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Revista chilena de nutrición

versão On-line ISSN 0717-7518

Rev. chil. nutr. vol.46 no.5 Santiago out. 2019

http://dx.doi.org/10.4067/S0717-75182019000500644 

Artículo de Revisión

Leche Materna: Efectos de los oligosacáridos de la leche materna en el crecimiento y desarrollo de los lactantes (Parte 3)

Breast Milk: Effects of breast milk oligosaccharides on the growth and development of infants (Part 3)

Oscar  BrunserTesarschü*  1  2 

1Profesor Titular de Pediatría, Universidad de Chile. Santiago, Chile

2Representante en Chile, Nestle Nutrition Institute, Vevey, Suiza

RESUMEN

Actualmente existe la capacidad de sintetizar oligosacáridos de leche materna (HMOs) en cantidades importantes a partir de hidratos de carbono simples para emplear en estudios en lactantes e incluso en adultos. En los lactantes las fórmulas que contienen HMOs mantienen velocidades normales de incremento del peso, largo corporal y perímetro cefálico con variaciones del largo corporal, el peso y las masas magra y grasa característicos de ciertos HMOs. Algunos HMOs estimulan in vitro en monocitos estimulan en sangre periférica marcadores de inflamación semejantes a los observados con estímulos iguales en lactantes amamantados. Los HMOs están asociados con disminuciones del riesgo de enterocolitis necrosante en prematuros y en ratones. En seguimientos por cuatro meses, lactantes alimentados con una fórmula con 2’ fucosil lactosa (2’FL) y lacto-N- neotetraosa (LNnT), mostraron patrones de crecimiento del peso, el largo corporal y el perímetro cefálico comparables a los de un grupo control que recibió la misma fórmula sin HMOs; tampoco hubo diferencias en sus patologías intercurrentes. Las concentraciones de HMOs en la leche pueden variar dependiendo de la localidad geográfica donde fueron obtenidas o el estado de la nutrición materna estos factores deben ser tenidos en cuenta al planificar estudios en grupos de población.

Palabras clave: Campylobacter jejuni; 2’-fucosil lactosa: 3 sialil lactosa; Lacto N neotetraosa; Oligosacáridos de la leche materna

ABSTRACT

Human milk oligosaccharides (HMOs) are currently synthesized in amounts allowing studies with large numbers and longer follow ups of infants and adults. HMOs have been administered to adults in amounts of up to 20 grams per day without associated symptoms of gastrointestinal fermentation. The microbiota of these individuals presents changes considered positive: increases of Bifidobacterium and decreases of Firmicutes and Proteabacteria. A recent study in infants showed that specific HMOs modulate the growth of lean and fat mass or, on the contrary, decrease adipose tissue mass through not well characterized mechanisms. A study in infants fed for 4 months a formula containing both 2’-O-Fucosyllactose (2’-FL) and Lacto-N-neotetraose (LNnT) with a follow up of 8 months showed that body length, weight gain and head perimeter increased at rates comparable to those of breastfed infants or those fed a control formula. No differences in the incidence of upper and lower respiratory tract infections, skin allergies or use of antibiotics was observed. In the planning of population studies it is important to consider that in ethnically different populations breast milk may contain different profiles of HMOs depending on the area where live, suggesting that some of these profiles may be influenced by consanguinity.

Keywords: Campylobacter jejuni; Human milk oligosaccharides; 2’-fucosyl lactose: 3 salyl lactose; Lacto N neotetraose

INTRODUCCIÓN

Producción industrial de oligosacáridos de la leche materna

La investigación y el uso de los oligosacáridos de la leche materna (HMOs) han sido dificultados hasta hace poco tiempo por la imposibilidad de disponer de ellos en cantidades y con la pureza adecuadas. Es posible extraer grandes cantidades de oligosacáridos del suero de leche que queda como subproducto de la fabricación de queso. Estos oligosacáridos no afectan la salud de los seres humanos teniendo en cuenta la milenaria historia de consumo de leche de vaca y sus derivados, incluyendo las fórmulas infantiles; sin embargo, su composición química, estructura molecular y espectro son diferentes de los HMOs1,2.

