Mamãe de açúcar? Pesquisadores estão provocando os benefícios de várias moléculas no leite humano. Stefan Malmesjö, CC BY

Enquanto vivem no ventre de uma mãe, amortecidos pelo líquido amniótico e protegidos do mundo exterior, os bebês têm apenas uma exposição mínima a microrganismos como bactérias e vírus. Logo após o nascimento, um coleção de microrganismos do recém-nascido - seu microbioma - começa a se desenvolver como uma sucessão de bactérias coloniza seu intestino.

Uma variedade de fatores, como modo de entrega (parto cesáreo ou vaginal) e uso de antibióticos, influencie esta população de bactérias. Depois disso, o leite humano serve como uma forma primária de introdução de mais bactérias no sistema de um bebê, já que pode conter até 700 diferentes espécies de bactérias.

Em minha pesquisa como químico, tenho me concentrado no açúcares complexos que o leite humano contém. Meus colegas e eu estamos interessados ​​em como essas moléculas de açúcar ajudam moldar o microbioma de um bebê e contribuir para a saúde geral. Em última análise, esperamos que saber mais sobre moléculas individuais no leite materno humano levará ao desenvolvimento de melhores fórmulas infantis que podem ser usadas nos casos em que a amamentação não é possível.

O que tem no leite materno

Você provavelmente já ouviu falar que o leite materno fornece todos os requisitos de energia, vitaminas e nutrientes que uma criança precisa. Na verdade, a Organização Mundial de Saúde recomenda exclusivamente bebês que amamentam nos primeiros seis meses de vida, quando possível. Infelizmente, há uma série de razões pelas quais a amamentação pode ser um desafio para se manter; e realmente, apenas cerca de um quarto dos bebês americanos cumprem essa diretriz.

O leite materno tem um número de benefícios para a saúde, além de apenas manter um bebê bem alimentado. Bebês exclusivamente amamentados têm menor mortalidade infantil devido a doenças comuns na infância, como diarréia, pneumonia, infecção do trato urinário, infecção de ouvido, enterocolite necrosante e síndrome da morte súbita do lactente (SMSI), em comparação com as contrapartes alimentadas com fórmula. E anticorpos no leite significam que a amamentação ajuda bebês recuperar mais rápido quando eles adoecem.

Os pesquisadores sabem que o leite humano contém dois tipos de proteínas simples, o soro de leite e a caseína, que são facilmente digeridas. Também possui proteínas complexas, incluindo lactoferrina, que inibe o crescimento de bactérias dependentes de ferro, e IgA secretora, que protege a criança de vírus e bactérias patogênicas. Ele fornece uma série de gorduras essenciais que são necessárias para o desenvolvimento do cérebro, absorção de vitaminas e desenvolvimento do sistema nervoso.

E depois há os açúcares complexos chamados oligossacarídeos do leite humano ou HMOs que há muito foram negligenciados pela comunidade científica. Como químicos orgânicos treinados, minha equipe se interessou por HMOs justamente porque não se sabia muito sobre eles. Alguns estudos descobriram que esses açúcares eram alimentos para boas bactérias, mas não os patogênicos. Parece que deve haver mais na história. Também sabíamos que poderíamos sintetizar no laboratório quaisquer moléculas que identificássemos como importantes.

Um olhar mais atento aos açúcares de leite da mãe

Estes açúcares complexos no leite humano parecem fornecer uma vantagem de crescimento para boas bactérias. Por exemplo, bebês amamentados têm um microbioma rico em duas espécies de bactérias: Bacteroides e Bifidobactérias. Ambas as espécies são simbióticas, o que significa que elas vivem conosco diariamente, mas geralmente não causam danos. Eles vivem no intestino humano onde eles usar oligossacarídeos de leite humano como fontes de energia para crescer, Considerando que os agentes patogénicos não. Bebês amamentados tendem a ser colonizados em menor grau por espécies infecciosas, ou seja, eles ficam doentes menos.

Muitas das propriedades protetoras do leite humano têm sido atribuído ao seu componente HMO. Por exemplo, a pesquisa mostrou que a suplementação de HMO encurta a duração da infecção por rotavírus - uma das principais causas de diarréia em bebês.

O leite bovino, no qual a maioria das fórmulas é baseada, no entanto, contém um componente oligossacarídico desprezível. Além disso, os oligossacarídeos do leite bovino não possuem complexidade estrutural e diversidade de HMOs. Assim, bebês alimentados com fórmulas não obtêm proteções comparáveis ​​aos oligossacarídeos para aqueles que são amamentados.

Um estudo de caso: Grupo B strep

Com base nesses efeitos conhecidos dos oligossacarídeos do leite humano, meu grupo de pesquisa se interessou Streptococcus do grupo B. Todas as futuras mães são rastreadas durante o terceiro trimestre de gravidez para o Grupo B strep; Embora não seja uma grande ameaça para um adulto saudável, essa bactéria pode ser transmitida para o bebê durante o parto e nascimento, com um risco aumentado de infecção.

Observamos que, embora as bactérias estreptocócicas do Grupo B estejam presentes no leite materno, as crianças que amamentam não apresentam risco aumentado de infecção por estreptococos do Grupo B. Por quê? HMOs poderiam estar fornecendo proteção contra essa bactéria?

Para investigar, nossa equipe trabalhou para isolar os açúcares complexos contidos no leite humano doado. Com essas moléculas em mãos, começamos a testar se os HMOs atuavam como antibióticos contra o estreptococo do Grupo B. Em um estudo inicial, tentamos cultivar o estreptococo do Grupo B tanto na presença quanto na ausência de HMOs. Acontece que HMOs impedem o crescimento de bactérias estreptocócicas do Grupo B.

Também observamos que mulheres diferentes produziram HMOs com diferentes níveis de atividade antibiótica. Isso não foi surpreendente, pois há sobre 200 HMOs diferentes no leite materno. Toda mulher produz um conjunto diferente de açúcares e eles mudam durante a lactação. Em estudos de acompanhamento, mostramos que os HMOs têm propriedades antibióticas contra um número de patógenos adicionais, incluindo staph.

Indo adiante, nossos objetivos são descobrir exatamente como esses açúcares estão funcionando e por que mulheres específicas produzem açúcares que são mais antimicrobianos do que outros. Uma vez que os pesquisadores entendam mais sobre quais HMOs são os ingredientes mais importantes no leite materno para a saúde do bebê, esses compostos podem ser sintetizados e adicionados a produtos alimentícios infantis. Uma fórmula infantil de melhor qualidade, que imite mais de perto o leite materno humano, pode ajudar a diminuir a brecha de saúde entre bebês alimentados com leite materno e leite artificial.

Steven Townsend explica sua pesquisa que descobriu que os açúcares do leite materno combatem as bactérias

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Sobre o autor

Steven Townsend, professor assistente de Química, Universidade Vanderwilt

Este artigo foi originalmente publicado em A Conversação. Leia o artigo original.

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