Oligosacharidy mateřského mléka (HMO)

Seskupení podle
Neodny 2024

XXXIX. NEONATOLOGICKÉ DNY

Aldis HK

XVIII. Pediatrický kongres s mezinárodní účastí

pozvanka dr. Repko

19. Festival kazuistik Luhačovice

Picaud

Doplnění HMO o probiotika specifická pro daný kmen u zdravých donošených novorozenců: první výsledky randomizované studie

obr.4

The Nest 52: Nejlepší jsou spolu: Pre- a probiotika v podpoře střevního mikrobiomu kojence a vývoji imunity

obr.3

The Nest 52: Doplňování HMO: Jak jsme na tom?

obr.2

The Nest 52: Jak první strava ovlivňuje mikrobiom kojence

obr.1

The Nest 52: Vývoj rané střevní mikrobioty

The Nest 52

The Nest 52: Mikrobiom a synergie střeva

Default publication

Oligosacharidy mateřského mléka v mléce matek donošených a předčasně narozených dětí

Default publication

HMO a utváření zrání mikrobiomu: Přehled důkazů a klinických důsledků

HMO jsou jedinečné bioaktivní oligosacharidy přirozeně přítomné v lidském mateřském mléce. HMO představují třetí největší pevnou složku lidského mateřského mléka, přičemž jejich obsah se ve zralém lidském mléce pohybuje mezi 5 a 15 g/l.1-3

  • Jantscher-Krenn E, Bode L. Human milk oligosaccharides and their potential benefits for the breast-fed neonate. Minerva Pediatr. 2012 Feb;64(1):83-99.
  • Zivkovic A, German J, Lebrilla C, Mills D. Human milk glycobiome and its impact on the infant gastrointestinal microbiota. Proc Natl Acad Sci. 2011 Mar;108(Suppl 1):4653-8.
  • Bode L. Human milk oligosaccharides: every baby needs a sugar mama. Glycobiology. 2012 Apr;22(9):1147-62.

Pouze 1 až 2 % HMO se vstřebává ve střevě a dostává se do systémového oběhu, protože kojenci nemají enzymy potřebné k trávení HMO. Většina HMO se proto v nezměněné podobě dostává do dolní části střeva, kde je do určité míry fermentována prospěšnou střevní mikroflórou a přímo či nepřímo podporuje imunitu dítěte.1-3

  • Rudloff S, Kunz C. Milk oligosaccharides and metabolism in infants. Adv Nutr. 2012 May;3:398-405.
  • Bode L. Human milk oligosaccharides: every baby needs a sugar mama. Glycobiology. 2012 Sep;22(9):1147-62.
  • Donovan SM, Comstock SS. Human milk oligosaccharides influence neonatal mucosal and systemic immunity. Ann Nutr Metab. 2016 Jan;69(Suppl. 2):41-51.

Kojení je spojeno se sníženým rizikem průjmových onemocnění a infekcí dýchacích cest u kojenců.1,2 Za tento ochranný účinek mateřského mléka mohou být částečně zodpovědné HMO. Důkazy naznačují, že HMO v lidském mateřském mléce hrají důležitou roli v podpoře imunity dítěte.3-6

  • Horta BL, Victora CG. Short-term effects of breastfeeding: a systematic review on the benefits of breastfeeding on diarrhoea and pneumonia mortality [internet]. World health organisation; 2013 [cited 2017; Dec 11]. Available from http://apps.who.int/iris/bitstream/10665/95585/1/9789241506120_eng.pdf.
  • Victora C, Bahl R, Barros A, Franca G, Horton S, Krasevec J et al. Breastfeeding in the 21st century: epidemiology, mechanisms, and lifelong effect. Lancet. 2016 Feb;387:475-90.
  • Bode L. The functional biology of human milk oligosaccharides. Early Hum Dev. 2015 Nov; 91(11):619-22.
  • Donovan SM, Comstock SS. Human milk oligosaccharides influence neonatal mucosal and systemic immunity. Ann Nutr Metab. 2016 Jan;69(Suppl. 2):41-51.
  • Newburg DS, Ruiz-Palacios GM, Morrow AL. Human milk glycans protect infants against enteric pathogens. Annu Rev Nutr. 2005 Jul;25:37-58.

Zdá se, že hladina celkových HMO se v průběhu laktace snižuje. HMO se pohybují v rozmezí 20 až 25 g/l v kolostru a 5 až 15 g/l ve zralém lidském mateřském mléce.1,2 Hladiny některých nejhojněji zastoupených HMO, jako je 2'fukosyllaktóza (2'FL) a lakto-n-neotetraóza (LNnT), jsou nejvyšší v kolostru a v průběhu laktace klesají.3,4

  • Zivkovic A, German J, Lebrilla C, Mills D. Human milk glycobiome and its impact on the infant gastrointestinal microbiota. Proc Natl Acad Sci. 2010 Mar;108 Suppl 1:4653-8.
  • Bode L. Human milk oligosaccharides: every baby needs a sugar mama. Glycobiology. 2012 Sep;22(9):1147-62.
  • Austin S, De Castro C, Bénet T, Hou Y, Sun H, Thakkar S et al. Temporal change of the content of 10 oligosaccharides in the milk of Chinese urban mothers. Nutrients. 2016 Jun;8(6):346.
  • Sprenger N, Lee LY, De Castro CA, Steenhout P, Thakkar SK . Longitudinal change of selected human milk oligosaccharides and association to infants’ growth, an observatory, single center, longitudinal cohort study. PloS One. 2017 Feb;12(2):e0171814.
  • Morrow AL, Ruiz-Palacios GM, Jiang X, Newburg DS. Human-milk glycans that inhibit pathogen binding protect breast-feeding infants against infectious diarrhea. J Nutr. 2005 May;135(5):1304-7.

