl unterschiedlich war, wurden beide von B. longum dominiert. In Milch- und Säuglingsstuhlproben war B. longum im Zeitverlauf der stabilste Mikroorganismus.
Die Prävalenz und relative Häufigkeit von Bifidobakterien im Säuglingsdarm stieg von einem auf sechs Monate an, insbesondere bei ausschließlich gestillten Säuglingen. Dieser Trend war trotz individueller Variabilität bei B. longum und seinen Unterarten sowie bei anderen Bifidobacterium-Arten konsistent.
Obwohl einige gepaarte Mutter-Kind-Paare ähnliche Bifidobakterienhäufigkeiten zwischen Milch- und Stuhlproben aufwiesen, wurde auf Populationsebene kein signifikanter Zusammenhang festgestellt. Die Stammverteilung zwischen Milch und Stuhl war nach einem Monat häufiger als nach sechs Monaten, wobei in Milchproben nach drei Monaten keine Verteilung beobachtet wurde, was wahrscheinlich darauf zurückzuführen ist lgeringe mikrobielle Biomasse und begrenzte Sequenzierungsausbeute.
Neben kommensalen Arten wurde auch bei potenziellen Pathobionten, einschließlich Klebsiella pneumoniae, eine Stammaufteilung beobachtet, was darauf hinweist, dass sowohl nützliche als auch opportunistische Bakterien zwischen der Muttermilch und dem Säuglingsdarm geteilt werden können. Gemeinsame oral-assoziierte Taxa, wie Streptococcus salivarius, Rothia mucilaginosa und Veillonella parvula, stehen im Einklang mit der Möglichkeit einer retrograden Übertragung von der Mundhöhle des Säuglings in die Brustdrüse während des Stillens.
Die metagenomische Profilierung deutete darauf hin, dass das Mikrobiom des Säuglingsdarms anfänglich zahlreiche Biosynthesewege enthielt, insbesondere solche, die an der Synthese essentieller Aminosäuren beteiligt waren. Diese gingen um sechs Monate zurück, insbesondere bei Säuglingen, die nicht von Bifidobakterien dominiert wurden oder nicht ausschließlich gestillt wurden. In der menschlichen Muttermilch waren die Biosynthesewege weiterhin am häufigsten vorhanden, wobei die Synthese essentieller Aminosäuren drei Monate nach der Geburt zunahm.
Bei einigen Mutter-Kind-Paaren mit Stammteilung wurden starke Korrelationen in den Stoffwechselwegen zwischen Milch und Säuglingsstuhl beobachtet, in der gesamten Kohorte wurden jedoch keine konsistenten Zusammenhänge festgestellt.
Sowohl das Darm- als auch das Muttermilch-Mikrobiom enthielten antimikrobielle Resistenzgene (ARGs) mit unterschiedlicher Diversität und Prävalenz. Während Muttermilch eine geringere ARG-Diversität aufwies als Säuglingsstuhl, war die Resistenz gegen Makrolid-Lincosamid-Streptogramin (MLS) am häufigsten. Die ARG-Vielfalt nahm im Laufe der Zeit zu, insbesondere in der Milch.
Das Resistom des Säuglingsdarms wurde von Resistenzen gegen Tetracyclin, MLS, Aminoglykoside und Beta-Lactame dominiert. Säuglinge mit Bifidobakterien-dominiertem Stuhl trugen weniger ARGs.
Der Verabreichungsmodus, die Antibiotikaexposition, die Ernährung und die Fütterungsmethode hatten keinen wesentlichen Einfluss auf den Transport von ARGs. Insgesamt wurden umfangreiche ARGs nachgewiesen, selbst bei weitgehend antibiotikanaiven Säuglingen.
Insgesamt besteht keine signifikante Korrelation zwischen den ARGs in der Milch und denen im Säuglingsstuhl; Allerdings korrelierte das Resistom des Säuglingsdarms nach einem Monat positiv mit dem nach sechs Monaten, was auf eine Kontinuität innerhalb des Säuglings über die Zeit hindeutet. Die am häufigsten gemeinsam genutzten ARGs verleihen Resistenz gegen Peptide, Fluorchinolone und MLS, wobei MACB, ACRD und TETQ die am häufigsten gemeinsam genutzten Gene sind.
Schlussfolgerungen
Muttermilch trägt in den ersten sechs Monaten nach der Geburt zur Etablierung, Entwicklung und Stabilität des Darmmikrobioms und Resistoms des Säuglings bei. Obwohl die Studie Überschneidungen zwischen Genen für Arten-, Stamm- und antimikrobielle Resistenz zwischen Milch und Säuglingsstuhl identifiziert, schränken ihr Beobachtungsdesign und die geringe mikrobielle Biomasse von Milchproben die Fähigkeit ein, die Richtung der mikrobiellen Übertragung zu bestätigen. Die gemeinsame Nutzung von Stamm- und antimikrobiellen Resistenzgenen zwischen Müttern und Säuglingen unterstreicht die Vernetzung ihrer Mikrobiome.
Zusammengenommen liefern die Studienergebnisse wichtige Einblicke in die mikrobielle Übertragung von Mutter zu Kind und bilden gleichzeitig eine Grundlage für weitere Forschungen zur Untersuchung der Rolle des mütterlichen Milchmikrobioms für die Gesundheit von Säuglingen.
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Quellen:
- Ferretti, P. et al. (2025) Assembly of the infant gut microbiome and resistome are linked to bacterial strains in mother’s milk. Nature Communications 16(1); 11536. DOI: 10.1038/s41467-025-66497-y. https://www.nature.com/articles/s41467-025-66497-y.