En la actualidad se han patentado sistemas que utilizan bacterias genéticamente modificadas para sintetizar cantidades industriales de oligosacáridos iguales en todas sus características a los de la leche materna y con alto grado de pureza. Glycom A/S emplea E. coli K-12 con modificaciones en la actividad de su genoma en relación con la síntesis de hidratos de carbono complejos. La 2’FL es producida fermentando sacarosa y lactosa y sometiendo los productos resultantes a procesos repetidos de concentración y purificación; el producto final está formado por 94% de 2’FL, 3% de lactosa, 1% de L-fucosa; es decir, 99% del resultado son oligosacáridos semejantes a los que sintetiza la glándula mamaria; el 1% restante es 2’-fucosil-D-lactulosa3.

El método usado por Jennewein GmbH usa secuencialmente enzimas extraídas de bacterias y purificadas, que resultan en la producción de los oligosacáridos, aunque con un grado de pureza algo menor, que sin embargo, no representa un problema práctico. La ventaja de disponer de estos oligosacáridos es que además pueden servir de base para sintetizar moléculas más complejas.

Ensayos clínicos con HMOS (con énfasis en los lactantes)

En 2005, el efecto de la LNnT extraída de leche donada por mujeres que amamantaban fue descrito en niños de 2 años de edad; LNnT estimuló la proliferación y actividad metabólica de Bifidobacterium infantis pero no tuvo efecto en bloquear la colonización del tracto respiratorio superior por Streptococcus pneumoniae. El oligosacárido demostró actividad de prebiótico y pudo ser detectado en pequeñas cantidades en la circulación sanguínea, las que fueron excretadas en la orina; el autor sugirió realizar evaluaciones más detalladas4.

El efecto de 2’FL, LNnT o una mezcla de ambos en proporción 2:1 fue ensayado en voluntarios adultos sanos de 19 a 57 años5. El objetivo fue evaluar sus efectos sobre la microbiota al administrarlos a razón de 5, 10 o 20 g/día durante 2 semanas; también fue evaluada su tolerancia digestiva. Las molestias digestivas (dolor abdominal, reflujo, indigestión, diarrea o constipación) fueron evaluadas en una escala de 1 (ausencia total) a 7 (sumamente intensas)6. La consistencia de las evacuaciones fue evaluada aplicando la escala de Bristol. La intensidad de los síntomas fue muy baja durante todo el estudio, excepto en algunos participantes quienes con 20 g/día de HMOs. experimentaron meteorismo. Aunque las diferencias en los síntomas asociados con el consumo de los oligosacáridos al compararlos con glucosa (control), podrían llegar a ser significativas, en términos absolutos sus intensidades fueron muy bajas. Los autores consideran que las posibles molestias serían semejantes a los que en circunstancias normales experimentaría cualquier individuo que ingiere hidratos de carbono complejos5. Es importante considerar que la leche materna proporciona a los lactantes 5 a 25 g/día de HMOs totales y aunque los adultos en el estudio recibieron hasta 20 gramos de oligosacárido, las diferencias con los lactantes son más aparentes que reales cuando las ingestas de los adultos son expresadas por kilogramo de peso corporal. Expresadas de esta manera, las cantidades de HMOs que reciben los lactantes resultan bastante comparables a las que recibieron los adultos: en el caso de la 2’FL los lactantes recibieron 170-660 mg/ kg/día y potencialmente pueden llegar a 1.150 mg/día en los primeros meses de vida; para la LNnT las cantidades pueden variar entre 20 y 100 mg/kg/día y a veces 385 mg/kg/día. Un adulto de 70 kg de peso que recibió 5 a 20 gramos de 2’-FL recibe un rango de 71 a 280 mg/Kg/día (y podrían potencialmente llegar a 800 mg/kg/día) y cantidades similares para la LNnT; es decir, los 20g/día administrados a los adultos no representan cantidades desmesuradas. Al estudiar la microbiota fecal de los adultos, sus recuentos de bifidobacterias aumentaron hasta representar 25% del total; es decir, se llegó a cifras bastante semejantes a las de los lactantes amamantados5.

