doc. MUDr. Milan Kuchta, CSc., mim.prof.
MUDr. Zlatica Ďurošková
Úvod
Materské mlieko je zlatým štandardom pre výživu novorodencov. Je evolučne optimalizované a poskytuje novorodencom všetky nevyhnutné živiny potrebné v prvých mesiacoch po pôrode. Zloženie ľudského materského mlieka (MM) je veľmi variabilné v čase a vykazuje zmeny v reakcii na mnohé faktory a zároveň spĺňa meniace sa požiadavky dieťaťa podľa jeho veku. MM sa preto považuje za dynamickú, komplexnú biologickú tekutinu s obsahom širokej škály rôzneho množstva bielkovín, lipidov a sacharidov a ďalších biologicky aktívnych látok. V súvislosti s touto adaptáciou a dynamikou zmien značnú pozornosť lekárov a vedcov získala tretia najväčšia súčasť MM, a to ľudské mliečne oligosacharidy (HMO).
V tomto smere je zaujímavý aj historický pohľad na vývoj poznatkov o funkciách HMO. Už Escherich (1886), rakúsky pediater a mikrobiológ, odhalil vzťah medzi črevnými baktériami a fyziológiou trávenia u dojčiat. Jeho žiak Moro (1900) a H. Tissier (1900), lekár v Paríži, nezávisle na sebe našli rozdielnu bakteriálnu kompozíciu v čreve dojčiat v závislosti od dojčenia a od kŕmenia fľašou. Schönfeld (1926) informoval o frakcii materského mlieka, ktorá obsahuje rastové faktory pre Lactobacillus bifidus (neskôr preklasifikovaný na Bifidobacterium bifidus).
Presnejšiu chemickú štruktúru prvých oligosacharidov zistili žiaci Kuhna až v roku 1983. Vzhľadom na tieto vedomosti sa začali syntetizovať gluko-oligosacharidy (GOS) a frukto-oligosacharidy (FOS) a pridávali sa do mliečnych formúl, ako zmesi GOS/FOS, v snahe podporiť „bifidový efekt“. Avšak vzhľadom na komplexnosť a zložitosť HMO, nedokážu tieto syntetické prebiotiká, ako GOS/FOS, v plnej miere selektívne stimulovať bifidogénnu flóru v novorodeneckom tráviacom trakte. A takto sa HMO ostáva jedinečnou a vysoko individuálnou súčasťou MM každej jednej matky.
Kontext
O HMO je známe, že vykazujú prebiotické účinky, a tým zohrávajú veľmi dôležitú úlohu pri vzniku a rozvoji kolonizácii čreva a vývoji zdravého mikrobiómu. Eubióza a postup kolonizácie, najmä črevného traktu (kde je u človeka sústredená podstatná časť imunitného systému), má zásadný význam pre celkové zdravie konkrétneho jednotlivca, ale aj v jeho ďalšom živote modifikuje jeho zdravotný stav, chorobnosť a rozvoj chronických ochorení.
Koncepcia, podľa ktorej sa takto deje, hovorí o zapájaní epigenetických mechanizmov do priebehu tohto procesu a nazýva sa nutričné programovanie vo včasnom období života (ENP – early-life nutritional programming). Základný predpoklad nutričného programovania vychádza z vedeckých výskumov, ktoré zistili, že zdravie jedinca ovplyvňuje jeho genetická výbava asi z 20%, ale až z 80% je to vplyv vonkajších faktorov, najmä výživy, ktorú prijíma dieťa v prenatálnom veku až do veku 3 rokov.
Jedným z mechanizmov, ktorým môže „vonkajšie prostredie“ už v ranom veku ovplyvniť dlhodobé zdravie jednotlivca, je modulácia črevnej mikroflóry. Pre zjednodušenie a lepšiu pochopiteľnosť aj laickej verejnosti vznikol koncept „Prvých 1000 dní života“. Ten zahŕňa celý čas trvania tehotenstva (270 dní) a prvé dva roky života dieťaťa, a je to obdobie, kedy je schopnosť organizmu reagovať na vonkajšie prostredie najvyššia a kedy je vplyv výživy na vyvíjajúce sa orgánové systémy najvýraznejší a najtrvalejší.
Obvykle je detský intestinálny trakt kolonizovaný najskôr baktériami od matky. Prvé mikroorganizmy kolonizujúce dojča patria medzi aeróbne alebo fakultatívne anaeróbne baktérie, ktoré vytvárajú nové prostredie (spotrebou kyslíka), ktoré podporuje kolonizáciu prísnych anaeróbov ako sú Bifidobacteria, Clostridia a Bacteriodes. Táto kolonizácia je ovplyvnená mnohými faktormi, ako je spôsob pôrodu, hygienické okolnosti a spôsob výživy. I vzhľadom k tomu, že znížené počty druhov Bifidobacteria sa spájajú napr. s vývojom atopických ochorení v neskoršom živote, HMO sú dôležitými zložkami MM.