Výzkum ukázal, že množství a typ HMO v lidském mateřském mléce odráží charakteristiky krevní skupiny matky.1 Relativní množství fukosylovaných HMO je určeno přítomností několika enzymů fukosyltransferáz, které jsou kódovány geny secretor a Lewis.1 Většina (80 %) žen na celém světě jsou secretors, které jsou schopny syntetizovat hojné množství 2-vázaných fukosylovaných HMO, včetně 2′-fukosyllaktózy (2'FL).1-4

  • Blank D, Dotz V, Geyer R, Kunz C. Human milk oligosaccharides and Lewis blood group: individual high-throughput sample profiling to enhance conclusions from functional studies. Adv Nutr. 2012 May;3(3):440S-9S.
  • De Leoz M, Gaerlan S, Strum J, Dimapasoc L, Mirmiran M, Tancredi D et al. Lacto-N-tetraose, fucosylation, and secretor status are highly variable in human milk oligosaccharides from women delivering preterm. J Proteome Res. 2012 Aug;11(9):4662-72.
  • McGuire MK, Meehan CL, McGuire MA, Williams JE, Foster J, Sellen DW et al. What’s normal? Oligosaccharide concentrations and profiles in milk produced by healthy women vary geographically. Clin Nutr. 2017 May;105:1086-100.
  • Sprenger N, Lee LY, De Castro CA, Steenhout P, Thakkar SK. Longitudinal change of selected human milk oligosaccharides and association to infants’ growth, an observatory, single center, longitudinal cohort study. PloS One. 2017 Feb;12(2):e0171814.

V současné době neexistuje mnoho důkazů o tom, zda má délka těhotenství významný vliv na obsah HMO v mateřském mléce. Jedna nedávná studie však odhalila, že celkový obsah HMO v mateřském mléce předčasně narozených dětí se v průběhu laktace neliší od obsahu HMO v mateřském mléce narozených dětí.1

  • Kunz C, Meyer C, Collado MC, Geiger L, Garcia-Mantrana I, Berua-Rios B et al. Influence of gestational age, secretor, and Lewis blood group status on the oligosaccharide content of human milk. J Pediatr Gastroenterol Nutr. 2017 May;64(5):789-798.

HMO jsou unikátní bioaktivní složkou lidského mateřského mléka, které jsou syntetizovány mléčnou žlázou. Mají složitou strukturu skládající se z 5 stavebních bloků, jmenovitě glukózy, galaktózy, N-acetylglukosaminu, fukózy a kyseliny sialové. Všechny HMO obsahují laktózu jako základní prvek na jednom konci a hlavně fukózu nebo kyseliny sialové na druhé koncové pozici, mezi nimiž mohou být oligosacharidy prodlouženy a rozvětveny až s 15 strukturami galaktózy a N-acetylglukosaminu za účelem vytvoření malých nebo velkých HMO.1,2

  • Bode L. Human milk oligosaccharides: every baby needs a sugar mama. Glycobiology. 2012 Apr;22(9):1147-62.
  • Bode L. Human milk oligosaccharides: prebiotics and beyond. Nutr Rev. 2009 Nov;67(suppl_2):S183-91.

HMO, složité struktury jedinečné pro lidské mateřské mléko, se strukturně liší od méně složitých oligosacharidů, jako jsou galaktooligosacharidy (GOS)/fruktooligosacharidy (FOS), které se v současnosti přidávají do kojenecké výživy. HMO mají několik strukturně specifických výhod a poskytují více imunitních výhod než GOS/FOS.1-4

  • Bode L. Human milk oligosaccharides: every baby needs a sugar mama. Glycobiology. 2012 Apr;22(9):1147-62.
  • Comstock SS, Li M, Wang M, Monaco MH, Kuhlenschmidt TB, Kuhlenschmidt MS et al. Dietary human milk oligosaccharides but not prebiotic oligosaccharides increase circulating natural killer cell and mesenteric lymph node memory T cell populations in noninfected and rotavirus-infected neonatal piglets. J Nutr. 2017 Jun;147(6):1041-7.
  • Goehring KC, Marriage BJ, Oliver JS, Wilder JA, Barrett EG, Buck RH. Similar to those who are breastfed, infants fed a formula containing 2′-fucosyllactose have lower  inflammatory cytokines in a randomized controlled trial. J Nutr. 2016 Dec;146(12):2559-66.
  • Hoeflinger JL, Davis SR, Chow J, Miller MJ. In vitro impact of human milk oligosaccharides on Enterobacteriaceae growth. J Agric Food Chem. 2015 Mar;63(12):3295-302.

Množství a rozmanitost oligosacharidů v lidském mateřském mléce jsou jedinečné a nenacházejí se v kravském mléce ani v mléce jiných hospodářských zvířat. Hladiny oligosacharidů jsou v lidském mateřském mléce více než stokrát vyšší než v mléce kravském; také počet a typy oligosacharidů v lidském mateřském mléce jsou ve srovnání s kravským mlékem rozmanitější.1,2

  • Bode L. Human milk oligosaccharides: every baby needs a sugar mama. Glycobiology. 2012 Sep;22(9):1147-62.
  • Urashima T, Taufik E, Fukuda K, Asakuma S. Recent advances in studies on milk oligosaccharides of cows and other domestic farm animals. Biosci Biotechnol Biochem. 2013 Mar;77(3):455-66.

