Mleko kobiece dostarcza dziecku nie tylko podstawowych składników odżywczych. Zawiera również setki metabolitów, czyli niewielkich cząsteczek powstających podczas przemian zachodzących w organizmie lub pochodzących z pożywienia. Uczestniczą one m.in. w produkcji energii i metabolizmie tłuszczów, a część składników mleka ma znaczenie dla rozwoju odporności i mikrobioty jelitowej dziecka. Co decyduje o ich stężeniu? Autorzy nowego badania postanowili zestawić kilka potencjalnych źródeł różnic jednocześnie: dietę, cechy kliniczne kobiet, warianty genetyczne oraz aktywność genów w komórkach obecnych w mleku.
Dieta matki a skład mleka. Przeanalizowano 458 metabolitów
Badanie objęło 349 zdrowych matek i ich urodzone o czasie dzieci. Próbki mleka pobrano około miesiąca po porodzie, a następnie oznaczono w nich 458 metabolitów. Naukowcy analizowali również zawartość makroskładników, hormonów i cytokin.
Dane dotyczące sposobu żywienia były dostępne dla 344 kobiet. Aktywność genów w komórkach mleka zbadano u 299 uczestniczek, a analizy genetyczne można było przeprowadzić u 197.
Spośród badanych cech matek to dieta była najsilniej związana ze składem metabolitów w mleku. Porównanie 199 elementów diety z 458 związkami przyniosło 1038 istotnych zależności. Aż 920 z nich, czyli 88 proc., było dodatnich: większe spożycie określonych produktów lub składników szło w parze z wyższym stężeniem konkretnych metabolitów.
Nie oznacza to jednak, że dieta wyjaśnia większość różnic w składzie mleka. W modelach uwzględniających jednocześnie dietę, cechy kliniczne i wybrane warianty genetyczne udało się wyjaśnić przeciętnie 13,2 proc. zmienności badanych metabolitów. Dieta wnosiła największy udział w 168 modelach, czyli 68 proc. tych, w których udało się wskazać predyktory.
Kawa i cytrusy zostawiały charakterystyczny ślad w mleku
Jedna z najwyraźniejszych zależności dotyczyła kawy i kofeiny. Ich spożycie silnie wiązało się ze stężeniem kwasu chinowego oraz kwasu 1,3-dimetylomoczowego w mleku. Pierwszy z tych związków występuje m.in. w kawie, drugi powstaje w organizmie podczas przemian kofeiny.
Sama dieta wyjaśniała 34 proc. różnic w stężeniu kwasu chinowego między uczestniczkami. Wyraźny ślad pozostawiały także cytrusy. W przypadku prolinobetainy, metabolitu kojarzonego ze spożyciem owoców cytrusowych, sposób żywienia odpowiadał za 12,5 proc. obserwowanej zmienności.
Zależności dotyczyły również ogólnej jakości jadłospisu. Wyższy wynik w indeksie zdrowego odżywiania wiązał się z większą zawartością ryboflawiny, czyli witaminy B2, oraz N-acetyloornityny.
Inny kierunek zależności pojawił się przy alkoholu. Jego większe spożycie było związane z niższym stężeniem sfingozyno-1-fosforanu (S1P), lipidu sygnałowego, który może uczestniczyć w rozwoju jelit i funkcjonowaniu układu odpornościowego.
Skład mleka zależy nie tylko od diety. Znaczenie mają też geny
Część różnic w mleku była związana z aktywnością konkretnych genów. Wyższej ekspresji genu QPRT towarzyszyło niższe stężenie kwasu chinolinowego, co odpowiada funkcji enzymu uczestniczącego w jego metabolizmie. Podobną zależność stwierdzono między aktywnością DPEP1 a zawartością cysteiny-glicyny.
Analiza całego genomu wskazała dziewięć istotnych powiązań między wariantami genetycznymi a stężeniem określonych metabolitów. Szczególną uwagę zwróciły okolice genów PDE6A, związane z metabolizmem puryn, oraz GNE, powiązane z wolnym kwasem N-acetyloneuraminowym, jedną z form kwasu sjalowego.
W przypadku GNE zależność pokrywała się z genetycznym sygnałem dotyczącym aktywności genów w komórkach mleka. Zdaniem badaczy może to wskazywać na proces charakterystyczny dla gruczołu mlekowego podczas laktacji. Porównanie z wcześniejszymi analizami osocza również ujawniło zarówno wspólne zależności genetyczne, jak i takie, które mogą być swoiste dla mleka.
Co dieta podczas karmienia piersią może zmieniać w mleku?
Badanie pokazuje przede wszystkim, jak złożony jest skład mleka kobiecego. Część znajdujących się w nim związków powstaje w gruczole mlekowym, inne docierają tam z krążenia matki. Na ich stężenie mogą nakładać się dieta, metabolizm, aktywność genów i odziedziczone warianty genetyczne.
Dobrym przykładem są acylokarnityny, związki uczestniczące w transporcie kwasów tłuszczowych do mitochondriów, gdzie mogą zostać wykorzystane do produkcji energii. Ich wyższe stężenie wiązało się z większą zawartością interleukiny 6 (IL-6) i mniejszą ilością glukozy w mleku. W przeciwieństwie do większości zależności związanych z dietą mogły one w większym stopniu odzwierciedlać stan metaboliczny matki niż bezpośrednie przechodzenie składników jadłospisu do mleka.
news-medical.net
