Složky mateřského mléka a jejich funkce: Co zatím víme?

Odborníci z oboru pediatrie přezkoumali dosud identifikované složky mateřského mléka a jejich benefity pro zdraví dítěte. Nové technologie, jako je třeba “next generation” sekvenování, umožnily nevídané možnosti výzkumu mateřského mléka a rozšířily tak znalosti o jeho různých pozitivních účincích na zdraví. Nicméně mateřské mléko je komplexní systém složený z bioaktivních komponent, z nichž jsme velkou část zatím vůbec neidentifikovali a o jiných víme zatím jen základní informace. Tento přehledový článek, publikovaný v časopise Nutrients, se zabýval některými složkami a literaturou o jejich zdraví. Autoři rozdělili tyto složky do 4 skupin: makronutrienty, imunologicky aktivní složky, mikroorganismy (nebo “mikrobiom”) a exozomy a microRNA Makronutrienty: bílkoviny, sacharidy a tuky Sacharidy tvoří asi 7 % (60-70 g/l) mléka a zároveň asi 40 % jeho celkového kalorického obsahu. Hlavním sacharidem v mateřském mléce je laktóza. Ze všech složek nejvíce přispívá k udržení osmolality mateřského mléka a pomáhá absorpci oligosacharidů, minerálů a kalcia. Bílkoviny tvoří asi 1 % (8-10 g/l) a mezi hlavní z nich patří syrovátka, kasein a další. Poskytují klíčové aminokyseliny pro růst a vývoj dítěte, stejně jako bioaktivní proteiny a peptidy. Mateřské mléko obsahuje asi 3,5 – 4,5 % tuků, z nichž 95 – 98 % jsou triglyceridy. Tuky, které pokrývají až 50 % nutričních potřeb kojence, jsou také nejdůležitější makromolekulou pro růst a vývoj nervového systému. Imunologicky aktivní složky Mezi bílkoviny, které plní v mateřském mléce imunologickou roli patří, α-laktalbumin, laktoferrin, lysozym a sekreční IgA (sIgA). Všechny tyto proteiny jsou součástí syrovátky, což ukazuje na její významnou roli v imunitní ochraně hned po narození. Jen asi 10 % požitého sIgA je absorbováno střevem, a to odráží jeho významnou funkci – poskytovat získanou imunitu od matky dítěti. Molekuly sIgA také brání vazbě patogenů na povrch střevní sliznice a tím mohou ovlivnit patogenezi nekrotizující enterokolitidy. Laktoferrin je sloučenina s antimikrobiálními vlastnostmi a s vysokou afinitou pro železo. Vykazuje tzv. bakteriostatickou aktivitu, a to hlavně proti mikroorganismům, které potřebují železo, a baktericidní aktivitu proti některým dalším patogenům. Ovlivňuje také produkci a vylučování řady cytokinů a ty dále ovlivňují imunitní systém. Lysozym působí synergisticky s laktoferrinem a potlačuje tak další množení patogenních bakterií. Některé studie také prokázaly, že lysozym má potenciál k ochraně střeva dítěte před zánětem a rozvojem nekrotizující enterokolitidy. α-laktalbumin, další významný syrovátkový protein, je zásadní pro biosyntézu laktózy a usnadňuje vstřebávání stopových prvků a minerálů. Navíc obsahuje mateřské mléko cytokiny – tumor necrosis factor α, interleukin (IL)-1β, IL-6, IL-8, I-10, interferon-γ a transforming growth factor-β, které hrají roli v pasivní ochraně a imunomodulaci a snižují pravděpodobnost infekce. Oligosacharidy mateřského mléka (angl. zkratka HMOs) jsou další významnou složkou, která má vliv na utváření imunity novorozence. Slouží jako prebiotika a metabolické substráty, podporují růst prospěšných bakterií a také imunitu hostitele. Současně chrání kojence před patogeny tak, že snižují jejich adhezi ke střevní sliznici. Navíc, preklinické studie podporují možný efekt jejich