Recientemente un estudio exploró de efecto de la 2’FL asociada con GOS sobre marcadores de inmunidad de lactantes sanos de término incorporados al protocolo a los 5 días de vida, amamantados en forma exclusiva o con una fórmula estándar hasta los 4 meses de edad7. Los lactantes alimentados con fórmula fueron asignados al azar a uno de tres grupos: a) fórmula control (FC), que contenía 2,4 g de GOS/L; b) fórmula experimental 1 (FE1): 0,2 g de 2’FL/L + 2,2 g/L de GOS; c) fórmula experimental 2 (FE2) 1,0 g/L de 2’FL/L + 1,4 g/L de GOS. A las 6 semanas edad se obtuvieron muestras de sangre de grupos de estos lactantes para aislar PBMC con el fin de caracterizar su fenotipo; estas células fueron estimuladas con fitohemaglutinina para cuantificar su capacidad de proliferar y que progresaran en su ciclo celular; otro grupo de PBMC fue estimulado con RSV. Las citoquinas sintetizadas por los PBMC fueron identificadas y cuantificadas tanto en el plasma sanguíneo como en los cultivos ex vivo8. Los lactantes alimentados con las fórmulas con HMOs exhibieron perfiles de citoquinas intermedios entre los de los amamantados y los alimentados con FC. Las concentraciones plasmáticas de citoquinas inflamatorias (IL– 1α, IL-1 β, IL-6 y de TNF-α) y de citoquinas antiinflamatorias, (IL-1ra e IL-10) fueron mucho más altas en el grupo control que en los lactantes amamantados (p≤ 0,05). Los niños de los grupos cuyas fórmulas contenían 2’FL tenían perfiles de citoquinas proinflamatorias significativamente diferentes del grupo control, pero semejantes entre sí y con los lactantes amamantados.

Al comparar los cuatro grupos estudiados no se detectaron diferencias en las concentraciones plasmáticas de interferón-α2 (IFN-α2), interferon-γ, IL-10, o de la proteína-10 inducida por el interferón-γ (IP-10). Las concentraciones de la quemoquina RANTES, el TNF-α y el interferón-γ fueron significativamente más altas (p≤ 0,05) en los sobrenadantes de los cultivos ex vivo de PBMC del grupo FC en comparación con el grupo BF. Hubo una tendencia similar para IL-1ra, IL-6 (p≤ 0,05 no ajustado) y la IL-1 β (p= 0,06). En los grupos alimentados con las FE hubo diferencias entre ellas y con el grupo BF para estos marcadores; el grupo FE1 tenía concentraciones más bajas de IL-1 β, TNF-α e IL-6 mientras que FE2 no difería del grupo FC para ninguna de estas citoquinas. Las concentraciones de IFN-α2, IL-1α, IL-10. IP-10 y RANTES tampoco mostraron diferencias significativas al comparar los cuatro grupos entre sí.

Los niveles de citoquinas en los cultivos de linfocitos de los lactantes alimentados con las fórmulas experimentales fueron similares entre si y lo mismo fue observado al comparar las citoquinas producidas por PBMC estimulados con VRS o fitohemoaglutinina. Tampoco se observaron diferencias al comparar los resultados en las poblaciones de linfocitos circulantes del grupo alimentado con la fórmula control o del grupo amamantado con las poblaciones de linfocitos de los lactantes alimentados con las fórmulas experimentales. La excepción fueron los linfocitos CD8+ del grupo FC, que eran menos numerosos que en el grupo que recibió la FE2 y en los amamantados (p< 0,05). Tampoco hubo diferencias entre los grupos en relación con sus respectivas cargas de VRS: los lactantes que recibieron las fórmulas suplementadas con 2’FL mantenían ex vivo niveles plasmáticos y perfiles de citoquinas inflamatorias bajos, similares a los de los niños amamantados que sirvieron de referencia. Este estudio demostró que ambas dosis de oligosacáridos disminuyen las respuestas inflamatorias, incluso durante episodios respiratorios asociados con VRS, que desencadena respuestas inflamatorias muy intensas. Las variaciones de estos perfiles, aunque interesantes, deben ser evaluadas con cautela sobre todo porque tanto sus niveles promedio como sus rangos normales de variación no han sido caracterizados con precisión en lactantes sanos8.

