Виды бифидобактерий, связанные с грудным вскармливанием, вырабатывают ароматические молочные кислоты в кишечнике младенцев

Грудное вскармливание существенно влияет на микробиоту кишечника младенца, которая играет ключевую роль в формировании иммунной системы в раннем возрасте. Микробиота кишечника может воздействовать на физиологию организма разными путями, в том числе за счёт продукции метаболитов. Однако пока известно лишь о небольшом числе микробных метаболитов, образование которых зависит от грудного молока и которые опосредуют взаимодействие организма с микробиотой. Мы показали, что стимулируемые грудным молоком виды Bifidobacterium превращают ароматические аминокислоты (триптофан, фенилаланин и тирозин) в соответствующие ароматические молочные кислоты (индолмолочную, фенилмолочную и 4-гидроксифенилмолочную) с помощью ранее не описанной ароматической лактатдегидрогеназы (ALDH). Способность видов Bifidobacterium превращать ароматические аминокислоты в производные молочной кислоты подтвердили на мышах с моноколонизацией. Продольный анализ состава фекальной микробиоты и метаболома у датских младенцев (n = 25) от рождения до 6 месяцев показал, что концентрации ароматических молочных кислот в кале положительно коррелируют с численностью видов Bifidobacterium, расщепляющих олигосахариды грудного молока и содержащих ALDH, в том числе Bifidobacterium longum, B. breve и B. bifidum. Кроме того, концентрации индолмолочной кислоты микробного происхождения в кале связаны со способностью этих образцов активировать in vitro арилуглеводородный рецептор (AhR), который играет важную роль в поддержании гомеостаза кишечника и регуляции иммунных ответов. Наконец, мы показали, что индолмолочная кислота дозозависимо изменяет иммунные ответы клеток CD4+ T и моноцитов человека ex vivo, действуя как агонист AhR и рецептора гидроксикарбоновых кислот 3 (HCA). Полученные данные свидетельствуют о том, что стимулируемые грудным молоком виды Bifidobacterium вырабатывают ароматические молочные кислоты в кишечнике младенцев и что эти микробные метаболиты могут влиять на иммунную функцию в раннем возрасте.