Dosud bylo identifikováno více než 150 unikátních typů HMO.1 Ty se dělí do tří různých kategorií v závislosti na jejich koncové poloze: fukosylované HMO, jako je 2'FL, nefukosylované HMO, jako je LNnT, a sialylované HMO, jako je 3'SL.2

  • Bode L, Contractor N, Barile D, Pohl N, Prudden AR, Boons GJ, Jin Y, Jennewein S. Overcoming the limited availability of human milk oligosaccharides: challenges and opportunities for research and application. Nutr Rev. 2016 Sep;74(10):635-44.
  • Smilowitz J, Lebrilla C, Mills D, German J, Freeman S. Breast milk oligosaccharides: structure-function relationships in the neonate. Ann Rev Nutr. 2014 Jul;34(1):143-69.

HMO, třetí největší složka lidského mateřského mléka, jsou syntetizovány mléčnou žlázou, a tvoří tak přirozenou součást lidského mateřského mléka.1

  • Jantscher-Krenn E, Bode L. Human milk oligosaccharides and their potential benefits for the breast-fed neonate. Minerva Pediatr. 2012 Feb;64(1):83-99.

2'fukosyllaktóza (2ʹFL) a lakto-N-neotetraóza (LNnT) patří mezi 10 nejhojněji zastoupených oligosacharidů v lidském mateřském mléce, které dohromady tvoří více než 75 % všech HMO. Zajímavé je, že 2'FL, fukosylovaný HMO, a LNnT, nefukosylovaný HMO, patří mezi nejvíce zkoumané HMO.1-3

  • Bode L, Jantscher-Krenn E. Structure-function relationships of human milk oligosaccharides. Adv Nutr Int Rev J. 2012 May;3(3):383S-91S.
  • Austin S, De Castro CA, Bénet T, Hou Y, Sun H, Thakkar SK et al. Temporal change of the content of 10 oligosaccharides in the milk of Chinese urban mothers. Nutrients. 2016 Jun;8(6):346.
  • Smilowitz J, Lebrilla C, Mills D, German J, Freeman S. Breast milk oligosaccharides: structure-function relationships in the neonate. Ann Rev Nutr. 2014 Jul;34(1):143-69.

Výzkum naznačuje, že HMO podporují imunitu čtyřmi hlavními způsoby:

  1. Podpora růstu prospěšných střevních bakterií1,2
  2. Zabránění vazbě patogenů na střevní stěnu, což snižuje jejich schopnost infikovat dítě1,3
  3. Podpora funkce střevní bariéry, která může pomoci zabránit vazbě patogenů na střevní buňky1,3
  4. Přímá modulace imunitního systému, která pomáhá při zrání vyvíjejícího se imunitního systému1,4
  • Bode L. Human milk oligosaccharides: every baby needs a sugar mama. Glycobiology. 2012 Sep;22(9):1147-62.
  • Sela DA, Mills DA. Nursing our microbiota: molecular linkages between bifidobacteria and milk oligosaccharides. Trends Microbiol. 2010 Jul;18(7):298-307.
  • Jantscher-Krenn E, Bode L. Human milk oligosaccharides and their potential benefits for the breast-fed neonate. Minerva Pediatr. 2012 Feb;64(1):83-99.
  • Eiwegger T, Stahl B, Schmitt J, Boehm G, Gerstmayr M, Pichler J et al. Human milk-derived oligosaccharides and plant-derived oligosaccharides stimulate cytokine production of cord blood T-cells in vitro. Pediatr Res. 2004 Oct;56(4):536-40.

Výzkum ukázal, že kojené děti mají vysoký výskyt prospěšných bakterií, jako jsou bifidobakterie.1-3 Kojenci kojení matkami secretors, které měly v mateřském mléce vyšší obsah 2-fukosylovaných HMO, jako je 2'FL, měli vyšší výskyt prospěšných bifidobakterií a nižší výskyt streptokoků ve srovnání s kojenci matek non-secretors sekrece.4

  • Collado MC, Cernada M, Baüerl C, Vento M, Pérez-Martínez G. Microbial ecology and host-microbiota interactions during early life stages. Gut Microbes. 2012 Jul-Aug;3(4):352-65.
  • Rodríguez JM, Murphy K, Stanton C, Ross RP, Kober OI, Juge N et al. The composition of the gut microbiota throughout life, with an emphasis on early life. Microb Ecol Health Dis. 2015 Feb;26:26050.
  • Davis JC, Lewis ZT, Krishnan S, Bernstein RM, Moore SE, Prentice AM et al. Growth and morbidity of Gambian infants are influenced by maternal milk oligosaccharides and infant gut microbiota. Sci Rep. 2017 Jan;7:40466.
  • Lewis ZT, Totten SM, Smilowitz JT, Popovic M, Parker E, Lemay D et al. Maternal fucosyltransferase 2 status affects the gut bifidobacterial communities of breastfed infants. Microbiome. 2015 Apr;3:13.

Při narození je imunitní systém dítěte ještě nezralý. Ochranná střevní komenzální mikroflóra je jedním z klíčových faktorů, které jsou zodpovědné za zrání imunitního systému dítěte. Je známo, že kojení vytváří u kojenců prospěšnou střevní mikrobiotu.1-3

  • Martin R, Nauta AJ, Ben Amor K, Knippels LM, Knol J, Garssen J. Early life: gut microbiota and immune development in infancy. Benef Microbes. 2010 Nov;1(4):367-82.
  • Walker WA. Intestinal colonization and programming of the intestinal immune response. J Clin Gastroenterol. 2014 Nov-Dec;48 Suppl 1:S8-11.
  • Rodríguez JM, Murphy K, Stanton C, Ross RP, Kober OI, Juge N et al. The composition of the gut microbiota throughout life, with an emphasis on early life. Microb Ecol Health Dis. 2015 Feb;26:26050.

