Majčino mleko daje uvid u funkciju mlečne žlezde – i njenu povezanost sa rastom bebe

Studija pod vođstvom istraživača sa Medicinskog fakulteta Univerzitetu u Njujorku identifikovala je zajedničke molekularne obrasce u ljudskom mleku koji povezuju ishranu majke, biologiju mlečne žlezde i rast bebe.

Istraživači su analizirali hiljade molekularnih merenja iz majčinog mleka sakupljenog od tri geografski i nutriciono različite populacije majki. Identifikovali su zajedničke obrasce u sastavu mleka koji su povezani i sa nutricionim statusom majke i sa rastom bebe, i zapitali su se da li ovi obrasci takođe mogu dati uvid u funkcionalno stanje mlečne žlezde.

Preporučujemo

Ovo stanje uključuje tri uzajamno povezana aspekta funkcije mlečne žlezde: sintezu i sekreciju mleka, epitelnu barijeru i remodeliranje tkiva, kao i aktivnost imuniteta i obnove.

Sinteza i sekrecija mleka opisuju kako ćelije mlečne žlezde proizvode komponente mleka i oslobađaju ih u mleko; funkcije barijere i remodeliranja tkiva regulišu šta prolazi između krvotoka i mleka dok preoblikuju tkivo koje proizvodi mleko; imunska i obnavljajuća aktivnost pomaže u zaštiti žlezde i obnovi tkiva nakon stresa ili povrede.

Mapirajući molekularne obrasce u mleku na ove biološke procese, istraživači su postavili pitanje ne samo šta se nalazi u mleku, već i šta njegov sastav može otkriti o funkciji mlečne žlezde koja ga proizvodi.

„Ljudsko mleko nam daje izuzetan, neinvazivan pogled u biologiju laktirajuće mlečne žlezde“, kažu autori studije. „Posmatrajući molekularne obrasce u različitim populacijama možemo početi da identifikujemo zajedničke crte funkcije mlečne žlezde i da razumemo kako je nutriciono i metaboličko stanje majke povezano sa sastavom mleka i rastom deteta“.

Uprkos bitnoj ulozi, ostaje slabo shvaćeno kako funkcionalno stanje mlečne žlezde oblikuje sastav mleka – i kako je to povezano sa rastom bebe. Ljudsko mleko sadrži hiljade nutrijenata, metabolita, proteina i imunskih faktora, ali istraživanje često posmatra ove elemente pojedinačno, a ne kao integrisan biološki sistem.

Kod 1.543 uzorka ljudskog mleka iz Kanade, Pakistana i Burkine Faso, istraživači su kombinovali više molekularnih slojeva – uključujući metabolite, proteine, mikronutrijente (vitamine), makronutrijente (ugljene hidrate) i oligosaharide – sa podacima o rastu i kompjuterskim pristupima kao što je mašinsko učenje, oblik veštačke inteligencije.

U dva randomizovana nutriciona ispitivanja, suplementacija za majke podstakla je oporavak ili stabilnost kod beba sa većim rizikom od slabog rasta. Multiomičke analize – koje integrišu informacije u pogledu nekoliko tipova molekula, poput proteina i metabolita, radi potpunije slike biološkog sistema – takođe su otkrile zajednički obrazac sastava mleka povezan sa suplementacijom za majke i sa rastom deteta.

Istraživači su zatim ispitali koji molekuli najdoslednije doprinose ovim zajedničkim obrascima nutricije i rasta. Identifikovali su sedam kandidata za biomarkere koji su povezani sa nutricionim statusom majke, rastom deteta i biološkim programima u vezi sa funkcijom mlečne žlezde. Ovi markeri su zajedno obuhvatili aspekte biologije mlečne žlezde koji prevazilaze ustanovljena merenja propusnosti barijere krv-mleko, uključujući sintezu mleka, remodeliranje tkiva i imunski odgovor.

Kratkolančani acilkarnitini su pokazali najsnažnije veze sa funkcijom mlečne žlezde, pri čemu se C5 izdvojio kao upadljiv signal. Viši nivoi C5 bili su povezani sa redukovanom sintezom mleka i biološkim obrascima vezanim za remodeliranje tkiva i imunsku aktivnost.

