Información importante sobre los oligosacáridos de la leche humana

• Los oligosacáridos de la leche humana (HMO) son hidratos de carbono complejos no digeribles muy abundantes en la leche humana. Se han identificado más de 200 HMO diferentes, lo que refleja la diversidad de este componente biológicamente activo de la leche humana. _^1,2

• Un estudio reciente dirigido por científicos de dsm-firmenich saca a la luz una visión única de la naturaleza dinámica y variable de la composición de los HMO.³
• El equipo de investigación de dsm-firmenich utilizó un enfoque innovador para determinar los HMO más abundantes observados globalmente en la leche humana a término a lo largo de la lactancia. Los conocimientos adquiridos ofrecen una importante perspectiva sobre la innovación de las HMO en nutrición infantil. 

La leche humana es el estándar de oro para la nutrición en los primeros años de vida, y los oligosacáridos de la leche humana (HMO) son el tercer componente sólido más importante de la leche humana. Cada vez se reconoce más la importancia de las HMO para la salud y el desarrollo del lactante.^4,5

Con la evidencia clínica de la capacidad de los HMO para apoyar un microbioma equilibrado y el sistema inmunológico,^6,7 estos oligosacáridos se han añadido recientemente a las fórmulas infantiles, ofreciendo algunos de los beneficios de la leche humana a los lactantes alimentados con fórmula. Mientras se desarrolla esta innovación en la nutrición infantil, los científicos siguen investigando los HMO para comprender mejor por qué son un componente tan destacado de la leche humana y su papel en el desarrollo humano temprano.

Dado que la composición de la leche humana inspira las fórmulas infantiles, es esencial que la innovación en HMO dirigida a los lactantes se base en los niveles y concentraciones de HMO en la leche humana. Con este fin, un grupo de científicos de dsm-firmenich completó recientemente una investigación para evaluar y clasificar la concentración de HMO de madres sanas a lo largo de la lactancia a nivel mundial. El equipo estuvo dirigido por Buket Soyyilmaz, MSc, Científico Asociado, e incluyó contribuciones de Marta Hanna Miks, PhD, DSc, Gerente Senior de Asuntos Regulatorios y Científicos, y Christoph Rohrig, PhD, Jefe de Asuntos Regulatorios de HMO, entre otros asistentes de investigación.

El equipo pretendía ilustrar la considerable variabilidad y la naturaleza dinámica de las HMO a lo largo de la lactancia. El Dr. Rohrig explica: "Los HMO no son ingredientes estáticos; sus concentraciones cambian a lo largo de la lactancia. Además, como hay más de 200 HMO en la leche humana, a medida que cambian las HMO individuales, la composición colectiva de las HMO se flexiona y varía continuamente: es bastante dinámica".

 Soyyilmaz pone un ejemplo: "La concentración de HMO totales y de la mayoría de HMO individuales alcanzará su máximo poco después del nacimiento, pero luego disminuirá a medida que continúe la lactancia. Por ejemplo, los HMO como la 2-fucosilactosa (2'FL) son más abundantes en el calostro, pero luego muestran una disminución constante a medida que pasa el tiempo.^3,8,9 Por el contrario, vemos que la 3-fucosilactosa (3-FL), un HMO con una estructura similar, aumenta constantemente con el tiempo - alcanzando concentraciones a los 24 meses que son diez veces superiores a las de un mes". ^8,9 Incluso después de los descensos descritos anteriormente, es probable que el 2'FL siga siendo el HMO más abundante en la leche humana en las últimas etapas de la lactancia para la mayoría de las madres.^3,8 Este dato sugiere un papel clave del 2'FL en el crecimiento y desarrollo del lactante.¹⁰

Además de los efectos del tiempo, la genética individual desempeña un papel importante en la composición y variabilidad del perfil HMO de la madre. Según el Dr. Miks, "las diferencias en la composición de HMO entre madres se deben en gran medida a la genética y, en concreto, a la expresión de dos importantes enzimas llamadas fucosiltransferasas, denominadas FUT2 y FUT3. La actividad de FUT2 y FUT3 está influida por el estado de los grupos sanguíneos Secretor (Se) y Lewis (Le) de la mujer.^4,11,12 Cabe destacar que existen polimorfismos en la población general para la expresión de estas enzimas, lo que significa que algunas madres poseen genes activos para una o dos de estas enzimas, mientras que otras no." Esto da lugar a cuatro fenotipos de leche diferentes, lo que nos proporciona cuatro categorías distintas de composición típica de HMO.^4,12

