Связь иммунного профиля пуповинной крови и грудного молока с манифестацией аллергических заболеваний у детей

Многие аллергические заболевания манифестируют уже в детском возрасте. Самыми ранними проявлениями аллергии являются атопический дерматит и пищевая аллергия. Период от внутриутробного до раннего постнатального развития наиболее уязвим с точки зрения становления иммунной системы ребенка и формирования фенотипов предрасположенности к болезням. Цель работы – провести сравнительный анализ иммунного профиля пуповинной крови и грудного молока
в группах детей, имеющих в катамнезе аллергическое заболевание, и у здоровых детей. В 3-летнее проспективное когортное исследование были включены 379 беременных женщин и рожденные ими дети. Материалы для исследования: пуповинная кровь; грудное молоко, полученное через 1 и 3 мес. после рождения ребенка. Концентрации IgE, sIgA, IL-4, IL-5, IL-6, IL-10, IL-25, TSLP, TGFβ1, TGFβ2, CCL17, CCL22, CXCL10 определяли методом ИФА. Дети, имеющие в катамнезе пищевую аллергию, были подвергнуты воздействию значительно более высоких концентраций IgE (р  =  0,008) внутриутробно через пуповинную кровь, а в первые месяцы после рождения получали с грудным молоком меньшие (р =  0,0025) количества sIgA, чем дети без пищевой аллергии в катамнезе. Дети, имеющие в катамнезе атопический дерматит, были подвергнуты воздействию значительно более высоких концентраций IgE (р  =  0,007) и IFN-γ (р  =  0,017) внутриутробно через пуповинную кровь, а в первые месяцы после родов получали с грудным молоком IL-5 в относительно более высоких концентрациях (р  =  0,04), чем дети без атопического дерматита в катамнезе. Связи с другими цитокинами не выявлено.
Таким образом, представлены данные о связи манифестации атопического дерматита и пищевой аллергии у детей раннего возраста с экспозицией внутриутробно через пуповинную кровь и в ранний постнатальный период через грудное молоко более высоких концентраций IL-5, IgE, IFN-γ и более низких уровней sIgA, что свидетельствует о вероятности иммунного программирования.

1. Early intervention and prevention of allergic diseases / H. A. Brough, B. J. Lanser, S. B. Sindher [et al.] // Allergy. – 2022. – Vol. 7, N 2. – P. 416–441. https://doi.org/10.1111/all.15006

2. Worldwide trends in the burden of asthma symptoms in school-aged children: Global Asthma Network Phase I crosssectional study / M. I. Asher, C. E. Rutter, K. Bissell [et al.] // Lancet. – 2021. – Vol. 398, N 10311. – P. 1569–1580. https://doi.org/10.1016/S0140-6736(21)01450-1

3. Bartha, I. Feast for thought: A comprehensive review of food allergy 2021–2023 / I. Bartha, N. Almulhem, A. F. Santos // Journal of Allergy and Clinical Immunology. – 2024. – Vol. 153, N 3. – P. 576–594. https://doi.org/10.1016/j.jaci.2023.11.918

4. Atopic dermatitis: Role of the skin barrier, environment, microbiome, and therapeutic agents / T. Luger, M. Amagai, B. Dreno [et al.] // Journal of Dermatological Science. – 2021. – Vol. 102, N 3. – P. 142–157. https://doi.org/10.1016/j.jdermsci.2021.04.007

5. ETFAD/EADV Eczema task force 2020 position paper on diagnosis and treatment of atopic dermatitis in adults and children / A. Wollenberg, S. Christen-Zäch, A. Taieb [et al.] // Journal of the European Academy of Dermatology and Venereology. – 2020. – Vol. 34, N 12. – P. 2717–2744. https://doi.org/10.1111/jdv.16892

6. Predicting the atopic march: results from the Canadian healthy infant longitudinal development study / M. M. Tran [et al.] // Journal of Allergy and Clinical Immunology. – 2018. – Vol. 141, N 2. – P. 601–607.e8. https://doi.org/10.1016/j.jaci.2017.08.024

7. Prescott, S. L. Early-life environmental determinants of allergic diseases and the wider pandemic of inflammatory noncommunicable diseases / S. L. Prescott // Journal of Allergy and Clinical Immunology. – 2013. – Vol. 131, N 1. – P. 23–30. https://doi.org/10.1016/j.jaci.2012.11.019

