Die Zusammensetzung von Muttermilch scheint mehr auf die Bedürfnisse von Mutter und Kind einzugehen, als bisher gedacht. Das Kind wird zugefüttert oder geht zum ersten Mal in die Kita – und schon ist die Milch eine andere, besagt eine aktuelle Studie.
Zum ersten Mal haben Forscher des MIT eine groß angelegte Analyse von Zellen in Muttermilch durchgeführt, die zwischen drei Tagen und fast zwei Jahren nach der Entbindung produziert wird. Die Untersuchung ermöglichte es ihnen zu verfolgen, wie sich diese Zellen bei stillenden Müttern im Laufe der Zeit verändern. So konnten die Wissenschaftler eine Vielzahl von Veränderungen in der Genexpression der Brustdrüsenzellen feststellen. Einige dieser Veränderungen wurden mit Faktoren wie dem Hormonspiegel, Krankheiten der Mutter oder des Babys, dem Beginn der Empfängnisverhütung durch die Mutter und dem Beginn der Kinderbetreuung durch das Baby in Verbindung gebracht.
„Wir waren in der Lage, die Laktation über einen sehr langen Zeitraum zu betrachten, was in anderen Studien nicht der Fall war, und wir konnten zeigen, dass sich die Milch über den gesamten Verlauf der Laktation hinweg verändert, selbst nach jahrelanger Milchproduktion“, erklärt Brittany Goods, Hauptautorin der Studie.
Die Forscher hoffen, dass ihre Ergebnisse den Grundstein für eingehendere Studien darüber legen, wie sich die Muttermilch im Laufe der Zeit verändert. Solche Studien könnten schließlich neue Möglichkeiten zur Steigerung der Milchproduktion von Müttern oder zur Verbesserung der Zusammensetzung von Säuglingsnahrung hervorbringen.
Die menschlichen Milchdrüsen können über Monate oder Jahre nach der Geburt mehr als einen Liter Milch am Tag produzieren. Die Untersuchung, wie die Brustdrüsenzellen diese Leistung vollbringen, war beim Menschen bisher schwierig, weil das Gewebe selbst während der Stillzeit nicht biopsiert oder anderweitig zugänglich gemacht werden kann. Jüngste Studien haben jedoch gezeigt, dass die Muttermilch selbst viele Zellen aus der Brustdrüse enthält, und ihre Analyse einen nicht-invasiven Weg zur Untersuchung dieser Zellen bietet.
Für diese Studie sammelte das MIT-Team Muttermilchproben von 15 stillenden Müttern. Jede Spenderin stellte zu verschiedenen Zeitpunkten Proben zur Verfügung, die sich von drei bis 632 Tage nach der Geburt erstreckten. Die Forscher sammelten auch Informationen über Gesundheits- und Lebensstiländerungen, die während der Stillzeit auftraten. Sie isolierten mehr als 48.000 Zellen aus 50 Proben und analysierten sie mithilfe der Einzelzell-RNA-Sequenzierung. Die Analyse ergab 10 Zelltypen – eine Population von Fibroblasten, zwei Arten von Epithelzellen und sieben Arten von Immunzellen.
Bei mehr als der Hälfte der gefundenen Immunzellen handelte es sich um Makrophagen. Diese Zellen scheinen Gene zu exprimieren, die dazu beitragen, die Milchdrüse toleranter gegenüber den von ihnen produzierten Milchproteinen zu machen, so dass sie keine Immunreaktion auslösen. Die Forscher fanden auch Populationen von B-Zellen, T-Zellen und anderen Immunzellen, aber ihre Anzahl war zu gering, um ihre Funktionen eingehend zu untersuchen.
Die bei weitem häufigsten gefundenen Zellen waren Laktozyten. Diese Zellen exprimierten viele Gene für Proteine, die in der Muttermilch vorkommen (wie z. B. Laktalbumin) sowie Transporter, die für die Sekretion von Milchproteinen, Mikronährstoffen, Fett und anderen Muttermilchbestandteilen benötigt werden. Unter den Laktozyten identifizierten die Forscher eine Gruppe von Zellen, die anscheinend der Hauptproduzent der Milch ist und eine andere, die eher eine strukturelle Rolle in der Brustdrüse spielt. Jeder dieser Zelltypen könnte in weitere Subtypen unterteilt werden, die – so die Hypothese der Forscher – auf bestimmte Aufgaben spezialisiert sind.
Im Laufe der Zeit stellten die Forscher fest, dass der Anteil der Laktozyten, die an der Milchproduktion beteiligt sind, abnahm, während der Anteil, der an der strukturellen Unterstützung beteiligt ist, zunahm. Gleichzeitig wurden die Gene, die für die Reaktion auf das Hormon Prolaktin verantwortlich sind, in den milchproduzierenden Laktozyten aktiver, während sie in den strukturellen Laktozyten abnahmen. Die Forscher stellen die Theorie auf, dass diese Veränderungen mit den sich ändernden Ernährungsbedürfnissen von Säuglingen während des Wachstums zusammenhängen könnten.
„Diese Studie ebnet zusammen mit einigen anderen Studien den Weg für die Kartierung und das bessere Verständnis einiger der Wege, die diese Zellen nutzen, um die enorme Arbeit zu bewältigen, die sie leisten“, so Goods.
Die Forscher fanden auch Zusammenhänge zwischen der Zusammensetzung der Zellen in der Muttermilch und Ereignissen wie dem Eintritt des Kindes in die Kindertagesstätte, der Einführung von Säuglingsnahrung oder dem Beginn der hormonellen Geburtenkontrolle durch die Mutter. „Diese Veränderungen in der Laktation wirken sich nicht unbedingt positiv oder negativ auf die Gesundheit aus, aber sie treten auf, und sie können uns Aufschluss darüber geben, wie die Epithelzellen der Brust Milch produzieren und welche Arten von Bestandteilen sie produzieren“, sagt Sarah Nyquist, Hauptautorin der Studie.
Die Forscher hoffen nun auf größere Studien, die ihnen helfen könnten, stärkere Zusammenhänge zwischen Umweltfaktoren und der Milchzusammensetzung zu finden und mehr darüber zu erfahren, wie sich die Milch im Laufe der Zeit verändert. Dies könnte den Wissenschaftlern schließlich dabei helfen, bessere Säuglingsnahrungen zu entwickeln oder an die verschiedenen Stadien des Säuglingsalters angepasste Formeln herzustellen. Die Forscher hoffen auch Wege zu finden, um stillenden Müttern zu helfen ihre Milchproduktion anzukurbeln oder zu verlangsamen, wenn das Baby abgestillt wird. Weitere Folgestudien könnten untersuchen, wie sich das Abpumpen auf die Zusammensetzung der Milch und die Gesundheit der Brust auswirkt oder wie man Erkrankungen wie Mastitis vorbeugen kann.
„Indem wir dieses wirklich hochauflösende Verständnis der laktatorischen Vielfalt im Laufe der Zeit aufbauen, können wir nicht nur die Laktation verstehen, sondern erhalten auch eine Reihe von Daten und Instrumenten, um bessere Lösungen zur Verbesserung der Lebensqualität von Müttern zu entwickeln, insbesondere wenn sie stillen“, erklärt Goods.
Dieser Beitrag basiert auf einer Pressemitteilung des Massachusetts Institute of Technology. Die Originalpublikation haben wir euch hier und im Text verlinkt.
Bildquelle: Nathan Dumlao, unsplash