Cuadro 1: Grupos de leche según el grupo sanguíneo y el estado del secretor ^3,4,12,13

Los cuatro fenotipos lácteos diferentes se observan en distintas frecuencias en toda la población. Está bien establecido que aproximadamente el 80% de la población mundial es portadora del gen secretor -este grupo se denomina "secretores"-, mientras que aproximadamente el 20% no lo es y se denominan "no secretores".^3,4

Cada uno de los cuatro fenotipos o grupos de leche diferentes tiene una composición de HMO algo característica. Dada la frecuencia de mujeres que tienen el gen secretor, los perfiles HMO que se asocian a fenotipos secretores son los más abundantes.

Otros factores influyen también en la composición de las HMO, pero el Dr. Miks explica que aún no se conoce bien la influencia de otras variables. Otros elementos que intervienen son la edad, el estado de salud y la dieta de la madre, la edad gestacional del bebé al nacer y, en cierta medida, la geografía.^3,14

Más allá del deseo de comprender cómo cambian las HMO con el tiempo y a través de la geografía, otras investigaciones han tratado de entender si diferentes perfiles de HMO dan lugar a diferentes resultados de salud en los lactantes. Aunque aún no se ha dado una respuesta definitiva a esta pregunta, varios estudios observacionales sugieren que, efectivamente, puede haber vínculos entre la composición de la HMO materna y los resultados en materia de salud infantil.

Lewis et al., informaron de que los lactantes de madres secretoras presentaban una colonización más rápida de bifidobacterias y sugirieron que esto podría deberse al perfil HMO asociado al fenotipo secretor.¹⁵ Este hallazgo coincide con los del estudio realizado por Smith-Brown et al., que también observaron una asociación positiva entre el estado secretor y la abundancia de bifidobacterias.¹⁶ En cambio, otro estudio descubrió que el género Bifidobacterium estaba muy enriquecido en lactantes de madres no secretoras.¹⁷

Del mismo modo, la incidencia de diarrea infantil se ha relacionado con el estado secretor de las madres.^18,19 Además, la obesidad materna se ha relacionado con la concentración de HMO, que a su vez se ha asociado con el crecimiento del lactante durante los primeros seis meses de vida.²⁰ En conjunto, estos estudios sugieren una interacción de varias variables que, en última instancia, impulsan la composición de HMO y el microbioma y los resultados de salud del lactante. 

Soyyilmaz aporta algo de contexto a estas áreas de investigación clínica: "Aunque los datos que surgen de estos y otros estudios observacionales sugieren asociaciones intrigantes entre los factores genéticos que influyen en la composición de la HMO y los resultados de salud infantil, los hallazgos inconsistentes ilustran que la ciencia no está bien establecida sobre el impacto del estado secretor de una madre en la salud infantil."

Varios estudios describen ya las concentraciones y los patrones cambiantes de HMO, pero estas evaluaciones se centran, al menos en parte, en la condición de secretoras de las madres. ^9,21-24 Adoptando un enfoque diferente, el equipo de investigación de dsm-firmenich se propuso determinar los HMO más abundantes y describir sus concentraciones correspondientes observadas globalmente a lo largo de la lactancia en la leche humana a término, independientemente de las variaciones causadas por factores genéticos y no genéticos. En este sentido, los autores utilizaron una metodología agrupada, combinando datos sobre muestras de leche de todos los registros de concentración de HMO pertinentes y fiables que identificaron.

Aunque se trata de una cuestión debatida en la comunidad científica, Soyyilmaz explica: "La ventaja de evaluar los niveles medios de HMO en la leche agrupada es que proporciona una aproximación general que se ajusta a la media de toda la población. Optamos por un enfoque medio con el objetivo de ver los HMO más abundantes observados a escala mundial". Además, afirma "Dada la complejidad de los datos de HMO, decidimos que un enfoque más pragmático para comprender los HMO más abundantes en general aportaría valor al conjunto de la literatura sobre los niveles de HMO en la leche materna humana."

Las tendencias generales identificadas en el estudio de dsm-firmenich coinciden con las de otros estudios, es decir, se observa un descenso general de la concentración total de HMO a lo largo de la lactación, con la excepción de unos pocos HMO individuales que aumentan en este mismo periodo de tiempo.

