najas | Грудное вскармливание

Перевод статьи Анны Петерик, журналистки из Буэнос-Айреса, опубликованный в недавнем номере Nature⁠

Petherick, A. (2010). Development: Mother’s milk: A rich opportunity. Nature, 468(7327), S5-S7. 10.1038/468S5a.

Если бы вы хотели сделать молочную смесь для кустарникового валлаби (вид кенгуру), это был бы очень сложный рецепт. За 300 дней, проходящих между рождением и отлучением детеныша от груди, состав молока у валлаби меняется почти каждую неделю. Сначала детеныш получает богатое антителами молозиво. На третий месяц в состав молока входит много содержащих аспарагин пептидов. Предполагается, что они нужны для развития мозга. Еще через 90 дней детенышу понадобится много серосодержащих аминокислот, необходимых для роста шерсти и когтей. Питательность молока также должна расти с ростом детеныша. На момент отлучения от груди молоко валлаби в четыре раза калорийнее, чем в начале вскармливания. И самое замечательное — соски валлаби функционируют независимо, производя молоко разного качества для разновозрастных кенгурят (1).

В отличие от молока валлаби, человеческое молоко так радикально не меняется, поскольку сигналы для развития ребенка (которые у валлаби входят в молоко), плоду передаются через плаценту. (Для тех, кто не читал или забыл дарреловский «Путь кенгуренка» - срок беременности кенгуру очень короткий, после рождения детеныш переползает в сумку и после этого на много месяцев остается там, присосавшись к соску - А.Е.). Основные составляющие материнского молока — жиры, белки и углеводы за время лактации почти не меняются. Но более тщательный анализ показывает, что со временем меняется состав биологически активных веществ — тех, что имеют иные функции, кроме доставки «стройматериала» в организм младенца.

Млекопитание млекопитающих

До недавнего времени исследования грудного вскармливания выполнялись в русле здравоохранительных проектов, но сейчас появляются работы изучающие эволюционные аспекты млекопитания. Эволюционный подход предполагает, что младенец должен получать грудное вскармливание так долго, как это возможно, чтобы увеличить свои шансы на выживание, в то время как мать должна балансировать между выработкой молока и сохранением ресурсов на выращивание потенциальных следующих детей.
К примеру, с точки зрения эволюции матери должны больше вкладываться во вскармливание сыновей, потому что успешный сын в будущем может оставить больше потомства, чем дочь. Несколько недавних работ показывают, что молоко, которое получают мальчики и девочки действительно отличается по своим качествам, например, по содержанию жиров и белка (мальчики получают больше) (2).
У макак-резусов сыновья получают молоко с более высоким содержанием кортизола (гормоном, регулирующим метаболизм), хотя содержание кортизола в крови у матерей, растящих сыновей и дочерей одинаково. Пока неясно, имеет ли разная концентрация кортизола биологическую функцию. Однако, было отмечено. что маленькие самцы макак, получающие молоко, богатое кортизолом, ведут себя более храбро (3). В то же время, кортизол не влиял на поведение молодых самок макак. Есть ли нечто аналогичное у людей, пока неизвестно.

Второй большой сдвиг в исследованиях грудного вскармливания связан с использованием новых методов. Человеческое молоко гораздо менее концентрированное по сравнению с молоком других плацентарных млекопитающих, но оно содержит некоторые неожиданные ингридиенты. С помощью масс-спектрометрии обнаружили более двухсот человеческих олигосахаридов молока (ЧОМ). Интересно, что каждая мать производит индивидуальный набор из примерно ста разных ЧОМ, но пока неизвестно, почему разные матери производят разные ЧОМ, и отличаются ли наборы ЧОМ при разных лактациях у одной и той же матери.

Несмотря на то, что ЧОМ — это углеводы, их функция, судя по всему — не питание младенца. Вместо этого они питают определенных бактерий, заселяющих кишечник новорожденного, и дающих им определенное преимущество перед другими видами бактерий. Одна из симбиотических бифидобактерий, Bifidobacterium infantis, предохраняющая младенца от диареи, особенно эффективно метаболизирует низкомолекулярные ЧОМ, которых много в материнском молоке в начале лактации (4). Таким образом, мать «отбирает» специфических бактерий, колонизирующих кишечник ее ребенка. Кроме того, ЧОМ могут напрямую защищать младенца от патогенных бактерий и вирусов. Например, определенные ЧОМ не дают Campylobacter jejuni, бактерии, вызывающей диарею, прикрепиться к слизистой кишечника (5).

