Nutrienții din laptele matern contribuie la dezvoltarea pe termen lung a sistemului imunitar
Acidul trans-vaccenic (TVA), cel mai abundent acid gras trans întâlnit în laptele matern uman, susține dezvoltarea sistemului imunitar și are efecte pe termen lung asupra sănătății acestuia, conform unui nou studiu realizat de cercetători de la Universitatea din Chicago.
Studiul, publicat recent în revista Science, a demonstrat că șoarecii femele care alăptează și care au fost hrăniți cu o dietă îmbogățită cu TVA au transmis acest nutrient puiilor lor, ceea ce a dus la o producție crescută de celule imunitare în timpul dezvoltării timpurii. Analizele genetice au arătat, de asemenea, că expunerea la TVA în timpul alăptării a reprogramat celulele imunitare pentru a îmbunătăți răspunsurile la patogeni. Șoarecii care au fost alăptați cu lapte matern îmbogățit cu TVA au reacționat mai repede la infecții cu virusuri sau bacterii comune, chiar și în perioada adultă.
Se știe că alăptarea este esențială pentru dezvoltarea imunității neonatale și pentru sănătatea generală, dar având în vedere complexitatea laptelui matern, părea aproape imposibil ca un singur nutrient să fie suficient pentru a influența dezvoltarea imunității unui bebeluș. Astfel, a fost surprinzător să observăm că, în această etapă crucială, un nutrient derivat din dieta mamei și livrat prin alăptare are un efect atât de semnificativ.
Acidul trans-vaccenic este un acid gras cu lanț lung, prezent în produsele din carne și lactate provenite de la animale erbivore, cum ar fi vacile și oile. Corpul uman și cel al șoarecilor nu pot produce TVA pe cont propriu, astfel că acesta trebuie obținut din dietă. Într-un studiu din 2023, cercetătorii au descoperit că TVA îmbunătățește capacitatea celulelor T CD8+ de a pătrunde în tumori și de a distruge celulele canceroase la șoarecii adulți. Având în vedere că TVA este, de asemenea, abundent în laptele matern uman, echipa de cercetare a dorit să înțeleagă cum ar putea influența dezvoltarea imunității în primii ani de viață.
În cadrul unei serii de experimente pe șoareci, echipa a hrănit mamele care alăptează cu o dietă îmbogățită cu TVA. Nutrientul a fost transmis puilor prin laptele matern, promovând dezvoltarea unei populații mai largi și mai eficiente de celule imunitare, în special a celulelor T CD4+, esențiale pentru imunitatea adaptativă.
Colaborând cu Chuan He, cercetător și autor senior al studiului, echipa a realizat analize genetice care au relevat modul în care TVA crescut a contribuit la reprogramarea celulelor T CD4+ în șoareci, orientând răspunsurile lor imune naturale spre combaterea microbilor și a altor patogeni, în loc să reacționeze la antigene. Experimentele ulterioare au arătat că șoarecii crescuți cu lapte matern îmbogățit cu TVA au reacționat mai repede și au avut rate de supraviețuire mai bune atunci când au fost expuși la virusul gripal sau la Salmonella.
Interesant este că acest avantaj a apărut doar în cazul în care șoarecii au fost expuși la TVA în timpul alăptării. Puii care au fost expuși la TVA prin dieta mamei în timpul sarcinii, dar care au fost alăptați de o mamă adoptivă care nu a avut o dietă bogată în TVA, nu au prezentat aceste răspunsuri îmbunătățite în fața infecțiilor.
„Am observat că doar expunerea postnatală la TVA prin alăptare este importantă pentru antrenarea celulelor T neonatale, iar acest lucru poate avea efecte de imprinting pe termen lung”, a spus Chen. „Chiar și în perioada adultă, când am provocat șoarecii cu virusul gripal, cei care au fost expuși la niveluri mai mari de TVA în timpul alăptării au reacționat mai bine la infecție.”
Chen a colaborat cu Erika Claud pentru a studia biologia dezvoltării timpurii în legătură cu sănătatea pe termen lung. Lucrările lui Claud completează interesul lui Chen pentru impactul nutriției asupra dezvoltării sistemului imunitar și a rezultatelor sănătății. Echipa de cercetare a lucrat cu Platforma de Metabolomică de la Centrul Oncologic Cuprinzător UChicago pentru a analiza nivelurile de TVA în laptele matern și în probele de sânge ale mamelor și sugarilor dintr-un biorepositoriu întreținut de Centrul SET.
Rezultatele au arătat că nivelurile mai mari de TVA în laptele matern erau corelate cu niveluri mai ridicate de TVA în sângele sugarilor. La sugarii prematuri, nivelurile de TVA circulant au fost corelate cu schimbări similare în răspunsurile imune observate la șoareci. De asemenea, nivelurile mai mari de TVA în laptele matern uman au fost asociate cu un risc redus de displazie bronhopulmonară, o boală inflamatorie cronică a plămânilor care afectează sugarii prematuri, având plămâni subdezvoltați și o susceptibilitate crescută la infecții respiratorii.
Chen a menționat că colaborarea cu parteneri ca He, cu experiență vastă în secvențierea ARN și analiza epigenetică, și Claud, cu expertiza sa în dezvoltarea timpurie a sugarilor, a fost esențială pentru succesul acestui studiu. „A fost cu adevărat o cercetare de echipă. Reflectă cu siguranță mediul colaborativ excelent de aici, de la UChicago”, a spus el. „Acesta este atuul nostru, cu trei departamente diferite lucrând împreună pentru a aborda o întrebare cu un impact major asupra sănătății.”
Cu multiple studii care arată beneficiile imune ale TVA, în special în perioada timpurie a vieții, Chen speră că vor exista mai multe cercetări privind posibilitățile de suplimentare a dietei cu TVA în timpul sarcinii și al alăptării sau adăugarea acestuia în formulele pentru sugari. Echipa dorește să investigheze și alți acizi grași și nutrienți găsiți în laptele matern pentru a înțelege beneficiile acestora.
„Există aproape 40 de acizi grași în total în laptele matern, alături de sute de alte componente”, a spus Chen. „Așa că cred că este sigur să spunem că există posibilitatea ca alți acizi grași și nutrienți să aibă efecte similare.”
