La leche materna es lo mejor para los bebés porque proporciona mucho más que sólo energía. Una multitud de moléculas de azúcar complejas protegen al bebé de infecciones, previenen alergias y garantizan un desarrollo saludable. Gracias a los nuevos procesos biotecnológicos estas valiosas sustancias pueden ser producidas de forma económica y beneficiar así también a los niños alimentados con fórmula.
Además de proteínas, lípidos y lactosa, la leche materna contiene un gran número de moléculas de azúcar complejas conocidas como «oligosacáridos de la leche humana» (HMO, por sus siglas en inglés). La cantidad y la composición de los HMO cambian durante el periodo de lactancia y se adaptan a las necesidades del bebé. En la primera leche, el calostro, hay hasta 25 g/L; más tarde, el contenido disminuye aproximadamente a un quinto. Cada madre produce una mezcla individual de HMO, dependiendo de factores genéticos, de la alimentación, de condiciones ambientales y del estado de salud.
El esfuerzo al que se ve sometido el organismo materno para producir todos estos diferentes azúcares es inmenso, pero merece la pena. Los niños alimentados con leche materna padecen con menos frecuencia cólicos, diarreas e infecciones, y tienen un menor riesgo de desarrollar alergias, sobrepeso y diabetes durante toda su vida.
Componentes esenciales desde el principio
Estudios recientes muestran que ya durante el embarazo los HMO se forman en las glándulas mamarias, circulan por el cuerpo de la madre y pasan al líquido amniótico. Dado que el feto ingiere varios cientos de mililitros al día, los HMO desdoblan su efecto muy pronto1.
Para los bebés prematuros, la leche materna puede ser de interés vital. Contribuye al crecimiento y al desarrollo y protege contra las infecciones2,3. Las unidades de prematuros de los hospitales lo han reconocido y abogan cada vez más por la alimentación de los bebés con leche materna, ya sea de su propia madre o de los denominados bancos de leche, que ya existían a principios del siglo XX y que ahora se están creando o revitalizando cada vez en más hospitales4.
Flora intestinal sana
Dado que las enzimas humanas no pueden degradar los HMO, llegan prácticamente inalterados al intestino, donde sirven de sustrato a las bifidobacterias beneficiosas para la salud. Como productos de degradación se producen lactato y ácidos grasos de cadena corta, que a su vez promueven la colonización de más bacterias «beneficiosas» y tienen numerosas cualidades positivas, por ejemplo, para el sistema inmunológico. Este llamado «efecto prebiótico» constituye la base de una flora intestinal sana y previene así los cólicos y la diarrea.
Aproximadamente el 1% de los HMO se absorben en la sangre y entran en las mucosas de los pulmones y la vejiga, donde protegen contra las infecciones respiratorias y de la vía urinaria5. Puesto que los niños alimentados con leche materna son menos propensos a las enfermedades, necesitan menos antibióticos, lo que también estabiliza la flora intestinal.
Combatir las infecciones
No obstante, el efecto de los HMO va mucho más allá del desarrollo de la flora intestinal. De hecho, los HMO pueden combatir activamente las infecciones. Su estructura imita las moléculas de azúcar de la superficie celular, que las bacterias y los virus utilizan como «puntos de anclaje». De esta forma, los HMO interceptan los patógenos antes de que entren en las células y provoquen una infección. Además, hay indicios de que los HMO y sus productos de degradación estabilizan las células de la pared intestinal interna, lo cual les permite combatir mejor las infecciones. Los HMO también tienen un efecto antimicrobiano y pueden mejorar como terapia adyuvante el efecto de los antibióticos, por ejemplo, en la lucha contra los gérmenes multirresistentes6.
Debido a su diversidad y los diferentes mecanismos, los HMO ofrecen protección frente a una amplia gama de bacterias y virus. Protegen incluso de la temida enterocolitis necrotizante (ECN), una inflamación intestinal que suele afectar a bebés prematuros y que con frecuencia deriva en una sepsis mortal7.
Protección contra alergias y enfermedades autoinmunes
Aunque los mecanismos que conducen al desarrollo de las alergias alimentarias y de las enfermedades autoinmunes aún no son bien conocidos, está ampliamente aceptado que la leche materna protege contra estas reacciones exageradas del sistema inmunológico. En este sentido, se complementan los efectos positivos de una flora intestinal sana y un efecto adicional de los HMO: éstos influyen en las células y las moléculas de señalización de la respuesta inmunitaria, y favorecen un equilibrio saludable entre las reacciones de defensa y los efectos antiinflamatorios8. En ratones, los HMO reducen los síntomas de las alergias alimentarias, un efecto que posiblemente sea extrapolable a los seres humanos9.
Desarrollo neuronal sano
Los HMO complejos y sus componentes, como el ácido siálico y la L-fucosa, son elementos esenciales para el desarrollo y la conexión de las células nerviosas durante el desarrollo infantil temprano. Cuando no se forman, absorben o metabolizan ciertos azúcares poco comunes, como es el caso de determinadas enfermedades raras del metabolismo de los azúcares, se producen retrasos y trastornos muy graves en el desarrollo cognitivo y motor10. Los estudios epidemiológicos señalan que los niños alimentados con leche materna durante al menos tres meses desarrollan un cociente intelectual más alto y tienen una capacidad cognitiva y motora superior a la de los niños que no son alimentados con leche materna. Los estudios de RMN confirmaron estas observaciones mostrando una mayor proporción de sustancia blanca en los niños alimentados con leche materna11.