Dvě klinické studie prokázaly, že u kojenců, kteří dostávali mateřské mléko bohaté na fukosylované HMO, jako je 2'FL, bylo nižší riziko vzniku průjmu způsobeného Campylobacter jejuni nebo enterotoxigenní E. coli. Také středně těžké až těžké průjmy všech příčin byly u těchto kojenců méně časté.1,2

  • Morrow AL, Ruiz-Palacios GM, Altaye M, Jiang X, Guerrero ML, Meinzen-Derr JK, et al. Human milk oligosaccharides are associated with protection against diarrhea in breast-fed infants. J Pediatr. 2004 Sep;145(3):297-303.
  • Newburg DS, Ruiz-Palacios GM, Morrow AL. Human milk glycans protect infants against enteric pathogens. Annu Rev Nutr. 2005 Jul;25:37-58.

HMO mohou mít vliv na rozvoj některých alergií u dětí během prvních dvou let života. První důkazy z klinické studie naznačují, že nadbytek 2' fukosylovaných HMO, zejména 2ʹFL, v lidském mateřském mléce může snížit riziko vzniku ekzému spojeného s imunoglobulinem E (IgE) u kojených dětí s vysokým rizikem alergie ve věku dvou let, pokud se narodily císařským řezem.1

  • Sprenger N, Odenwald H, Kukkonen AK, Kuitunen M, Savilahti E, Kunz C. FUT2‑dependent breast milk oligosaccharides and allergy at 2 and 5 years of age in infants with high hereditary allergy risk. Eur J Nutr. 2016 Apr;56(3):1293-301.

Výzkum naznačuje, že oligosacharidy lidského mléka (HMO) slouží jako potrava specificky podporující růst určitých prospěšných střevních bakterií. Kromě toho některé druhy bifidobakterií a několik dalších komenzálních střevních bakterií fermentují HMO na mastné kyseliny s krátkým řetězcem (short-chain fatty acids - SCFA) a další metabolity, jako je laktát a acetát, které přispívají k vytvoření prostředí ve střevě, jež upřednostňuje růst prospěšných bakterií před potenciálními patogeny.1,2

  • Sela DA and Mills DA. Nursing our microbiota: molecular linkages between bifidobacteria and milk oligosaccharides. Trends Microbiol. 2010 Jul;18(7):298-307.
  • Bode L. Human milk oligosaccharides: every baby needs a sugar mama. Glycobiology. 2012 Sep;22(9):1147-62.

Oligosacharidy lidského mléka (HMO) slouží jako metabolické substráty pro specifické prospěšné střevní bakterie a poskytují jim růstovou výhodu oproti potenciálním patogenům.1,2,3 Důkazy z experimentálních studií ukazují, že HMO neumožňují růst potenciálně patogenních kmenů Enterobacteriaceae, Escherichia coli a Clostridia.2-4

  • Sela DA, Mills DA. Nursing our microbiota: molecular linkages between bifidobacteria and milk oligosaccharides. Trends Microbiol. 2010 Jul;18(7):298-307.
  • Yu ZT, Chen C, Newburg DS. Utilization of major fucosylated and sialylated human milk oligosaccharides by isolated human gut microbes. Glycobiology. 2013 Nov;23(11):1281-92.
  • Bode L. Human milk oligosaccharides: every baby needs a sugar mama. Glycobiology. 2012 Sep;22(9):1147-62.
  • Hoeflinger JL, Davis SR, Chow J and Miller MJ. In vitro impact of human milk oligosaccharides on Enterobacteriaceae growth. J Agric Food Chem. 2015 Apr;63(12):3295-302.

Oligosacharidy lidského mléka (HMO) se podobají glykanům na povrchu slizničních buněk, na které ulpívají patogeny. Díky této strukturní podobnosti mohou HMO působit jako vábící receptory tím, že brání patogenům ve vazbě na hostitelské buňky, a pomáhají tak snižovat riziko infekce.1-4 Jak ukázaly observační studie, hojný výskyt 2'fukosylovaných HMO v mateřském mléce byl spojen s nižším rizikem infekčního průjmu u kojených dětí.5-6

  • Jantscher-Krenn E. Human milk oligosaccharides and their potential benefits for the breast-fed neonate. Minerva Pediatr. 2012 Feb;64(1):83-99.
  • Bode L. Human milk oligosaccharides: every baby needs a sugar mama. Glycobiology. 2012 Sep;22(9):1147-62.
  • Smilowitz J, Lebrilla C, Mills D, German J and Freeman S. Breast milk oligosaccharides: structure-function relationships in the neonate. Annu Rev Nutr. 2014;34(1):143-69.
  • Ruiz-Palacios G, Cervantes L, Ramos P, Chavez-Munguia B, Newburg D. Campylobacter jejuni binds Intestinal H(O) antigen (Fuc 1, 2Gal 1, 4GlcNAc), and fucosyloligosaccharides of human milk inhibit its binding and infection. J Biol Chem. 2003;278(16):14112-20.
  • Newburg D, Ruiz-Palacios GM, Altaye M, Chaturvedi P, Meinzen-Derr J, Guerrero M et al. Innate protection conferred by fucosylated oligosaccharides of human milk against diarrhea in breastfed infants. Glycobiology. 2004;14(3):253-263.
  • Morrow A, Ruiz-Palacios G, Altaye M, Jiang X, Lourdes Guerrero M, Meinzen-Derr J et al. Human milk oligosaccharides are associated with protection against diarrhea in breast-fed infants. J Pediatr. 2004;145(3):297-303.