Некоторые микроорганизмы передаются через молоко. Так, человеческое молоко содержит несколько видов молочнокислых бактерий, в норме населяющих кишечник матери. Предполагается, что они проникают в кровь и переносятся в молочную железу внутри белых кровяных телец. Большинство этих видов блокируют рост патогенных бактерий, выделяя перикись водорода и бактериостатические вещества.

За прошлое десятилетие список иммунологических факторов, обнаруженных в человеческом молоке, сильно вырос. Долгое время считалось, что молоко обеспечивает младенцу только пассивный иммунитет, за счет содержащихся в нем материнских антител. Сейчас, однако, обнаружили многочисленные регуляторные белки, которые могут влиять на развитие собственной иммунной системы ребенка. Есть даже предварительные данные о том, что грудное молоко может влиять на экспрессию генов в клетках кишечника ребенка — в основном факторов транскрипции, влияющих на развитие кровеносных сосудов и заживление ран (6). Авторы последней работы связывают этот эффект с присутствием бактерий в естественном молоке. Видимо, в ближайшем будущем эту область будет активно исследовать, так как пробиотики все чаще становятся компонентами искусственных смесей.

Споры между сторонниками естественного и искусственного вскармливания всегда были жаркими. Некоторые исследователи, к которым автор обращалась для консультации, жаловались, что их прошлые результаты были преувеличены или неверно интерпретированы спорящими сторонами. Шэрон Донован, автор последней из описанных работ (про экспрессию генов), говорит, что ее исследования были спонсированы компанией-производителем детских смесей, но в будущем она собирается подавать на государственный грант, чтобы избежать обвинений в предвзятости.

Последствия для здоровья

Предыдущие исследования фокусировались в первую очередь на искусственных смесях, априорно признавая, что они уступают человеческому молоку (иногда даже без достаточных доказательств). Многие общепринятые достоинства естественного кормления связаны с тем, что грудное молоко недоступно для патогенных организмов. Но несмотря на то, что в медицински развитых странах патогены не представляют такой серьезной угрозы, как в развивающихся, материнское молоко все равно дает детям преимущества. Было показано, что грудное молоко предохраняет недоношенных детей от некротизирующего энтероколита, при котором частично отмирают ткани кишечника, а доношенных — от диареи и ушных инфекций.

Отсроченное влияние естественного вскармливания на здоровье ребенка менее очевидно. В качестве возможных последствий искусственного вскармливания называли риск развития диабета второго типа, воспалительных заболеваний кишечника. Результаты мета-анализа также предполагают что последствием искусственного вскармливания может быть склонность к полноте в школьном возрасте, но эти результаты не вполне убедительны. Крупнейшее исследование грудного вскармливания PROBIT (Promotion of Breastfeeding Intervention Trial) обнаружило, что средний вес детей шести-шести с половиной лет в Беларуси не зависел от того, питались ли они во младенчестве материнским молоком или смесью (7). Также тип питания не влиял на развитие аллергий и астмы (8). В то же время, результаты PROBIT показали корреляцию между типом вскармливания и уровнем интеллекта детей (10).

Расскажу об этом исследовании поподробнее. С конца 2002 года и до весны 2005 13 889 шестилетних беларусских детей прошли тест IQ. Кроме того, учителя оценивали их навыки чтения и письма. Половина матерей этих детей была включена в программу ВОЗ по поддержке грудного вскармливания — в результате шансы младенцев этих матерей на исключительно грудное вскармливание по крайней мере до трех месяцев были в семь раз выше, чем в другой группе.

