W jaki sposób układ odpornościowy przygotowuje się do karmienia piersią?

Spośród 3,6 miliona dzieci urodzonych każdego roku w Stanach Zjednoczonych, około 80% rozpoczyna karmienie piersią w pierwszym miesiącu życia. Wiadomo, że karmienie piersią przynosi korzyści zarówno matce, jak i dziecku: zmniejsza ryzyko zachorowania na raka piersi i jajnika, cukrzycę typu 2 oraz nadciśnienie tętnicze u matki, a jednocześnie zapewnia dziecku odżywienie i wsparcie odporności. Ponieważ jednak ciąża i laktacja były tradycyjnie niedostatecznie zbadane, wciąż nie do końca rozumiemy mechanizmy stojące za tymi korzyściami.

Immunolodzy z Instytutu Salka zmieniają tę sytuację – zaczynając od mapy migracji komórek odpornościowych przed i w trakcie laktacji. Wykorzystując zarówno eksperymenty na zwierzętach, jak i próbki mleka kobiecego oraz tkanek ludzkich, naukowcy odkryli, że limfocyty T, rodzaj komórek odpornościowych, gromadzą się w dużych ilościach w gruczołach piersiowych w czasie ciąży i karmienia piersią. Niektóre z nich migrują również z jelit, prawdopodobnie zapewniając wsparcie zarówno matce, jak i dziecku.

Wyniki badań opublikowane w czasopiśmie Nature Immunology mogą wyjaśnić korzyści, jakie dla układu odpornościowego niesie karmienie piersią, dostarczyć wiedzy na temat rozwiązań dla matek, które nie mogą karmić piersią, a także pomóc w opracowaniu diety poprawiającej skład i produkcję mleka.

„Kiedy zaczęliśmy badać, jak komórki układu odpornościowego zmieniają się w czasie ciąży i laktacji, odkryliśmy wiele interesujących rzeczy – zwłaszcza fakt, że w czasie laktacji w tkance piersi następuje gwałtowny wzrost liczby komórek układu odpornościowego, a wzrost ten jest zależny od mikroorganizmów” – wyjaśnia główna autorka badania, adiunkt Deepshika Ramanan.

Co już wiedzieliśmy: Niemowlęta otrzymują bakterie i przeciwciała z mleka matki

Większość badań nad karmieniem piersią koncentruje się na związku między składem mleka a zdrowiem niemowląt. Badania te, w tym wcześniejsze badania Ramanana, wykazały, że niemowlęta otrzymują wraz z mlekiem matki ważne bakterie jelitowe i przeciwciała, co stanowi podstawę dla rozwoju układu odpornościowego niemowlęcia. Jednak zmiany zachodzące w organizmie matki w tym okresie pozostają słabo poznane.

Niektóre aspekty środowiska immunologicznego gruczołu piersiowego zostały przewidziane na podstawie składu mleka. Na przykład, obecność przeciwciał w mleku wskazuje na obecność limfocytów B, które je produkują. Jednak niewielu badaczy badało aktywność komórek odpornościowych bezpośrednio w tkance gruczołu piersiowego.

Co nowego: Mikroby jelitowe matki wzmacniają odporność piersi

„Ekscytujące jest to, że nie tylko znaleźliśmy więcej komórek T w piersi, ale niektóre z nich ewidentnie pochodzą z jelit” – powiedziała Abigail Jaquish, studentka i pierwsza autorka artykułu.
„Prawdopodobnie wspierają one tkankę piersi w taki sam sposób, w jaki normalnie wspierają wyściółkę jelit”.

Badanie rozpoczęto od analizy tkanki gruczołu mlekowego myszy na różnych etapach przed i po laktacji. Naukowcy odkryli, że w tym okresie gwałtownie wzrasta liczba trzech rodzajów limfocytów T: CD4⁺, CD8αα⁺ i CD8αβ⁺.