Hromadící se důkazy ukazují, že oligosacharidy lidského mléka (HMO) přímo i nepřímo ovlivňují slizniční a systémovou imunitní funkci kojenců.1-3 HMO mohou působit lokálně na střevní imunitní systém nebo mohou přímo modulovat systémovou imunitní funkci kojenců, například ovlivněním populací imunitních buněk a sekrece cytokinů.4-5

  • Donovan S and Comstock S. Human milk oligosaccharides influence neonatal mucosal and systemic immunity. Ann Nutr Metab. 2016;69 Suppl 2:42-51.
  • Bode L. Human milk oligosaccharides: every baby needs a sugar mama. Glycobiology. 2012;22(9):1147-62.
  • Jantscher-Krenn E. Human milk oligosaccharides and their potential benefits for the breast-fed neonate. Minerva Pediatr. 2012;64(1):83-99.
  • Eiwegger T, Stahl B, Schmitt J et al. Human milk-derived oligosaccharides and plant-derived oligosaccharides stimulate cytokine production of cord blood T-cells in vitro. Pediatr Res. 2004;56(4):536-40.
  • Comstock SS, Li M, Wang M, Monaco MH, Kuhlenschmidt TB, Kuhlenschmidt MS, et al. Dietary human milk oligosaccharides but not prebiotic oligosaccharides increase circulating natural killer cell and mesenteric lymph node memory T Cell populations in noninfected and rotavirus-infected neonatal piglets. J Nutr. 2017 Jun;147(6):1041-7.

První důkazy z randomizované klinické studie naznačují, že přídavek oligosacharidu 2'fukosyllaktózy (2'FL) do kojenecké výživy ovlivňuje imunitní biomarkery podobně jako u kojených dětí ve srovnání s výživou bez tohoto HMO.1

  • Goehring KC, Marriage BJ, Oliver JS, Wilder JA, Barrett EG, Buck RH. Similar to those who are breastfed, infants fed a formula containing 2′-fucosyllactose have lower inflammatory cytokines in a randomized controlled trial. J Nutr. 2016 Dec;146:2559-66.

Vzhledem k jejich velmi složité struktuře nebylo donedávna možné HMO replikovat. Průlomové pokroky v biotechnologiích po téměř 30 letech výzkumných a vývojových aktivit společnosti Nestlé spolu s jejími partnery umožnily vyrábět HMO, jako je 2'fukosyllaktóza (2'FL) a lakto-N-neotetraóza (LNnT), identické s těmi, které jsou obsaženy v lidském mateřském mléce, v průmyslovém měřítku a zavádět je do kojenecké výživy.1-3

  • Bode L, Contractor N, Barile D, Pohl N, Prudden AR, Boons GJ, et al. Overcoming the limited availability of human milk oligosaccharides: challenges and opportunities for research and application. Nutrition Reviews. 2016;74(10):635-644.
  • EFSA Panel on Dietetic Products, Nutrition and Allergies (NDA). Safety of 2ʹ-O-fucosyllactose as a novel food ingredient pursuant to Regulation (EC) No 258/97. EFSA J. 2015 Jul;13(7):4184.
  • EFSA Panel on Dietetic Products, Nutrition and Allergies (NDA). Safety of lacto-N-neotetraose as a novel food ingredient pursuant to Regulation (EC) No 258/97. EFSA J. 2015 Jul;13(7):4183.

Oligosacharidy lidského mléka (HMO) mohou být buď chemicky syntetizovány, nebo vyráběny fermentačním procesem pro přidávání do kojenecké a pokračovací výživy. Oba tyto postupy byly schváleny jako bezpečné Úřadem pro potraviny a léčiva Spojených států amerických (US-FDA) [Generally recognized as safe (GRAS)] and the European Food Safety Authority (EFSA).1-4

  • GRAS Notices [Internet]. Accessdata.fda.gov. 2015 [cited 2017 Jun 25, 2017]. Available from: https://www.accessdata.fda.gov/scripts/fdcc/?set=GRASNotices&id=546
  • GRAS Notices [Internet]. Accessdata.fda.gov. 2015 [cited 2017 Jun 25, 2017]. Available from: https://www.fda.gov/downloads/food/ingredientspackaginglabeling/gras/noticeinventory/ucm517673.pdf
  • EFSA Panel on Dietetic Products, Nutrition and Allergies (NDA). Safety of 2′-O-fucosyllactose as a novel food ingredient pursuant to Regulation (EC) No 258/97. EFSA J. 2015;13(7):4184
  • EFSA Panel on Dietetic Products, Nutrition and Allergies (NDA). Safety of lacto-N-neotetraose as a novel food ingredient pursuant to Regulation (EC) No 258/97. EFSA J. 2015;13(7):4183.

HMO 2'fukosyllaktóza (2'FL) a lakto-N-neotetraóza (LNnT) patří mezi 10 nejrozšířenějších HMO v lidském mateřském mléce a jsou také nejvíce zkoumány.1-7 HMO 2'FL a LNnT byly dosud schváleny jako bezpečné Úřadem pro potraviny a léčiva Spojených států amerických (US-FDA) [Generally recognized as safe (GRAS)] a Evropskou agenturou pro bezpečnost potravin (EFSA) pro použití v kojenecké výživě a pokračovací kojenecké výživě8-11. První klinické studie prokázaly pozitivní účinky těchto HMO na imunitu dětí, vývoj střevní mikroflóry, toleranci a normální růst, pokud byly přidány do kojenecké výživy.4-7

