¿Mamá de azúcar? Los investigadores están descubriendo los beneficios de varias moléculas en la leche humana. Stefan Malmesjö, CC BY

Mientras viven en el útero de una madre, amortiguados por el líquido amniótico y protegidos del mundo exterior, los bebés solo tienen una exposición mínima a microorganismos como bacterias y virus. Poco después del nacimiento, un colección de microorganismos del recién nacido - su microbioma - comienza a desarrollarse como una sucesión de bacterias coloniza sus intestinos.

Una variedad de factores, como Modo de entrega (parto por cesárea o vaginal) y uso de antibióticos, influye en esta población de bacterias. Después de eso, la leche humana sirve como una forma principal de introducir más bacterias en el sistema de un bebé, ya que puede contener hasta 700 diferentes especies de bacterias.

En mi investigación como químico, me he centrado en la azúcares complejos que la leche humana contiene. Mis colegas y yo estamos interesados ​​en cómo estas moléculas de azúcar ayudan moldear el microbioma de un bebé y contribuir a la salud general. En última instancia, esperamos que saber más sobre moléculas individuales en la leche materna humana conduzca al desarrollo de mejores fórmulas infantiles que puedan usarse en los casos en que no sea posible la lactancia materna.

¿Qué hay en la leche materna?

Probablemente hayas escuchado que la leche materna proporciona todos los requerimientos de energía, vitaminas y nutrientes que un bebé necesita. De hecho, la Organización Mundial de la Salud recomienda amamantar exclusivamente a los bebés durante los primeros seis meses de vida cuando sea posible. Lamentablemente, hay una serie de razones por las que la lactancia puede ser un desafío para mantener el ritmo; y de hecho, solo alrededor de una cuarta parte de los bebés estadounidenses cumplen con esa directriz.

La leche materna tiene un número de beneficios de salud, más allá de solo mantener a un bebé bien alimentado. Los bebés amamantados exclusivamente tienen una menor mortalidad infantil debido a enfermedades comunes de la infancia, como diarrea, neumonía, infección del tracto urinario, infección del oído, enterocolitis necrotizante y síndrome de muerte súbita del lactante (SMSL), en comparación con sus contrapartes alimentadas con fórmula. Y los anticuerpos en la leche significan que la lactancia ayuda a los bebés recuperarse más rápido cuando se enferman.

Los investigadores saben que la leche humana contiene dos tipos de proteínas simples, suero y caseína, que se digieren fácilmente. También tiene proteínas complejas, incluida la lactoferrina, que inhibe el crecimiento de bacterias dependientes de hierro, y la IgA secretora, que protege al bebé contra virus y bacterias patógenas. Proporciona una cantidad de grasas esenciales que son necesarias para el desarrollo del cerebro, la absorción de vitaminas y el desarrollo del sistema nervioso.

Y luego están los azúcares complejos llamados oligosacáridos de leche humana o HMO que durante mucho tiempo han sido descuidados por la comunidad científica. Como químicos orgánicos entrenados, mi equipo se interesó por las HMO precisamente porque no se sabía mucho sobre ellas. Algunos estudios habían encontrado que estos azúcares eran alimentos para buenas bacterias, pero no para los patógenos. Parecía que debía haber más en la historia. También sabíamos que podríamos sintetizar en el laboratorio cualquier molécula que identificáramos como importante.

Una mirada más cercana a los azúcares de la leche materna

Estos azúcares complejos en la leche humana parecen proporcionar una ventaja de crecimiento para las bacterias buenas. Por ejemplo, los bebés amamantados tienen un microbioma rico en dos especies de bacterias: Bacteroides y Bifidobacterias. Ambas especies son simbiontes, lo que significa que viven con nosotros a diario, pero normalmente no causan daño. Viven en el intestino humano donde usar oligosacáridos de leche humana como fuentes de energía para crecer, mientras que los patógenos no. Los bebés amamantados tienden a ser colonizados en menor medida por especies infecciosas, lo que significa que se enferman menos.

Muchas de las propiedades protectoras de la leche humana han sido atribuido a su componente HMO. Por ejemplo, la investigación ha demostrado que la suplementación con HMO acorta la duración de la infección por rotavirus - una de las principales causas de diarrea en los bebés.

Sin embargo, la leche bovina, en la que se basa la mayoría de las fórmulas, contiene un componente oligosacárido despreciable. Además, los oligosacáridos de leche bovina carecen de la complejidad estructural y la diversidad de las HMO. Así que los bebés alimentados con fórmula no obtienen protecciones promovidas por oligosacáridos comparables a los que son amamantados.

Un caso de estudio: estreptococo del grupo B

En base a estos efectos conocidos de los oligosacáridos de la leche humana, mi grupo de investigación se interesó por Estreptococo del grupo B. Todas las futuras madres son evaluadas durante el tercer trimestre del embarazo por estreptococo del grupo B; aunque no es una gran amenaza para un adulto sano, esta bacteria se puede transmitir al bebé durante el trabajo de parto y el parto, con un mayor riesgo de infección.

Observamos que, a pesar de que las bacterias del estreptococo del grupo B están presentes en la leche materna, los niños que amamantan no tienen mayor riesgo de infección por estreptococo del grupo B. ¿Por qué? ¿Podrían las HMO brindar protección contra esta bacteria?

Para investigar, nuestro equipo trabajó para aislar los azúcares complejos contenidos en la leche humana donada. Con estas moléculas en la mano, comenzamos a evaluar si las HMO actuaban como antibióticos contra el estreptococo del grupo B. En un estudio inicial, tratamos de hacer crecer el estreptococo del grupo B tanto en presencia como en ausencia de HMO. Resultó que Las HMO evitan el crecimiento de bacterias del estreptococo del grupo B.

También observamos que diferentes mujeres producían HMO con diferentes niveles de actividad antibiótica. Esto no fue sorprendente, ya que hay más de 200 diferentes HMO en leche materna. Toda mujer produce un diferente conjunto de azúcares y cambian durante la lactancia. En los estudios de seguimiento, demostramos que las HMO tienen propiedades antibióticas contra varios patógenos adicionales, incluido el estafilococo.

En el futuro, nuestros objetivos son averiguar exactamente cómo funcionan estos azúcares y por qué las mujeres específicas producen azúcares que son más antimicrobianos que otros. Una vez que los investigadores entienden más acerca de qué HMO son los ingredientes más importantes en la leche materna para la salud del bebé, estos compuestos se pueden sintetizar y agregar a los productos alimentarios infantiles. Una fórmula infantil de mejor calidad que imite más estrechamente a la leche materna humana puede ayudar a cerrar la brecha de salud entre los bebés amamantados y los alimentados con fórmula.

Steven Townsend explica su investigación que encontró que los azúcares de la leche materna combaten las bacterias

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Sobre el Autor

Steven Townsend, Profesor Asistente de Química, Universidad Vanderwbilt

Este artículo se publicó originalmente el La conversación. Leer el articulo original.

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