Mleko matki jako fundament mikrobioty jelitowej noworodka

Składnikami odpowiedzialnymi za to są przede wszystkim oligosacharydy pokarmu kobiecego oraz unikatowe bakterie probiotyczne żywiące się tymi oligosacharydami. Oligosacharydy te, zwane w skrócie HMO (human milk oligosaccharides), to inaczej prebiotyki, czyli substraty, które są wybiórczo wykorzystywane przez drobnoustroje gospodarza i w ten sposób korzystnie wpływające na jego zdrowie. Specyficzne bakterie zawarte w pokarmie, znajdujące się na skórze oraz w przypadku porodu naturalnego, pochodzące z dróg rodnych matki, które nazwać można probiotykami, wraz z zawartymi w pokarmie prebiotykami stanowią to, co współcześnie określamy mianem naturalnych synbiotyków, czyli mieszaniną składającą się z żywych drobnoustrojów i substratu/substratów wybiórczo wykorzystywanych przez drobnoustroje gospodarza i korzystnie oddziałujących na jego organizm. Chociaż faktyczny mechanizm powstawania mikrobiomu pokarmu nie jest jeszcze znany, postawiono hipotezę o istnieniu dwóch głównych wzorców jego pochodzenia: układzie jelitowo-sutkowym i przepływie wstecznym. W mechanizmie jelitowo-sutkowym w okresie laktacji specyficzny system złożony z komórek dendrytycznych i makrofagów jest odpowiedzialny za transport bakterii z błony śluzowej jelit, wzdłuż tkanek limfatycznych związanych z błoną śluzową matki, aż do gruczołu piersiowego. Z kolei hipoteza przepływu wstecznego zakłada, że pomiędzy piersią a ustami niemowlęcia następuje wymiana mikroorganizmów, przy wzajemnym dzieleniu się drobnoustrojami. Poród siłami natury, spokojna niezestresowana matka, prawidłowe jej odżywienie, karmienie piersią i wzajemne harmonijne oddziaływanie na siebie tego układu to gwarancja zdrowia dziecka i zapewne też dorosłego człowieka.

Wprowadzenie

Pokarm kobiecy wciąż jest, i jeszcze długo pozostanie, niedoścignionym i wręcz niemożliwym do podrobienia wzorcem dla producentów mlek modyfikowanych, choć dzięki ich zaangażowaniu i gigantycznej pracy badawczej coraz to nowe tajniki mleka kobiecego są odkrywane i, bardziej lub mniej nieudolnie, naśladowane.

Pokarm kobiecy jest źródłem nie tylko składników niezbędnych do rozwoju niemowlęcia, ale także prawidłowej i unikatowej mikrobioty jelitowej. Jak się dziś wydaje, właściwy skład i funkcja mikrobioty są niezbędne dla zachowania zdrowia zarówno noworodka i niemowlęcia, jak i w przyszłości człowieka dorosłego.

Składnikami tymi są przede wszystkim oligosacharydy pokarmu kobiecego oraz unikatowe bakterie probiotyczne żywiące się tymi oligosacharydami. Oligosacharydy te, zwane w skrócie HMO (human milk oligosaccharides), to inaczej prebiotyki, czyli substraty, które są wybiórczo wykorzystywane przez drobnoustroje gospodarza i w ten sposób korzystnie wpływają na jego zdrowie [1]. Specyficzne bakterie zawarte w pokarmie, znajdujące się na skórze matki oraz w przypadku porodu naturalnego pochodzące z dróg rodnych matki, które łącznie nazwać można probiotykami, wraz z zawartymi w pokarmie prebiotykami stanowią to, co współcześnie określamy mianem naturalnych synbiotyków, czyli mieszaniną składającą się z żywych drobnoustrojów i substratu/substratów wybiórczo wykorzystywanych przez drobnoustroje gospodarza i korzystnie oddziałujących na jego organizm. Działanie to może mieć charakter komplementarny lub synergistyczny [2].

Dodatkową korzystną rolę w rozwoju „zdrowej” mikrobioty jelitowej noworodka i niemowląt karmionych piersią oraz ich układu odpornościowego odgrywają wydzielnicza IgA (immunoglobulina A), lizozym, laktoferyna i wiele innych. Taką funkcję pełnią także produkty fermentacji HMO, powstające pod wpływem mikrobioty jelitowej typowej dla niemowląt karmionych piersią i rodzonych drogą naturalną, w której dominują Bifidobacterium i Lactobacillus. Tymi produktami fermentacji są krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe (propionowy, masłowy i acetooctowy), korzystnie wpływające zarówno na funkcjonowanie i dojrzewanie nabłonka jelitowego, jak również układu odpornościowego [3].

Oligosacharydy pokarmu kobiecego (HMO)

HMO stanowią ilościowo trzeci (po laktozie i tłuszczach) składnik pokarmu kobiecego. Stężenie HMO w siarze wynosi ok. 20−30 g/l, a w dojrzałym mleku kobiecym − ok. 5−15 g/l [4]. Obserwuje się istotne różnice populacyjne jeśli chodzi o skład HMO [5]. Znaczący wpływ na ilość i rodzaj HMO w pokarmie odgrywają czynniki genetyczne matki, a w szczególności obecność czynnika wydzielniczego (Se) oraz układu grupowego krwi Lewis (Le).

Na podstawie obecności lub braku produktów ekspresji genów FUT2 i FUT3 (Galactoside 2-alpha-L-fucosyltransferase 2 i Galactoside 3(4)-L-fucosyltransferase 3) 
oraz obecności lub nieobecności układu grupowego Lewis wyróżnia się 4 fenotypy [6, 7]:

• wydzielacze Se+/Le+ (ok. 70%);
• niewydzielacze Se-/Le+ (ok. 20%);
• wydzielacze Se+/Le- (ok. 9%);
• niewydzielcze Se-/Le- (ok. 1%).

Szacuje się, że w pokarmie kobiecym znajduje się >1000 różnych strukturalnie HMO, zawierających od 3 do 21 monocukrów [4].
HMO można podzielić na grupy [4, 6]:

• neutralne (łącznie stanowiące ponad 75% wszystkich HMO):
  – fukozylowane, np. 2’-FL (ok. 35−50%),
  – niefukozylowane, np. LNnT (ok. 42−55%);
• kwaśne, sjalylowe, np. 3’-SL (ok. 12−14%).

Każda matka wytwarza specyficzny dla siebie zestaw HMO. Jakie to ma znaczenie, trudno jest jeszcze dzisiaj jednoznacznie ocenić, ale zwykle natura nie produkuje niczego całkowicie niepotrzebnie, tylko być może tego znaczenia nauka jeszcze nie wykryła lub nie określiła.
Pojawiające się i proponowane w piśmiennictwie funkcje HMO pochodzą głównie z badań prowadzonych in vitro, ex vivo lub badań na zwierzętach [2, 3]. Jest to wpływ na:

• Mikrobiotę jelitową
  Prebiotyki to, zgodnie z aktualną definicją, substraty selektywnie wykorzystywane przez mikroorganizmy gospodarza i które wywierają korzystny efekt zdrowotny [8]. W przewodzie pokarmowym niemowląt HMO stymulują rozwój wybranych bakterii z rodzaju Bifidobacterium, w szczególności B. longum subs. infantis (B. infantis), B. breve i B. bifidum [9, 10].
  Bakterie te wytwarzają m.in. krótkołańcucho...