  • Zivkovic AM, German BJ, Lebrilla CB, Mills DA. Human milk glyycobiome and its impact on the infant gastrointestinal microbiota. Proc Natl Acad Sci.2011 Aug; 108(11):4653-4658. .
  • Austin S, De Castro C, Bénet T, Hou Y, Sun H, Thakkar S et al. Temporal change of the content of 10 oligosaccharides in the milk of Chinese urban mothers. Nutrients. 2016 Jun;8(6):346.
  • Urashima T, Asakuma S, Leo F, Fukuda K, Messer M and Oftedal OT. The predominance of type I oligosaccharides is a feature specific to human breast milk. Adv Nutr. 2012 May;3(3):473S-82S.
  • Goehring K, Marriage B, Oliver J, Wilder J, Barrett E, Buck R. Similar to those who are breastfed, infants fed a formula containing 2'-fucosyllactose have lower inflammatory cytokines in a randomized controlled trial. J Nutr. 2016 Dec;146(12):2559-66.
  • Steenhout P, Sperisen P, Martin FP et al. Term infant formula supplemented with human milk oligosaccharides (2′ fucosyllactose and lacto-N-neotetraose) shifts stool microbiota and metabolic signatures closer to that of breastfed infants. FASEB J. 2016 Apr;30(1) Suppl:275-7.
  • Puccio G, Alliet P, Cajozzo C et al. Effects of infant formula with human milk oligosaccharides on growth and morbidity: a randomized multicenter trial. J Pediatr Gastroenterol Nutr. 2017 Apr;64(4):624-31.
  • Marriage B, Buck R, Goehring K, et al. Infants fed a lower calorie formula with 2′FL show growth and 2′FL uptake like breast-fed infants. J Pediatr Gastroenterol Nutr. 2015;61(6):649-58.
  • GRAS Notices [Internet]. Accessdata.fda.gov. 2015 [cited 2017 Jun 25, 2017]. Available from: https://www.accessdata.fda.gov/scripts/fdcc/?set=GRASNotices&id=546
  • GRAS Notices [Internet]. Accessdata.fda.gov. 2015 [cited 2017 Jun 25, 2017]. Available from: https://www.fda.gov/downloads/food/ingredientspackaginglabeling/gras/noticeinventory/ucm517673.pdf
  • EFSA Panel on Dietetic Products, Nutrition and Allergies (NDA). Safety of 2ʹ-O-fucosyllactose as a novel food ingredient pursuant to Regulation (EC) No 258/97. EFSA J. 2015 Jul;13(7):4184.
  • EFSA Panel on Dietetic Products, Nutrition and Allergies (NDA). Safety of lacto-N-neotetraose as a novel food ingredient pursuant to Regulation (EC) No 258/97. EFSA J. 2015 Jul;13(7):4183.

Lidské mléko obsahuje více než 150 jedinečných typů HMO, z nichž 2'fukosyllaktóza (2'FL) a lakto-N-neotetraóza (LNnT) patří mezi 10 nejrozšířenějších.1-4 Randomizovaná kontrolovaná klinická studie prokázala, že kojenecká výživa s přídavkem kombinace 2'FL a LNnT je dobře snášena a podporuje normální růst.5
Kromě toho lze 2´FL přidávat do kojenecké výživy buď samostatně, nebo v kombinaci s LNnT, jak uvádí nedávno zveřejněné nařízení Evropské unie (EU).6

  • Bode L, Contractor N, Barile D, Pohl N, Prudden AR, Boons GJ, et al. Overcoming the limited availability of human milk oligosaccharides: challenges and opportunities for research and application. Nutrition Reviews. 2016;74(10):635-644.
  • Zivkovic AM, German BJ, Lebrilla CB, Mills DA. Human milk glycobiome and its impact on the infant gastrointestinal microbiota. Proc Natl Acad Sci.2011 Aug; 108(11):4653-4658.
  • Austin S, De Castro C, Bénet T, Hou Y, Sun H, Thakkar S et al. Temporal change of the content of 10 oligosaccharides in the milk of Chinese urban mothers. Nutrients. 2016 Jun;8(6):346.
  • Urashima T, Asakuma S, Leo F, Fukuda K, Messer M and Oftedal OT. The predominance of type I oligosaccharides is a feature specific to human breast milk. Adv Nutr. 2012 May;3(3):473S-82S.
  • Puccio G, Alliet P, Cajozzo C, Janssens E, Corsello G, Sprenger N et al. Effects of infant formula with human milk oligosaccharides on growth and morbidity: a randomized multicenter trial. J Pediatr Gastroenterol Nutr. 2017 Apr;64(4):624-31.
  • Commission Implementing Regulation (EU) 2017/2470 of 20 December 2017 establishing the Union list of novel foods in accordance with Regulation (EU) 2015/2283 of the European Parliament and of the Council on novel foods. Off J Eur Union. L 351. 2017

V lidském mléce se nachází více než 150 různých oligosacharidů (HMO), které jsou syntetizovány mléčnou žlázou.1 Vědci zatím nevědí, zda konkrétní struktury HMO mají pro kojence jedinečné nebo podobné či překrývající se funkce. První důkazy slibují, že hojný obsah 2'fukosyllaktózy (2'FL) v mateřském mléce snižuje riziko průjmu vyvolaného Campylobacterem u kojenců, zatímco lakto-N-neotetraóza (LNnT) prokazatelně snižuje kolonizaci S. pneumoniae v plicích a tlumí průběh pneumokokové pneumonie.2-3 Proto se může lišit účinek přidání samotného 2'FL do kojenecké výživy od účinku kombinace 2'FL a LNnT v kojenecké výživě. 

  • Bode L, Contractor N, Barile D, Pohl N, Prudden AR, Boons GJ et al. Overcoming the limited availability of human milk oligosaccharides: challenges and opportunities for research and application. Nutr Rev. 2016 Sep;74(10):635-44.
  • Morrow A, Ruiz-Palacios G, Altaye M, Jiang X, Lourdes Guerrero M, Meinzen-Derr J et al. Human milk oligosaccharides are associated with protection against diarrhea in breast-fed infants. J Pediatr. 2004;145(3):297-303..
  • Idänpään‐Heikkilä I, Simon P, Zopf D, Vullo T, Cahill P, Sokol K. Oligosaccharides interfere with the establishment and progression of experimental pneumococcal pneumonia. J Infect Dis. 1997 Sep;176(3):704-12.