Los HMOs son uno los macronutrientes más abundantes y su significado para la salud infantil continúa siendo investigado. Sus efectos son pleiotrópicos ya que actúan no sólo sobre la microbiota del colon sino también a distancia, sobre el sistema nervioso, el sistema inmune y la colonización de mucosas de recién nacidos y lactantes; en el sistema nervioso uno de los efectos más importantes se produce a través del ácido siálico. Estos efectos a distancia sobre el sistema nervioso no se producen porque los HMOs son absorbidos o fermentados o porque circulan en el torrente sanguíneo en cantidades. Este efecto se produce porque en algunos HMOs el final de su cadena de glucósidos está marcado por dos moléculas de ácido siálico que son liberadas al iniciarse su hidrólisis en el intestino. El ácido siálico pasa a la circulación, atraviesa la barrera hematoencefálica y sirve de sustrato en el tejido nervioso en etapas en que este glucano es requerido en cantidades importantes para el desarrollo de neuronas y glía.

Los HMOs aumentarían la eficiencia con que el organismo utiliza algunos nutrientes, efecto que fue investigado en un estudio acerca de los efectos de la 2’FL sobre el crecimiento de 424 lactantes quienes fueron alimentados con una fórmula experimental cuyo aporte de energía era similar al de la leche materna y las fórmulas infantiles9. Esta fórmula aportaba ~64,3 kcal/dL pero con un aporte de macronutrientes 5% menor. La fórmula control proporcionaba 2,4 g/L de GOS y las fórmulas experimentales contenían 0,2 g/L de 2’FL y 2,2 g/L de GOS (Grupo EF1) o 1 g de 2’FL y 1,4 g/L de GOS (Grupo EF2), de manera que las tres fórmulas contenían la misma cantidad total de oligosacáridos no digeribles; un grupo de lactantes amamantados sirvió de control. La principal variable analizada fue el peso corporal entre los 5 y los 119 días de vida; adicionalmente fueron registrados otros parámetros de crecimiento. El comportamiento de los niños fue evaluado al ofrecerles la alimentación ad libitum, aunque sin exceder 240 ml de fórmula por vez. El control inicial se produjo a los 5 días de vida y los controles subsiguientes fueron a los 14, 28, 42, 84 y 119 días. En la visita del día 28 o del día 42 las madres entregaron una muestra de leche; en los días 42 y 119 fueron obtenidas muestras de sangre, orina y deposiciones de los lactantes. No se observaron diferencias significativas para los parámetros antropométricos al comparar los distintos grupos entre sí en cuanto a su peso, largo corporal y perímetro cefálico9. El grupo alimentado con leche materna aumentó su peso más rápidamente entre los días 14 a 28 pero desde el día 84 y hasta el día 119 la ganancia de peso fue más rápida en el grupo EF2.