preventivního podávání proti rozvoji nekrotizující enterokolitidy. Mikrobiom mateřského mléka Na počátku tisíciletí se vědci zabývali průkazem komenzálních bakterií v mateřském mléce, v současné době se posunuli k identifikaci jednotlivých typů bakterií a jejich role ve zdraví matky a dítěte. První studie využívající „next-generation“ sekvenování naznačuje, že až polovinu mikrobiomu mateřského mléka tvoří bakterie, které najdeme také ve střevě. Další studie potvrdily, že se jedná o 12 rodů, a přestože byly mezi nálezy rozdíly, predominantními rody jsou Staphylococcus a Streptococcus. Odkud tyto bakterie pochází, se zatím neví. Předpokládané hypotézy jsou dvě – kontaminace z kůže matky a ústní dutiny kojence a také díky přesunu z enteromamárnímu oběhu. Vztah mezi mikrobiomem a zdravím V současné době je široce přijímán fakt, že mikrobiom mateřského mléka přispívá ke kolonizaci střeva dítěte, ale zatím není známo, které bakterie hrají hlavní roli ve vývoji imunitního systému a symbióze, přínosné pro hostitele. Některé studie podporují předpoklad, že s vývojem imunitního systému souvisí dostatek bifidobakterií. Systematické review (248 studií) porovnávalo složení mateřského mléka u zdravých matek a matek, které měly nějakou infekci. Spojitost mezi nepřítomností infekce a přítomností konkrétních rodů v mateřském mléce byla nalezena u bifidobakterií a laktobacilů. Autoři předpokládají, že budou izolovány nové kmeny těchto bakterií, které se budou lépe dostávat do střeva a budou mít vyšší požadovanou efektivitu. Tyto dva rody mají za sebou už dlouhou historii jako nejvíce používaná a bezpečná probiotika. Zvyšuje se také zájem o téma karcinomu prsu a jeho souvislosti s mikrobiomem. Jedna studie ukázala rozdíly ve složení bakteriální mikroflóry prsní tkáně mezi ženami s karcinomem prsu a ženami zdravými. Nalezené bakterie Escherichia coli a S. epidermidis, dokázaly u pacientek s karcinomem prsu indukovat dvojité zlomy v DNA. Exozomy a miRNA Exozomy, které byly identifikované v mnoha tělních tekutinách, ovlivňují zdravotní stav člověka mnoha způsoby. Transportují totiž řadu odlišných bioaktivních molekul, např. DNA, mRNA, microRNA (miRNA), tuky a bílkoviny. Exozomy z mateřského mléka chrání buňky střevní sliznice před oxidativním stresem, protože se podílí na regulaci proliferace a zánětlivé odpovědi a plní další různé úlohy v imunomodulaci a procesech souvisejících s nádorovým bujením, Mateřské mléko je bohaté na miRNA, krátké nekodující RNA, které mají mezi 18 a 25 nukleotidy a účastní se vývoje, diferenciace, proliferace, metabolismu a také zániku buněk a tkání. U každé miRNA se prokázala schopnost regulace exprese většího množství genů. Některé z desítek tisíc popsaných druhů jsou uváděny do souvislosti s rozvojem nádorů a zdají se být možnými biomarkery pro diagnostiku, léčbu a hodnocení prognózy různých onkologických onemocnění. Autoři také uvádí, že lze očekávat další výzkum a klinické využití miRNA u lidí, aby poskytl další možnosti pro budoucnost – léčbu nádorů, infekcí a onemocnění u novorozenců. Yi, D.Y.; Kim, S.Y. Human Breast Milk Composition and Function in Human Health: From Nutritional Components to Microbiome and MicroRNAs. Nutrients 2021, 13, 3094. https://doi.org/10.3390/nu13093094 Links : https://www.nutraingredients.com/Article/2021/09/10/Breast-milk-components-and-their-health-functions-the-science-so-far