Společnost Nestlé se při výběru 2'fukosyllaktózy (2'FL) a lakto-N-neotetraózy (LNnT) řídila třemi hlavními důvody: Za prvé, 2ʹFL a LNnT patří mezi 10 nejrozšířenějších HMO v lidském mateřském mléce.1-3 Za druhé, HMO 2ʹFL a LNnT jsou nejvíce zkoumanými HMO v preklinických a klinických studiích, které poskytují důkazy o jejich pozitivních účincích na imunitu.4-8 Kromě toho kojenecká výživa doplněná o 2ʹFL, ať už samostatně, nebo v kombinaci s LNnT, podporuje normální růst a je dobře snášena.5-8 Za třetí, 2ʹFL a LNnT jsou schváleny jako bezpečné Evropskou agenturou pro bezpečnost potravin (EFSA) a Úřadem pro potraviny a léčiva Spojených států amerických [Generally recognized as safe (GRAS)]).9-12

  • Zivkovic AM, German BJ, Lebrilla CB, Mills DA. Human milk glyycobiome and its impact on the infant gastrointestinal microbiota. Proc Natl Acad Sci.2011 Aug; 108(11):4653-4658. .
  • Austin S, De Castro C, Bénet T, Hou Y, Sun H, Thakkar S et al. Temporal change of the content of 10 oligosaccharides in the milk of Chinese urban mothers. Nutrients. 2016 Jun;8(6):346.
  • Urashima T, Asakuma S, Leo F, Fukuda K, Messer M and Oftedal OT. The predominance of type I oligosaccharides is a feature specific to human breast milk. Adv Nutr. 2012 May;3(3):473S-82S.
  • Bode L. Human milk oligosaccharides: every baby needs a sugar mama. Glycobiology. 2012 Sep;22(9):1147-62
  • Puccio G, Alliet P, Cajozzo C et al. Effects of infant formula with human milk oligosaccharides on growth and morbidity: a randomized multicenter trial. J Pediatr Gastroenterol Nutr. 2017 Apr;64(4):624-31.
  • Steenhout P, Sperisen P, Martin F-P, Sprenger N, Wernimont S, Pecquet S et al. Term infant formula supplemented with human milk oligosaccharides (2ʹFL and LNnT) shifts stool microbiota and metabolic signatures closer to that of breastfed infant. FASEB J. 2016;30 Suppl 1:275:7.
  • Goehring KC, Marriage BJ, Oliver JS, Wilder JA, Barrett EG, Buck RH. Similar to those who are breastfed, infants fed a formula containing 2′-fucosyllactose have lower inflammatory cytokines in a randomized controlled trial. J Nutr. 2016 Dec;146:2559-66.
  • Marriage BJ, Buck RH, Goehring KC, Oliver JS, Williams JA. Infants Fed a Lower Calorie Formula With 2'FL Show Growth and 2'FL Uptake Like Breast-Fed Infants. J Pediatr Gastroenterol Nutr. 2015;61(6):649-458
  • EFSA Panel on Dietetic Products, Nutrition and Allergies (NDA). Safety of 2ʹ-O-fucosyllactose as a novel food ingredient pursuant to Regulation (EC) No 258/97. EFSA J. 2015;13(7):4184.
  • EFSA Panel on Dietetic Products, Nutrition and Allergies (NDA). Safety of lacto-N-neotetraose as a novel food ingredient pursuant to Regulation (EC) No 258/97. EFSA J. 2015;13(7):4183.
  • GRAS Notices [Internet]. Accessdata.fda.gov. 2015 [cited 2017 Jun 25, 2017]. Available from:https://www.accessdata.fda.gov/scripts/fdcc/?set=GRASNotices&id=546
  • GRAS Notices [Internet]. Accessdata.fda.gov. 2015 [cited 2017 Jun 25, 2017]. Available from: https://www.fda.gov/downloads/food/ingredientspackaginglabeling/gras/noticeinventory/ucm517673.pdf

HMO jsou po laktóze a lipidech třetí nejhojnější složkou lidského mateřského mléka a jsou syntetizovány mléčnou žlázou.1,2 HMO jsou vysoce komplexní struktury, zatímco jiné oligosacharidy, které se přidávají do kojenecké výživy, aby napodobily HMO, jsou méně komplexní, jako například GOS a FOS.1 HMO jsou strukturně podobné glykanům na povrchu střevních buněk.2 Některé HMO proto mohou oklamat patogeny a jejich toxiny, aby se na ně navázaly místo na střevní stěnu, a sloužit tak jako rozpustné vábící receptory.1 Protože vábící efekt závisí na struktuře HMO, je nepravděpodobné, že by nehumánní oligosacharidy mohly nabídnout stejné výhody jako HMO.1,2

  • Bode L. Human milk oligosaccharides: every baby needs a sugar mama. Glycobiology. 2012;22(9):1147-62.
  • Bode L, Jantscher Krenn E. Structure-Function Relationships of Human Milk Oligosaccharides. Adv Nutr. 2012 May; 3(3):383S-391S.