En los grupos que recibieron las fórmulas los volúmenes consumidos fueron comparables, aunque durante períodos breves los consumos de FC fueron 10% mayores. Los lactantes de los grupos EF1 y EF2 no experimentaron más efectos adversos que quienes recibieron la FC; la mayor parte de los efectos adversos detectados fueron infecciones respiratorias altas, otitis media, candidiasis oral o cuadros considerados infecciones virales. En el grupo FC fueron diagnosticados 5 lactantes con eccema mientras que ninguno lo fue en EF1 o EF2 (p <0,05). En los lactantes alimentados con FC los niveles de 2’FL en el plasma estuvieron por debajo de los niveles de detección; en los otros tres grupos estos niveles fueron HM > EF2 > EF1, lo que refleja las cantidades de oligosacárido presentes en la leche materna o en las fórmulas A partir del día 42 y hasta el día 119 las concentraciones plasmáticas de 2’FL disminuyeron paulatinamente en FE1, FE2 y HM (p= 0,017, 0,008 y 0,015, respectivamente). Al expresar las cantidades circulantes como porcentajes absorbidos los valores fueron comparables: 0,07%, 0,05% y 0,05% para EF1, EF2 y HM. Respecto de la excreción urinaria, las cantidades fueron diferentes al comparar los grupos: HM > FE2 > FE1 > FC. En las mediciones en orina, la excreción de 2’FL disminuyó en el grupo amamantado; no se detectaron cambios en los grupos FE1 y FE2, en quienes la concentración de 2’FL en sus respectivas fórmulas se mantuvo sin cambios. Este estudio demostró que es factible adicionar 2’FL a fórmulas infantiles y que los parámetros de crecimiento corporal y los niveles circulantes y urinarios de 2’FL son comparables a los de los lactantes amamantados. La 2’FL sintética fue bien tolerada y no indujo efectos adversos; tampoco hubo diferencias al comparar los grupos FE con los lactantes amamantados. Sin embargo, el número de participantes en este estudio es bajo, lo que dificulta extraer conclusiones firmes.

La obesidad se ha transformado en una epidemia a nivel mundial; existe evidencia empírica de que la leche materna ejerce efectos protectores frente a ella, incluso a largo plazo. Sin embargo, no todos los estudios son concordantes; esto apoyaría la idea de que el espectro de HMOs en la leche de las madres no es único y explicaría parte de las diferencias en la ganancia de peso de sus hijos. Es importante considerar que la leche materna contiene numerosas proteínas y péptidos sintetizados en los acinos mamarios o sistémicamente10 amén de compuestos bioactivos (citoquinas, adipoquinas, cofactores y quemoquinas), cuyas concentraciones y proporciones varían a lo largo de la lactancia11. Por eso existe interés en explorar la posibilidad de correlacionar las diferencias en la composición de los HMOs con la composición corporal de los lactantes. Alderete et al12, estudiaron un mes después del parto a 37 madres cuyos hijos estaban siendo amamantados en forma exclusiva y satisficieron criterios de inclusión y exclusión; los lactantes fueron sometidos a mediciones antropométricas al mes y a los 6 meses de vida. La cantidad absoluta y el porcentaje relativo de grasa corporal y masa magra fueron cuantificados mediante DEXA. Las madres donaron la leche de una mama para cuantificar 16 HMOs. La condición de secretor fue caracterizada cuantificando la presencia de 2’FL o LNFP. Las cantidades de HMOs en la leche fueron expresadas como μg/mL y como proporción del total. A los 6 meses las concentraciones de algunos HMOs (2’FL, LSTb y FLNH) permanecieron sin cambios mientras que otros oligosacáridos disminuyeron significativamente (p< 0,0001 y p< 0,005). Al mes de edad el aumento de 1 μg/ mL en la concentración de LNFP I en la leche materna se asoció con un peso corporal más bajo (-0,40 g/kg).

Al corregir para la diversidad y homogeneidad de los HMOS al mes de edad, la masa grasa y el porcentaje de grasa corporal se correlacionaron inversamente con la concentración de LNFP I pero no hubo relación entre este parámetro y la concentración de cualquier otro HMO. A los 6 meses cada de aumento de de 1 μg/mL de DSLNT en la leche materna se asoció con incrementos de 0,01 cm en la longitud corporal; cada aumento de LNFP I de 1 μg/ mL en la leche estaba asociado con 1,11 g menos de peso corporal, 0,85 g menos masa magra y 0,79 g menos masa grasa. Por el contrario, el aumento de 1 μg/mL de DSLNT y de LNFP II estaba asociado con aumentos de 1,92 g y 0,42 g de masa grasa corporal, respectivamente. Notablemente, el aumento de 1 μg/ml de LNFPII predecía una masa grasa 0,33 g menor al mes de edad.