Результаты исследования показали, что учебные успехи (по оценке преподавателей) были выше у детей матерей, включенных в программу ВОЗ. Кроме того, у этих детей в среднем IQ был выше на 5.9 пунктов (10).
PROBIT также продемонстрировал множество преимуществ грудного вскармливания для ребенка во время первого года жизни, но единственным обнаруженным долговременным эффектом было влияние на когнитивные способности (cognitive ability).
Пока точно неизвестно, в чем причина этих различий. Но в 2007 году психолог Авшалом Каспи (Duke University) нашел возможный ген-регулятор, который бы связывал развитие мозга с типом вскармливания (11). Каспи и его коллеги провели биоинформатический поиск среди генов, вовлеченных в метаболизм длинных полиненасыщенных жирных кислот. Полиненасыщенные жирные кислоты важны для развития нейронов. Две из них — докозагексоновая кислота (ДГК) и арахидоновая кислота (АК) — присутствуют в молоке человека, но не в коровьем (и не в большинстве искусственных молочных смесей). Результатом поиска стал ген на одиннадцатой хромосоме, называющийся FADS2, экспрессия которого зависит от поступающих с пищей ДГК и АК, и кодирующий фермент, расщепляющий их. Один определенный вариант этого гена был найдет более, чем у 90% участвовавших в исследовании. Исследователи обнаружили, что дети, имевшие этот вариант гена, и бывшие на грудном вскармливании показали более высокие результаты теста IQ. Разница IQ составила 4.1 пункта, что может объяснить бОльшую часть различий отмеченных PROBIT.

Связь между уровнем интеллекта и типом вскармливания была показана и раньше, но результаты PROBIT занимают в ряду подобных работа особое место благодаря размерам выборки. Для подобных исследований, на результаты которых оказывают влияние многочисленные посторонние факторы, размер выборки критичен. Такие параметры как уровень IQ или ожирение в богатых странах часто распределяются по социальным слоям сходным образом со склонностью матерей кормить грудью. В развитых странах более обеспеченные женщины чаще выбирают естественное кормление — и они же как правило стройнее, лучше образованы и проводят больше времени, общаясь со своими детьми.

Возможно, что опредленные ингридиенты искусственных смесей ответственны за склонность к полноте в более позднем возрасте. Результаты европейского проекта по проблемам детского ожирения (European Childhood Obesity Project) поддерживают «гипотезу раннего белка». Согласно этой гипотезе, высокое содержание белка в детских смесях провоцирует повышенный набор веса (9). Для исследования случайным образом были отобраны 1000 младенцев, которых кормили либо грудным молоком, либо искусственными смесями с высоким (стандартная формула) или низким (аналогичным грудному молоку) содержанием белка. Дети, получавшие смеси с высоким содержанием белка были полнее, чем две другие другие группы.

Таким образом, разные составляющие грудного молока влияют на развитие младенца, и, как бы мы ни совершенствовали формулы искусственных смесей, в них все равно будет недоставать следовых веществ. Эти вещества играют сигнальную роль — сообщают младенцу информацию о среде, и даже о социальной структуре, окружающей мать (поскольку это отражается на диете женщины и уровне ее физической активности и таким образом отражается на молоке).

Мой собственный комментарий к статье: на мой взгляд, описанные данные свидетельствуют не только о том, как важно грудное вскармливание, но и о могучем потенциале адаптации человеческих детенышей. При всех частных различиях, особенно на первом году жизни, к шести годам различия между детьми-«естественниками» и «искусственниками» практически сходят на нет. К сожалению, нет данных о том, сохраняется ли различие в уровне интеллекта при дальнейшем взрослении, но я не удивлюсь, если окажется, что после первых лет школьного обучения разрыв полностью исчезает.

Библиография статьи:
1. Lefèvre C. M. et al, Genomics and Human Genetics, 11, 219-238 (2010).
2. Powe C. E. et al. Am. J. Hum Biol. 22(1), 50-54 (2010).
3. Sullivan E. C. et al. Developmental Psychology DOI: 10.1002/dev.20483 (2010).
4. Ward R. E. et al. Appl. Environ. Microbiol. 72 (6), 4497–4499 (2006).
5. Ruiz-Palacios G. M. et al. J. Biol. Chem. 278 (16), 14112–14120 (2003).
6. Chapkin R. S. Am. J. Physiol. Gastrointest. Liver Physiol. 298 (5), G582-589 (2010).
7. Kramer M. S. et al. Am. J. Clin. Nutr. 86, 1717–1721 (2007).
8. Kramer M. S. et al. Brit. Med. J. doi: 10.1136 (2007).
9. Koletzko B. et al. Adv. Exp. Med. Biol. 646, 15–29 (2009).
10. Kramer, M. S. et al. Arch. Gen. Psychiatry 65 (5), 578–584 (2008).
11. Caspi A. et al. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 104 (47), 18860–18865 (2007).