Komplexní struktura HMO může vysvětlit další funkce HMO nad rámec toho, co mohou poskytnout oligosacharidy tradičně přidávané do receptur.1 Klinická studie poskytuje první důkazy o tom, že galaktooligosacharidy (GOS) přidávané do kojenecké výživy nejsou schopny indukovat imunitní biomarkery podobné těm, které mají kojené děti, ve srovnání s výživou s HMO - 2' fukosyllaktózou (2'FL).2 Kromě toho byly HMO účinnější než směs GOS a fruktooligosacharidů (FOS) při změně systémových a gastrointestinálních imunitních buněk na zvířecím modelu.2-3  Ačkoli se ukázalo, že GOS a FOS podporují růst prospěšných střevních bakterií, Evropská agentura pro bezpečnost potravin (EFSA) dospěla v roce 2014 k závěru, že je zapotřebí dalších důkazů, aby se to promítlo do zdravotního přínosu.4

  • Bode L, Jantscher Krenn E. Structure-Function Relationships of Human Milk Oligosaccharides. Adv Nutr. 2012 May; 3(3):383S-391S.
  • Goehring KC, Marriage MJ, Jeffery OS, Wilder JA, Barrett ED and Buck RH. Similar to those who are breastfed, infants fed a formula containing 2ʹ-fucosyllactose have lower inflammatory cytokines in a randomized controlled trial. J Nutr. 2016;146:2559-66.
  • Comstock SS, Li M, Wang M, Monaco MH, Kuhlenschmidt TB, Kuhlenschmidt MS et al. Dietary human milk oligosaccharides but not prebiotic oligosaccharides increase circulating natural killer cells and mesenteric lymph node memory T cell populations in noninfected and rotavirus-infected neonatal piglets. J Nutr. 2017;147(6):1041-47.
  • EFSA NDA Panel (EFSA Panel on Dietetic Products, Nutrition and Allergies). Scientific opinion on the essential composition of infant and follow-on formulae. EFSA J. 2014;12(7):3760.

První klinické důkazy ukazují slibné výsledky: děti krmené kojeneckou výživou s HMO 2'fukosyllaktózou (2'FL) a lakto-N-neotetraózou (LNnT) měly ve srovnání s výživou bez těchto HMO mikrobiotu stolice bližší mikrobiotě kojených dětí.1,2
Observační studie dále mohla prokázat, že hojnost 2' fukosylovaných HMO, jako je 2'FL, v mléce matek secretors podporuje růst prospěšných bifidobakterií ve střevě kojených dětí.3

  • Steenhout P, Sperisen P, Martin FP, Sprenger N, Wernimont S, Pecquet S et al. Term infant formula supplemented with human milk oligosaccharides (2′ fucosyllactose and lacto-N-neotetraose) shifts stool microbiota and metabolic signatures closer to that of breastfed infants. FASEB J. 2016 Apr;30 Suppl 1:275-7.
  • Berger B, Sprenger N, Grathwohl D, AllietP, Puccio G, Steenhout P, Lausanne NSA. Stool microbiota in term infants fed formula supplemented with synthetic human milk oligosaccharides is associated with reduced likelihood of medication. World Congress of Pediatric Gastroenterology, Hepatology and Nutrition. Abstract 1190. J Pediatr Gastroenterol Nutr. 2016 Oct;63 Suppl 2:S406.
  • Lewis ZT, Totten SM, Smilowitz JT, Popovic M, Parker E, Lemay D et al. Maternal fucosyltransferase 2 status affects the gut bifidobacterial communities of breastfed infants. Microbiome. 2015 Apr;3:13.

Observační studie dvojic matky a dítěte přinesla slibné výsledky, podle nichž vyšší obsah 2'fukosyllaktózy (2'FL) v mateřském mléce souvisí s nižším výskytem průjmu vyvolaného Campylobacter u dětí v prvním roce života.1 Zatímco oligosacharidy lidského mléka (HMO) podporují růst prospěšných střevních bakterií, důkazy z preklinických studií naznačují, že HMO nepodporují růst potenciálně patogenních kmenů Entereobacteriacea, E. coli a Clostridium perfringens.2,3 Škodlivé kmeny Enterobacteriaceae nejsou podporované HMO, jako je 2'FL a lacto-N-neotetraose (LNnT).3

  • Morrow A, Ruiz-Palacios G, Altaye M et al. Human milk oligosaccharides are associated with protection against diarrhea in breast-fed infants. J Pediatr. 2004;145(3):297-303.
  • Yu ZT, Chen C, Newburg DS. Utilization of major fucosylated and sialylated human milk oligosaccharides by isolated human gut microbes. Glycobiology. 2013 Sep;23(11):1281-92.
  • Hoeflinger JL, Davis SR, Chow J, Miller MJ. In vitro impact of human milk oligosaccharides on enterobacteriaceae growth. J Agric Food Chem. 2015;63(12):3295-302.

Dvě randomizované, kontrolované klinické studie poskytují první slibné důkazy o tom, že kojenecká výživa s HMO 2'fukosyllaktózou (2'FL) samotnou nebo v kombinaci s lakto-N-neotetraózou (LNnT) podporuje imunitní systém dítěte.
Ve studii provedené Goehringovou a jejími spolupracovníky byly u kojenců, kteří dostávali výživu s HMO 2'FL, hladiny imunitních biomarkerů bližší hladinám kojených dětí ve srovnání s výživou bez HMO.1
Ve studii Puccia a jeho kolegů byl u kojenců, kteří dostávali formuli s 2'FL a LNnT, zaznamenán nižší výskyt některých rodiči hlášených infekcí dýchacích cest a nižší spotřeba léků ve srovnání s podáváním formule bez těchto HMO.2

  • Goehring KC, Marriage BJ, Oliver JS, Wilder JA, Barrett EG and Buck RH. Similar to those who are breastfed, infants fed a formula containing 2’-fucosyllactose have lower inflammatory cytokines in a randomized controlled trial. J Nutr. 2016 Oct;146:2559-66.
  • Puccio G, Philippe A, Cajazzo C, Janssens E, Corsello G, Sprenger N et al. Effects of infant formula with human milk oligosaccharides on growth and morbidity: a randomized multicenter trial. J Pediatr Gastroenterol Nutr. 2017 Apr;64(4):624-631.