A los 6 meses de edad el aumento de 1 μg/ml de LNnT en la leche materna estuvo asociado con disminuciones de 0.03% de la masa grasa corporal total mientras que incrementos de FDSLNH de la misma magnitud estaban asociados a los 6 meses con una masa grasa corporal 0,04% mayor. Ningún otro HMO estuvo asociado con cambios en el crecimiento o de la composición corporal a los 6 meses. Al analizar los parámetros de crecimiento corporal, incluso después de ajustar para el IMC materno y la ganancia de peso gestacional, la ganancia de peso de los lactantes al mes y a los 6 meses de vida era explicada en parte por efectos dependientes de HMOs específicos, fundamentalmente LNFP I al mes de edad y por la suma de LNFP I + DSLNT a los 6 meses. La inclusión de LNFP al modelo de análisis explica 6% de la ganancia de peso corporal y al mismo tiempo 13% de la varianza de la masa magra; examinadas con el mismo modelo. LNFP I, DSLNT y FDSLNH explicaron 33% de la varianza de la masa grasa de los lactantes.

La inclusión en el análisis de este modelo de los resultados de la medición de LNnT explica 23% de la varianza del porcentaje de masa grasa corporal a los 6 meses de edad. Este estudio apoya la idea de que dentro del conjunto de HMOs, algunos influirían en la composición corporal a través de la acumulación de tejido magro, de tejido adiposo o del crecimiento de la talla12. Es posible que la insulina o la leptina modulen también el peso y el largo corporal y los cambios de las masas magra y grasa, así como la composición corporal. El aumento de la concentración de LNFP II y la DSLNT equivalente a un desvío estándar respecto del promedio de su concentración en la leche se asoció con incrementos de 358 g y 856 g de la masa grasa a los 6 meses, respectivamente, valores que representan aproximadamente 16% y 35% del total de la masa grasa promedio.

Por otra parte, la concentración de LNFP I al mes y a los 6 meses estaba asociada con valores de peso corporal, masa magra y masa grasa totales más bajos: a los 6 meses estos valores eran 677 g, 519 g y 482 g menores, respectivamente y explicaban la mayor parte de la varianza de peso de los lactantes, proporción mayor que lo que explica el IMC materno antes del embarazo y/o su aumento durante la gestación. Esto puede ser significar que ciertos HMOs, probablemente en asociación con hormonas y factores de crecimiento específicos, participan en el crecimiento de parámetros corporales de los lactantes a los 6 meses; un seguimiento de estas observaciones a largo plazo, hasta la edad escolar y la adolescencia, sería de interés12. También es probable que los HMOs modulen la colonización y la composición inicial de la microbiota al nacer y contribuyan a estimular específicamente a componentes de la microbiota de la leche materna, influyan en la absorción de nutrientes y atenúen la intensidad de procesos de activación del sistema inmune parecidos a los fenómenos de inflamación que acompañan a la instalación de la microbiota residente en un intestino virgen de contactos previos11.

Queda por aclarar por cuánto tiempo persisten los efectos de los HMOs sobre la composición de la microbioma y sus efectos metabólicos sobre el peso corporal. Algunos de estos efectos fueron explorados en un estudio multicéntrico que evaluó el efecto de la LNnT sobre el crecimiento de niños mayores de 6 meses de edad que concurrían a centros de la JUNJI de Santiago; los niños fueron enrolados a los 6-24 meses de edad, con seguimientos por 16 semanas; con el mismo diseño experimental participaron recién nacidos de Estados Unidos. No se observó que LNnT ejerciera efectos negativos sobre el crecimiento de los participantes y la tolerancia fue satisfactoria4.

