Impact of human milk antibodies against SARS-COV-2 after covid-19 vaccination during in vitro digestion and effect on the colonic microbiota

Abstract

[ES] Poco se sabe sobre la resistencia de los anticuerpos anti-SARS-CoV-2 inducidos por vacunación en leche materna a lo largo de la digestión gastrointestinal de los infantes. En este estudio, se usó un modelo de digestión in vitro en infantes para evaluar la supervivencia de IgA e IgG anti-SARS-CoV2 (ELISA), el cambio en la capacidad antioxidante (método ABTS) y el efecto sobre la microbiota colónica después de la fermentación colónica in vitro. La fermentación (qPCR) también se evaluó mediante el uso de dos tipos de inóculos de muestras fecales de lactantes. Se utilizaron muestras de leche 1 Institute of Agrochemistry and Food Technology (IATA-CSIC), National Research Council, Valencia, Spain 2 materna correspondientes a prepandémicas (n=10), vacunadas con BioNTech/Pfizer (n=5), vacunadas con Moderna (n=5) e infectadas (n=5) a diferentes tiempos. Después de una digestión gastrointestinal in vitro, se encontró que la IgA eran resistente mientras que la IgG era susceptible a la fase intestinal, en todos los grupos de estudio. La capacidad antioxidante después de la digestión aumentó desde aproximadamente 5 mmol/L a 30-35 mmol/L. Los digeridos resultantes se sometieron a fermentación colónica simulada durante 24 h y 48 h. La familia de las Enterobacteriaceae fue la bacteria dominante a las 24 h y 48 h en ambos tipos de inóculos, pero Lactobacillus y Bifidobacterium también mostraron crecimiento a las 24 h. En resumen, este estudio ha descrito la evolución de IgA e IgG anti-SARS-CoV2 en muestras de leche materna de diferentes orígenes, la actividad antioxidante no se ve afectada, los niveles de IgA se conservan con un potencial efecto a nivel intestinal, y solo cambios menores se observan en las poblaciones de microbiota colónica.

[EN] Little is known about the resistance of vaccine-induced anti-SARS-CoV-2 antibodies in human milk along infants’ gastrointestinal digestion. In this study, an in vitro digestion infant model was used to assess survival of anti-SARSCoV-2 IgA and IgG (ELISA), the change in antioxidant capacity (ABTS method), and the effect on colonic microbiota after in vitro colonic fermentation (qPCR) were also evaluated by using two types of inoculums from infants’ faecal samples. human milk samples corresponding to pre-pandemic (n=10), BioNTech/Pfizer-vaccinated (n=5), Moderna-vaccinated (n=5) and infected mothers (n=5) at different time points were used. After simulated gastrointestinal digestion, IgA was found to be resistant whilst IgG was susceptible to the intestinal phase, in all the study groups. Antioxidant capacity after digestion boosted from approximately 5 mmol/L to 30-35 mmol/L. The resulting digesta was subjected to simulated colonic fermentation and after 24 and 48 h. Enterobacteriaceae family was the dominant bacteria after 24 h and 48 h in both type of inoculums, but Lactobacillus and Bifidobacterium also showed growth at 24 h. Summing up, this study has described the evolution of anti-SARS-CoV-2 IgA and IgG in human milk samples from different origins, the antioxidant activity is not affected, the IgA levels are preserved with a potential effect at intestinal level, and only minor changes are accounted in the colonic microbiota populations.