Z chemického hľadiska patria oligosacharidy medzi sacharidy, ktoré sú zložené z dvoch až desiatich monosacharidových podjednotiek. Oligosacharidy sú biele kryštalické látky, dobre rozpustné vo vode. Majú sladkú chuť, preto sa nazývajú cukry.
Ľudské mlieko obsahuje neočakávané množstvo a rozmanitosť komplexných oligosacharidov, ktoré sú zjavne nestráviteľné a u vyvíjajúceho sa dieťaťa sú namierené na jeho priateľskú gastrointestinálnu mikroflóru. Pritom všetky HMO sú syntetizované v mliečnej žľaze. Ich koncentrácia sa mení v závislosti od dĺžky laktácie, pričom najviac ich obsahuje kolostrum. Zloženie oligosacharidov v materskom mlieku je geneticky podmienené.
Zo známych funkcií HMO sa v súčasnosti považujú za najvýznamnejšie:
- selektívna stimulácia rastu črevných baktérií mliečneho kvasenia, čo ovplyvňuje zloženie mikroflóry,
- zabraňovanie adhézie patogénov na epiteliálne bunky – bariérová funkcia,
- predchádzanie infekcií, vrátane podpory imunity.
HMO majú funkciu tzv. rozpustných receptorov, ktoré zabraňujú uchyteniu patogénov na epiteliálne bunky, a tým chránia hostiteľa proti kolonizácii patogénnymi mikroorganizmami, napr. E. coli, Helicobacter pylori, Listeria monocytogenes, Salmonella spp., Vibrio cholerae, Streptococcus pneumoniae, Haemophillus influenzae, Campylobacter jejuni.
HMO sú odolné nielen voči kyslému prostrediu žalúdka, ale aj voči hydrolytickým enzýmom pankreasu, a preto sú len minimálne absorbované v hornej časti tráviaceho traktu. Len 1% HMO sa vstrebáva v tenkom čreve a následne vylučuje močom, zvyšok HMO sa dostáva do hrubého čreva, kde pôsobí ako prebiotikum. V prvých dňoch a týždňoch života je však v žalúdku nedostatočne kyslé pH, a tak je aj nedostatočná prirodzená ochrana pred infekciami. O to väčší ochranný význam má opsonizačná funkcia HMO v tomto období života.
Novšie štúdie dokumentujú aj extraintestinálne antimikrobiálne účinky HMO, napr. v moči kojených detí boli nájdené frakcie HMO, ktorých prítomnosť by mohla vysvetliť nižší výskyt zápalov močových ciest, spôsobených uropatogénnou E. coli alebo Strep. agalacciae.
Pri metabolizme HMO v ľudskom organizme vzniká kyselina sialová, ktorá je potrebná pre vývoj mozgu, pri syntéze gangliozidov a glykoproteínov a pri vývoji bunkových interakcií, nervového rastu a synaptických spojení, čo má okrem iného veľký význam pre tvorbu pamäti.
HMO majú tiež priamy vplyv na imunitný systém dojčaťa, a to na funkciu selektínov, integrínov a Toll like receptorov. Kyslé HMO môžu ovplyvniť zrenie lymfocytov a modulovať špecifické imunitné odpovede pri styku s alergénom, a to potlačením Th2 typu odpovede u atopických detí. Medzi množstvom rozdielov v zložení materského mlieka a formulou založenou na báze kravského mlieka je jedným z najväčších rozdielov práve prítomnosť týchto jedinečných HMO v ľudskom mlieku a v ich skutočnej absencii v kravskom mlieku, a tým aj vo výrobkoch detskej výživy na báze kravského mlieka.
Záver
Výsledky klinických a experimentálnych štúdií výrazne ovplyvňujú stratégiu výživy dojčiat, a to aj v kategórii predčasne narodených detí, ktoré patria k najzraniteľnejšej kategórii jedincov. Všeobecní lekári pre deti a dorast spolu s neonatológmi môžu svojimi vedomosťami a radami významne ovplyvňovať výživu novorodencov a dojčiat. Predpokladom je, aby títo pediatri rozumeli špecifikám výživy detí a ovládali aj najnovšie odporúčania odborníkov z tejto oblasti. Rešpektovanie individuálnych výživových požiadaviek každého dieťaťa je veľmi dôležité, pretože len tak je možné z dlhodobého aspektu predísť vzniku, resp. rozvoju množstva ochorení, napr. tzv. civilizačných.
Zoznam literatúry na vyžiadanie.
Článok v PDF • Abstrakt • Scopus • PubMed • Študovňa Google