Una publicación reciente discutió los mecanismos a través de los cuales la maduración del sistema inmune del feto se produce in útero sin desencadenar reacciones del tipo “el feto-versus-la madre” y de qué manera los HMOs favorecen este desarrollo postnatal13. Los HMOs fortalecerían la inmunidad innata, especialmente a nivel del tubo digestivo, previniendo reacciones inflamatorias intensas y descontroladas. Un aspecto analizado fue el efecto de la leche materna en la prevención de la ECN en prematuros ya que la experiencia clínica apoya que la leche materna tiene indudables efectos protectores. Ante la dificultad de efectuar estudios en prematuros, Jantscher-Krenn y colaboradores usaron un modelo experimental de ECN en ratas a las que administraron HMOs por sonda a razón de 10 mg/mL disueltos en una fórmula infantil, poniendo en evidencia efectos protectores. Al diferenciar los efectos de diferentes oligosacáridos en relación con la ECN, DSLNT resultó el más efectivo; para este efecto era necesario que al final de la cadena de esta molécula estuvieran presentes sus dos unidades de ácido siálico, ya que su separación por hidrólisis enzimática induce la pérdida de los efectos protectores. La administración de DSLNT se asoció con aumentos de la supervivencia de las ratas desde 73,1% a 95,0% y con menor daño histológico a nivel de la mucosa intestinal (p <0,001)14. La lactoferrina es otro componente de la leche materna con efectos protectores11, lo que permite inferir que en la patogenia de la ECN participarían bacterias Gram negativas que requieren hierro para invadir tejidos. Es probable que otros oligosacáridos también modifiquen las lesiones de la ECN desencadenadas por la agregación de plaquetas inducida por fracciones de colágeno liberadas por el proceso inflamatorio15.

En ratas recién nacidas a las que fueron administrados bolos de HMOs por sonda gástrica estos mismos autores midieron durante 2 horas las concentraciones de oligosacáridos en el lumen de segmentos de intestino delgado, en la sangre y la orina. La abundancia relativa de los HMOs cambió en forma significativa en los segmentos medio y terminal del yeyuno, es decir, antes de llegar al colon. La 3'SL, el principal oligosacárido en la leche de las ratas apareció en la sangre y la orina de los animales recién nacidos, lo que indica que su absorción a la circulación ocurre el intestino delgado. Los oligosacáridos de origen murino presentes en el estómago y el intestino de los ratones recién nacidos fueron los característicos de la leche de rata y son diferentes de los HMOs, excepto por la 3'SL16.

Un estudio multicéntrico17 evaluó los efectos de una fórmula infantil adicionada con 2’FL y LNnT sintéticos sobre el crecimiento, la tolerancia digestiva y la morbilidad de lactantes incorporados al protocolo entre los 0 y 14 días de vida y seguidos en total por un año. Ambos oligosacáridos, dos de los más abundantes en la leche materna, dependen del rasgo genético secretor de las madres. Como la leche de vaca y las fórmulas preparadas en base a ella sólo contienen trazas de estos compuestos, los efectos detectados con una fórmula experimental pueden ser considerados como debidos exclusivamente a los oligosacáridos adicionados. Participaron en el estudio centros de Italia y Bélgica aplicando criterios estrictos de inclusión y exclusión para asegurar la homogeneidad clínica de los participantes. La fórmula con oligosacáridos fue administrada durante 4 meses, cuando fue reemplazada por la fórmula control, sin oligosacáridos, y con un seguimiento posterior hasta los 12 meses para detectar efectos adversos tardíos. Después de la incorporación al protocolo, las visitas de control ocurrieron a los 30 días y a los 2, 3, 4, 6 y 12 meses de edad. En la visita inicial se practicó un examen clínico y el peso y la talla fueron registrados; estos parámetros fueron evaluados en todos los controles siguientes; además en un diario ad hoc se registró información acerca de los volúmenes de fórmula consumidos, la tolerancia digestiva y los patrones de conducta de los lactantes durante los 3 días previos a cada visita. Los padres registraron posibles síntomas de enfermedades, uso de medicamentos, etc. El resultado primario fue la ganancia diaria de peso (g/día) entre el ingreso al proyecto y sucesivos controles hasta los 4 meses de edad. La elección del período de 4 meses estuvo sustentada en que en este rango de edad la leche materna o una fórmula suelen ser la única fuente de nutrición de los lactantes. Los resultados secundarios fueron el peso y el largo corporales, el IMC y el perímetro cefálico expresados como puntajes Z; también fueron registrados la tolerancia digestiva, las características de las deposiciones, patrones de conducta (inquietud, cólico, despertares nocturnos), volúmenes de fórmula consumida, morbilidades, efectos adversos y uso de fármacos.

