Фундамент микробиома закладывается при рождении и грудном вскармливании — в этот период главным донором бактерий выступает мать. Однако то, как формируется микрофлора в конце первого года жизни, когда ребенок начинает активно контактировать с внешним миром, оставалось неизученным.
Традиционно ясли и детские сады воспринимаются родителями как источники инфекций. Авторы исследования, опубликованного в журнале Nature, решили проверить, играет ли тесное общение детей роль в передаче не только патогенов, но и нормальной, здоровой микробиоты, необходимой для развития иммунитета.
В исследовании приняли участие 43 младенца (средний возраст — 10 месяцев), их родители, братья, сестры, воспитатели и даже домашние животные — всего 134 участника. В течение первого года посещения яслей у всех участников регулярно собирали образцы биоматериала (всего 1013 проб). Используя метод шотган-секвенирования и алгоритмы StrainPhlAn 4, авторы отслеживали не просто виды бактерий, а уникальные штаммы. Это позволило точно реконструировать маршруты передачи микробов: например, определить, что конкретная бактерия у ребенка А — это тот же самый клон, что был у ребенка Б неделю назад.
Анализ показал, что обмен микробами в детском коллективе начинается практически мгновенно. Уже к концу первого семестра (через 3 месяца) вклад ясельных штаммов в микробиом ребенка превысил вклад семейных (39,6% против 20,6%). Если ребенок принимал антибиотики, его микробиом «обнулялся», а затем стремительно восстанавливался — но уже за счет бактерий, полученных от одногруппников, а не от родителей.
Ученым даже удалось отследить цепочки передачи конкретных микробов. Например, штамм полезной бактерии Akkermansia muciniphila перешел от одного младенца к другому, затем заселил кишечник его матери, а от нее передался отцу. Также выяснилось, что дети обмениваются бактериями с домашними питомцами гораздо активнее, чем взрослые, — вероятно, из-за привычки ползать по полу.
Исследование доказывает, что микробиом человека формируется не только генетикой и диетой, но и социальным окружением. Ясли выступают мощным хабом горизонтальной передачи бактерий. Это взаимодействие критически важно: дети делятся не только вирусами, но и полезными комменсалами, тренируя иммунную систему и повышая общее биоразнообразие организма.