8. Wopereis, H. The first thousand days – intestinal microbiology of early life: establishing a symbiosis / H. Wopereis, R. Oozeer, K. Knipping // Pediatric Allergy and Immunology. – 2014. – Vol. 25, N 5. – P. 428–438. https://doi.org/10.1111/pai.12232

9. Childhood allergy susceptibility: the role of the immune system development in the in-utero period / N. H. Mohamad Zainal, N. H. Mohd Nor, A. Saat, V. L. Clifton // Human Immunology. – 2022. – Vol. 83, N 5. – P. 437–446. https://doi.org/10.1016/j.humimm.2022.02.002

10. Transplant-acquired food allergy (TAFA) following cord blood stem cell transplantation in two adult patients with haematological malignancies / J. Feliu, J. Clay, K. Raj [et al.] // British Journal of Haematology. – 2014. – Vol. 167, N 3. – P. 426–428. https://doi.org/10.1111/bjh.12992

11. New-onset food allergy following cord blood transplantation in adult patients / T. Mori, J. Kato, M. Sakurai [et al.] // Bone Marrow Transplantation. – 2016. – Vol. 51, N 2. – P. 295–296. https://doi.org/10.1038/bmt.2015.243

12. Prenatal development of human immunity / J. E. Park, L. Jardine, B. Gottgens [et al.] // Science. – 2020. – Vol. 368, N 6491. – P. 600–603. https://doi.org/10.1126/science.aaz9330

13. High cord blood CCL22/CXCL10 chemokine ratios precede allergic sensitization in early childhood / K. W. Yeh, C. Y. Chiu, K. W. Su [et al.] // Oncotarget. – 2017. – Vol. 8, N 5. – P. 7384–7390. https://doi.org/10.18632/oncotarget.13374

14. Maternal cytokine profiles during pregnancy predict asthma in children of mothers without asthma / J. Rothers, D. A. Stern, I. C. Lohman [et al.] // American Journal of Respiratory Cell and Molecular Biology. – 2018. – Vol. 59, N 5. – P. 592–600. https://doi.org/10.1165/rcmb.2017-0410OC

15. Zhu, L. Potential new targets for drug development in severe asthma / L. Zhu, C. E. Ciaccio, T. B. Casale // World Allergy Organization Journal. – 2018. – Vol. 11, N 1. – Art. 30. https://doi.org/10.1186/s40413-018-0208-1

16. T cell subsets in cord blood are influenced by maternal allergy and associated with atopic dermatitis / Y. Fu, H. Lou, C. Wang [et al.] // Pediatric Allergy and Immunology. – 2013. – Vol. 24, N 2. – P. 178–186. https://doi.org/10.1111/pai.12050

17. Rajani, P. S. Immunologically active components in human milk and development of atopic disease, with emphasis on food allergy, in the pediatric population / P. S. Rajani, A. E. Seppo, K. M. Järvinen // Frontiers in Pediatrics. – 2018. – Vol. 7, N 6. – Art. 218. https://doi.org/10.3389/fped.2018.00218

18. Duale, A. Breast milk: A meal worth having / A. Duale, P. Singh, S. Al Khodor // Frontiers in Nutrition. – 2022. – Vol. 8. – Art. 800927. https://doi.org/10.3389/fnut.2021.800927

19. Akdis, C. A. Does the epithelial barrier hypothesis explain the increase in allergy, autoimmunity and other chronic conditions? / C. A. Akdis // Nature Reviews. Immunology. – 2021. – Vol. 21, N 11. – P. 739–751. https://doi.org/10.1038/s41577-021-00538-7

20. Kiełbasa, A. Cytokines-biogenesis and their role in human breast milk and determination / A. Kiełbasa, R. GadzałaKopciuch, B. Buszewski // International Journal of Molecular Sciences. – 2021. – Vol. 22, N 12. – Art. 6238. https://doi.org/10.3390/ijms22126238

21. Maternal and neonatal factors modulating breast milk cytokines in the first month of lactation / D. Ramiro-Cortijo, G. Herranz Carrillo, P. Singh [et al.] // Antioxidants (Basel). – 2023. – Vol. 12, N 5. – Art. 996. https://doi.org/1010.3390/antiox12050996

22. Epigenetic effects of human breast milk / E. Verduci, G. Banderali, S. Barberi [et al.] // Nutrients. – 2014. – Vol. 6, N 4. – P. 1711–1724. https://doi.org/10.3390/nu6041711