Producción biotecnológica de HMO
Hasta ahora se han identificado químicamente más de 150 compuestos lineales y ramificados diferentes de glucosa, galactosa, N-acetilglucosamina, fucosa y ácido siálico. Esta diversidad sólo puede encontrarse en los seres humanos: las leches de vaca, oveja o cabra sólo contienen unos pocos HMO diferentes en concentraciones significativamente más bajas. Puesto que la alimentación infantil se basa principalmente en productos lácteos de vaca, los niños no alimentados con leche materna a menudo reciben una cantidad insuficiente de estos azúcares complejos. Por lo tanto, los HMO de origen biotecnológico pueden ser un valioso complemento para la alimentación infantil.
Sin embargo, la gran complejidad de las moléculas ha supuesto un desafío para los científicos durante mucho tiempo. Hace tan sólo unos pocos años que se consiguieron establecer procesos biotecnológicos coste-efectivos para la producción de HMO a escala industrial. Se optimizaron los microorganismos autorizados para la producción de alimentos de tal forma que sintetizan los HMO complejos de la manera más eficiente posible a partir de materias primas de bajo coste y los liberan en el medio de cultivo circundante. Es necesario eliminar todas las impurezas para que los productos cumplan los estrictos criterios de calidad de la alimentación infantil. La optimización de los procesos de fabricación se suele llevar a cabo en primer lugar en condiciones de laboratorio, antes de que la capacidad de producción se incremente gradualmente hasta llegar a varias toneladas.
Desde hace poco se utilizan procedimientos industriales para los seis HMO más comunes de la leche materna: 2’-fucosil-lactosa (2’-FL), 3-fucosil-lactosa, 3’-sialil-lactosa, 6’-sialil-lactosa, lacto-N-tetraosa (LNT) y lacto-N-neotetraosa (LNnT). Dos de ellos, 2’-FL y LNnT, ya se han aprobado como complementos para la alimentación infantil en Europa y Estados Unidos. En la mayoría de las mujeres, constituyen la mayor proporción de HMO. Los estudios clínicos han demostrado que ambos azúcares tienen efectos beneficiosos para la salud5.
Para un buen comienzo en la vida
Los niños que no pueden ser alimentados con leche materna ya se están beneficiando de la suplementación de los dos HMO más comunes en la alimentación infantil. Mediante la síntesis y la aprobación de otros HMO se pretende acercar cada vez más la composición de la alimentación con fórmula al ideal de la leche materna. De esta forma, la producción biotecnológica de los HMO brinda nuevas posibilidades para un buen comienzo de la vida.
Bibliografía
Gutiérrez B. Macht’s die Muttermilch? Transkript. 2019 (última consulta: 11/10/2019). Disponible en: https://transkript.de/news/machts-die-muttermilch.html
Gidrewicz DA, Fenton TR. A systematic review and metaanalysis of the nutrient content of preterm and term breast milk. BMC Pediatr. 2014; 14: 216.
Mosca F, Gianni ML. Human milk: composition and health benefits. La Pediatria Medica e Chirurgica. 2017; 39: 155.
Homburger Uniklinik will Muttermilchbank für Frühgeborene aufbauen. Die Rheinpfalz. 2019 (última consulta: 11/10/2019). Disponible en: https://www.rheinpfalz.de/lokal/kusel/artikel/homburger-uniklinik-will-muttermilchbank-fuer-fruehgeborene-aufbauen/
Bode L. Human milk oligosaccharides: Every baby needs a sugar mama. Glycobiology. 2012; 22(9): 1.147-1.162.
Craft KM, Thomas HC, Townsend SD. Sialylated variants of lacto-N-tetraose exhibit antimicrobial activity against Group B Streptococcus. Org Biomol Chem. 2019; 17(7): 1.893-1.900.
Good M, Sodhi CP, Yamaguchi Y, Jia H, Lu P, Fulton WB, et al. The human milk oligosaccharide 2’-fucosyllactose attenuates the severity of experimental necrotising enterocolitis by enhancing mesenteric perfusion in the neonatal intestine. Br J Nutr. 2016; 116(7): 1.175-1.187.
Hüther-Franken C. Sugars from human milk-A secret weapon against allergies. New Food Magazine (última consulta: 12/9/2019). Disponible en: https://www.newfoodmagazine.com/article/82714/sugars-from-human-milk-a-secret-weapon-against-allergies/
Castillo-Courtade L, Han S, Lee S, Mian FM, Buck R, Forsythe P. Attenuation of food allergy symptoms following treatment with human milk oligosaccharides in a mouse model. Allergy. 2015; 70(9): 1.091-1.102.
National Organization for Rare Disorders (NORD) (última consulta: 24/4/2019). Disponible en: https://rarediseases.org/rare-diseases/congenital-disorders-of-glycosylation/
Deoni SC, Dean DC, Piryatinsky I, O’Muircheartaigh J, Waskiewicz N, Lehman K, et al. Breastfeeding and early white matter development: A cross-sectional study. Neuroimage. 2013; (82): 77-86.