Pošto se C5 pokazao kao bitan metabolički signal, istraživači su ispitali nutricione faktore koji bi mogli objasniti varijaciju u nivoima acilkarnitina. Metabolizam acilkarnitina zavisi od koenzima A (CoA), ključnog molekula za energiju i metabolizam lipida koji se sintetiše iz pantotenske kiseline (vitamina B5). Niska dostupnost vitamina B5 može ograničiti metabolizam zavisan od CoA.

„Naši nalazi demonstriraju blisku vezu između ishrane majke, metaboličkog zdravlja i funkcije mlečne žlezde, naglašavajući značaj integrativnog pristupa u podršci za zdravlje majke i deteta“, kažu istraživači. „Jedan mogući put koji povezuje ishranu majke sa metabolizmom mlečne žlezde je metabolički put B5–CoA–C5“.

Pošto se uzorci ljudskog mleka mogu uzimati višekratno, ono obezbeđuje neinvazivan način proučavanja biologije mlečne žlezde tokom vremena. Tako se i laktacija postavlja u širi opseg majčinske fiziologije sa početkom tokom trudnoće. Tokom trudnoće mlečna žlezda doživljava obimnu hormonsku diferencijaciju, remodeliranje tkiva i imunske aktivnosti, kao i metaboličko programiranje, dok njen bitan fukcionalni fenotip – laktacija – postaje vidan tek nakon porođaja.

Foto: Pixabay.com

U tom smislu, mlečna žlezda se može posmatrati kao postnatalni interfejs majka–dete: organ programiran tokom trudnoće koji kasnije povezuje biologiju i ishranu majke sa razvojem deteta. Kao placenta tokom trudnoće, nalazi se na kritičnom spoju između majke i deteta, ali mleko omogućava da se taj interfejs proučava višekratno i neinvazivno nakon porođaja.

Naučnici razvijaju integrisani kompjuterski i eksperimentalni okvir za testiranje potencijalnih nutricionih smetnji koje mogu ograničiti metabolizam žlezde i proizvodnju mleka, uključujući putanju B5-CoA-C5. Takođe proučavaju kolostrum i prelazno mleko da bi razumeli kako se funkcionalna stanja žlezde pojavljuju tokom prelaska iz trudnoće do zrele laktacije, i da li rane molekularne promene u mleku odražavaju pojavu funkcije metabolizma, barijere i sekrecije kod mlečne žlezde.

Istraživači su ispitivali šta sastav mleka može da otkrije o funkciji mlečne žlezde i njenoj vezi sa rastom bebe, kao i koje komponente mleka se mogu promeniti ishranom majke.

Otkriveno je da suplementacija tokom laktacije povećava nivoe nekoliko vitamina B u mleku, dok su mnoge druge komponente ostale relativno stabilne. Cilj je da se utvrdi kako nutriciono i metabolično stanje majke tokom trudnoće i nakon porođaja oblikuje funkciju mlečne žlezde, kako se to stanje odražava u ljudskom mleku i kako su ti procesi povezani sa razvojem bebe.

„Studija pokazuju da ljudsko mleko nije nepromenljivo, niti je prost odraz onoga što majka jede. Neke komponente reaguju na ishranu majke, dok druge ostaju stabilne ili izgleda da odražavaju šira biološka stanja u mlečnoj žlezdi. Razumevanje ove razlike je bitno za osmišljavanje intervencija koje značajno podržavaju zdravlje majke i deteta“, kažu istraživači.

„Na kraju krajeva, želimo da razumemo mleko u kontekstu biologije koja ga proizvodi. Mlečna žlezda se nalazi na kritičnoj granici između fiziologije majke i bebe koja se razvija. Razumevajući kako metabolizam majke utiče na funkciju mlečne žlezde i sastav mleka, možemo početi da otkrivamo biološke putanje koje povezuju nutricioni status majke sa rastom deteta“.

(Telegraf Nauka/EurekAlert)