23. Cord blood zonulin is associated with high-level sensitization to food allergen and food allergy development / F. Yamaide, N. Oniki, B. Fikri [et al.] // Allergology International. – 2024. – Vol. 73, N 2. – P. 338–339. https://doi.org/10.1016/j.alit.2023.10.005

24. Immune components in human milk are associated with early infant immunological health outcomes: a prospective three-country analysis / D. Munblit, M. Treneva, D. G. Peroni [et al.] // Nutrients. – 2017. – Vol. 9, N 6. – P. 532–538. https://doi.org/10.3390/nu9060532

25. Association between breast milk bacterial communities and establishment and development of the infant gut microbiome / P. S. Pannaraj, F. Li, C. Cerini [et al.] // JAMA Pediatrics. – 2017. – Vol. 171, N 7. – P. 647–654. https://doi.org/10.1001/jamapediatrics.2017.0378

26. Worldwide variation in human milk metabolome: indicators of breast physiology and maternal lifestyle? / M. C. L. Gay, P. T. Koleva, C. M. Slupsky [et al.] // Nutrients. – 2018. – Vol. 10, N 9. – Art. 1151. https://doi.org/10.3390/nu10091151

27. EAACI guidelines on the diagnosis of IgE-mediated food allergy / A. F. Santos, C. Riggioni, I. Agache [et al.] // Allergy. – 2023. – Vol. 78, N 12. – P. 3057–3076. https://doi.org/10.1111/all.15902

28. Содержание иммунологически активных компонентов в грудном молоке женщин, проживающих в западном регионе Беларуси / Н. М. Тихон, С. А. Ляликов, М. В. Белевцев [и др.] // Биохимия и молекулярная биология. – 2024. – Т. 3, № 1. – С. 155–162.

29. TGF-β concentration in breast milk is associated with the development of eczema in infants / Y. Morita, E. CamposAlberto, F. Yamaide [et al.] // Frontiers in Pediatrics. – 2018. – Vol. 6. – Art. 162. https://doi.org/10.3389/fped.2018.00162

30. Gurram, R. K. Orchestration between ILC2s and Th2 cells in shaping type 2 immune responses / R. K. Gurram, J. Zhu // Cellular and Molecular Immunology. – 2019. – Vol. 16, N 3. – P. 225–235. https://doi.org/10.1038/s41423-019-0210-8

31. Hopp, R. J. Allergic food sensitization and disease manifestation in the fetus and infant: a perspective / R. J. Hopp, P. Salazar, M. A. Pasha // Allergies. – 2021. – Vol. 1, N 2. – P. 115–122. https://doi.org/10.3390/allergies1020009

32. Fetal mast cells mediate postnatal allergic responses dependent on maternal IgE / R. Msallam, J. Balla, A. P. Rathore [et al.] // Science. – 2020. – Vol. 370, N 6519. – P. 941–950. https://doi.org/10.1126/science.aba0864

33. Interferon-γ downregulates tight junction function, which is rescued by interleukin-17A / Y. Mizutani, N. Takagi, H. Nagata, S. Inoue // Experimental Dermatology. – 2021. – Vol. 30, N 12. – P. 1754–1763. https://doi.org/10.1111/exd.14425

34. Dawod, B. Cytokines and soluble receptors in breast milk as enhancers of oral tolerance development / B. Dawod, J. S. Marshall // Frontiers in Immunology. – 2019. – Vol. 10. – Art. 16. https://doi.org/10.3389/fimmu.2019.00016

35. The role of IgA in the manifestation and prevention of allergic immune responses / S. Scheurer, A. C. Junker, C. He [et al.] // Current Allergy and Asthma Reports. – 2023. – Vol. 23, N 10. – P. 589–600. https://doi.org/10.1007/s11882-023-01105-x

36. Soluble immunoglobulin A in breast milk is inversely associated with atopic dermatitis at early age: the PASTURE cohort study / L. Orivuori, G. Loss, C. Roduit [et al.] // Clinical and Experimental Allergy. – 2014. – Vol. 44, N 1. – P. 102–112. https://doi.org/10.1111/cea.12199

37. Role of maternal elimination diets and human milk IgA in the development of cow’s milk allergy in the infants / K. M. Järvinen, J. E. Westfall, M. S. Seppo [et al.] // Clinical and Experimental Allergy. – 2014. – Vol. 44, N 1. – P. 69–78. https://doi.org/10.1111/cea.12228