Zaskoczyło to zespół, ponieważ te limfocyty T należą do szczególnej klasy komórek układu odpornościowego, zwanej limfocytami śródnabłonkowymi (IEL). Komórki te bytują w tkankach wyścielonych śluzem, takich jak jelita i płuca, narażonych na działanie czynników zewnętrznych. IEL pełnią funkcję „strażników” – są stale obecne w tkankach, gotowe do natychmiastowej reakcji na zagrożenie.

W gruczole sutkowym komórki T ułożyły się wzdłuż nabłonka w sposób podobny do tego, w jaki robią to w błonach śluzowych, a na swojej powierzchni miały białka charakterystyczne dla jelitowych komórek T, co wskazuje na migrację komórek T z jelit do gruczołów sutkowych.

W ten sposób organizm matki przenosi gruczoł mlekowy z tkanki „wewnętrznej” do tkanki „śluzowej”, gdyż podczas karmienia ma on styczność ze środowiskiem zewnętrznym: drobnoustrojami ze skóry matki i ust dziecka.

Czy to samo dzieje się u ludzi?

Analiza bazy danych próbek tkanki piersi ludzkiej i mleka kobiecego (z Human Milk Institute na Uniwersytecie Kalifornijskim w San Diego) wykazała, że liczba podobnych komórek T zwiększa się również u kobiet w czasie laktacji.

Naukowcy wrócili następnie do modelu myszy, aby zadać ostatnie pytanie:
czy drobnoustroje wpływają na komórki T w gruczole sutkowym w taki sam sposób, jak w jelitach?

Okazuje się, że tak.
Myszy żyjące w normalnym środowisku mikrobiologicznym miały znacznie wyższy poziom wszystkich trzech typów limfocytów T w gruczołach sutkowych niż myszy w warunkach wolnych od zarazków. Sugeruje to, że mikroby matki aktywują produkcję limfocytów T, co z kolei wzmacnia mechanizmy obronne tkanki gruczołu sutkowego.

Co zatem wiemy teraz:

• Mikroby wzmacniają odpowiedź immunologiczną w piersiach
• Komórki T migrują z jelita do miejsca laktacji
• Podczas karmienia gruczoł mlekowy staje się tkanką śluzową, dostosowując się do wpływów zewnętrznych

Co dalej? Jak jelita i piersi są ze sobą powiązane i jak wpływa to na zdrowie kolejnych pokoleń?

„Wiemy teraz znacznie więcej o tym, jak zmienia się układ odpornościowy matki w tym krytycznym okresie” – mówi Ramanan.
„To otwiera możliwość zbadania bezpośredniego wpływu tych komórek odpornościowych na zdrowie zarówno matki, jak i dziecka”.

Naukowcy zakładają, że hormony regulują wszystkie te zmiany, których celem jest ochrona matki przed zagrożeniami zewnętrznymi i infekcjami. Jednak to, jak dokładnie wpływa to na laktację, skład mleka i zdrowie, pozostaje kolejnym ważnym pytaniem badawczym.

„Jesteśmy dopiero na początku”, dodaje Jaquish. „Jeśli dostrzeżemy połączenie między jelitami a gruczołem mlekowym, jakie inne układy w organizmie mogą na siebie oddziaływać? I co jeszcze wpływa na skład mleka, które przekazujemy naszemu potomstwu?”

Zrozumienie zmian zachodzących w układzie odpornościowym matki w czasie ciąży i laktacji może mieć wpływ na zdrowie kolejnych pokoleń, ponieważ składniki układu odpornościowego i mikrobiologicznego są przekazywane z matki na dziecko wielokrotnie.

Odkrycia te mogą również pomóc kobietom, które nie mogą karmić piersią – na przykład poprzez opracowanie terapii stymulujących produkcję mleka lub ulepszonych mieszanek mlecznych, które mogą zapewnić podobne wsparcie odporności.

W miarę jak powiązania między jelitami a piersiami będą coraz lepiej poznane, naukowcy być może będą w stanie w przyszłości zalecać diety sprzyjające zdrowiu matek i optymalnej jakości mleka.