Su análisis pretendía ilustrar las proporciones relativas de los distintos HMO en la leche humana madura -definida en el estudio como la leche producida durante los días 14 a 90 de la lactancia- en el contexto de las cantidades totales de HMO en general. Soyyilmaz describe los resultados de este análisis: "Aunque hay un gran número de HMO individuales, aproximadamente 200, un número relativamente bajo de HMO constituye la mayor parte de la fracción total de HMO en la leche humana. Concretamente, parece que los seis primeros HMO representan más del 50% y los quince primeros más del 75% del componente HMO total de la leche humana. ³

Los datos resultantes del análisis de dsm-firmenich proporcionan niveles objetivo significativos para estudiar la adición de HMO a los preparados para lactantes. El Dr. Rohrig nos dice: "El enfoque combinado proporciona objetivos de adición universales para analizar estos importantes oligosacáridos en las fórmulas infantiles. Es más probable que la condición de secretor o no secretor de una madre sea el resultado de un efecto biológico evolutivo que equilibra cualquier beneficio relacionado entre la madre y el bebé. Así pues, los datos agrupados nos muestran niveles significativos en toda la población. Así pues, estos niveles sirven de guía para comprobar los resultados beneficiosos cuando se añaden HMO a los preparados para lactantes. Además, comprender la variabilidad de los HMO nos ayuda a establecer niveles seguros para la población general."

Se suele hablar de la geografía como un factor que influye en la composición de las HMO. Estudios anteriores han arrojado luz sobre la posible influencia de la geografía en el perfil de las HMO. Por ejemplo, McGuire et al., informaron de que los niveles de 3-FL en las madres suecas eran tres veces superiores a los de las madres de las zonas rurales de Gambia.²⁵ Zhou y sus colegas han recopilado datos que describen los cambios dinámicos en los HMO específicos de la población china.²⁶

Los científicos de dsm-firmenich aportan un contexto adicional al papel de la geografía en la composición de las HMO. "Las diferencias regionales observadas en las HMO son principalmente una función de las diferencias locales en la prevalencia genética y, por tanto, la geografía podría considerarse como una influencia genética en la composición de las HMO", explica el Dr. Rohrig.  Soyyilmaz está de acuerdo y afirma: "Según los datos disponibles, aparecen diferencias entre zonas geográficas, pero no se comprende del todo su importancia. Ciertamente, los perfiles de HMO no son idénticos en los distintos países, pero en general, las estructuras más abundantes parecen ser las mismas".³ El grupo está de acuerdo en que se necesitan más estudios regionales de cuantificación de HMO con muestras de mayor tamaño. Éstas serían necesarias para comprender si existen verdaderas diferencias geográficas en los perfiles de las HMO.

Aunque el conjunto de pruebas que apoyan el papel de los OMH en la nutrición en los primeros años de vida es sólido, la comunidad científica está interesada en nuevas investigaciones que puedan impulsar un enfoque más adaptado a la aplicación de los OMH. Los investigadores de dsm-firmenich compartieron sus perspectivas sobre otras cuestiones que esperan que se exploren mediante estudios clínicos: "Los niveles globales de la leche materna combinada constituyen una buena base para plantear la innovación de la HMO en los preparados para lactantes. Los conocimientos adquiridos en nuestro estudio sirven de guía práctica para quienes realizan ensayos clínicos para evaluar los beneficios de la suplementación con HMO. La leche humana es siempre la norma de la nutrición infantil, pero colectivamente también somos responsables de demostrar que la adición de ingredientes novedosos a los preparados para lactantes se traduce en mejoras significativas de la salud infantil". 

Los estudios realizados hasta ahora sobre la composición de los HMO demuestran ampliamente la variabilidad, variedad y complejidad de los HMO en la leche humana. Los científicos de dsm-firmenich seguirán recopilando datos sobre los niveles de HMO para buscar respuestas a algunas de las preguntas que persisten en torno a la dinámica de los niveles y concentraciones de HMO. La innovación en los preparados para lactantes está continuamente impulsada por el objetivo de conseguir un producto que, desde el punto de vista compositivo y funcional, sea más parecido a la leche humana. Persistir en el descubrimiento de los detalles más sutiles del perfil HMO más representativo de las madres sanas de todo el mundo es un objetivo meritorio.  

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