En el estudio participaron 175 lactantes de los que 88 conformaron el grupo experimental. Desertaron del estudio 44 lactantes (25,1% del total y 24 del grupo control; la razón más frecuente fue un EA: (11 en el grupo experimental y 12 en el grupo control); otras razones fueron solicitudes de los padres o a inasistencias a controles. Las proteínas de la fórmula control (1,8 g dL, con relación proteínas de suero/caseína 70:30) provenían mayormente del suero de leche de vaca; la fórmula aportaba ácidos grasos poliinsaturados de cadena larga y energía a razón de 67 kcal/dL. La fórmula experimental era idéntica a la fórmula control excepto que contenía 1,0 g de 2’FL y 0,5 g de LNnT por litro (Glycom A/S, Kongens Lyngby, Dinamarca). Los volúmenes promedio consumidos diariamente a los 4 meses de edad fueron comparables en ambos grupos: 908 ml en el grupo experimental y 929 ml en el control (p= 0,54). La ganancia promedio de peso a lo largo de los 4 meses fue 29,84 ± 0,60 g/día en el grupo experimental y 30,15 ± 0,58 g/día en el control (diferencia no significativa). Expresados como puntaje Z, tampoco hubo diferencias significativas para los promedios de crecimiento del peso, largo corporal, perímetro cefálico e IMC para la edad, con valores dentro de los estándares de la OMS (Figuras 1). Los síntomas gastrointestinales y las características de las evacuaciones fueron comparables en ambos grupos, aunque el grupo experimental tuvo heces más blandas a los 2 meses (p= 0,021) (Figura 2). También fueron comparables los patrones de conducta en ambos grupos, aunque los episodios de cólicos y los despertares nocturnos fueron algo menos frecuentes en el grupo experimental. El porcentaje de lactantes que experimentó un EA dentro del período de 4 meses en que consumieron los HMOs también fue comparable en ambos grupos: 6 lactantes en el grupo experimental (6,8%) y 10 (11,5%) en el grupo control. A los 12 meses los lactantes del grupo experimental habían tenido menos episodios de bronquitis, infecciones del tracto respiratorio bajo y episodios de otitis; este grupo usó menos antipiréticos y antibióticos, aunque sólo durante los primeros 4 meses; a los 6 y 12 meses la diferencia entre los grupos había desaparecido. A los 12 meses la administración de los oligosacáridos no se asoció con alteraciones de los parámetros de crecimiento y desarrollo de vida, incluyendo los 8 meses de observación para evaluar EA tardíos. La información clínica fue recolectada por los padres y evaluada por pediatras externos, que no pertenecían al grupo que diseñó y condujo el estudio, lo que agrega validez a los resultados. La disminución de los episodios respiratorios altos puede estar asociada con un posible efecto de la 2’FL. En los nacidos por cesárea hubo una disminución de la probabilidad estadística de bronquitis y de infecciones del tracto respiratorio en quienes recibieron los HMOs, pero el número de participantes fue bajo. Las diferencias en los patrones de colonización bacteriana en los nacidos por cesárea persistieron más allá de los 4 meses y hasta los 12 meses. Apoyando los resultados de este estudio, LNnT redujo la carga de S. pneumoniae en el parénquima pulmonar de conejos porque previene la adherencia de las bacterias al parénquima. Un efecto similar fue descrito en chinchillas tratadas con LNnT18,19. Estos efectos podrían ser explicados por el estímulo de la inmunidad local inducido por estos oligosacáridos.

Figura 1 Curvas de aumento de peso corporal de varones y mujeres entre el nacimiento y los 12 meses de edad. Existe un alto grado de similitud para las curvas entre los alimentados con la fórmula control (FC) y la fórmula experimental (FE) por 4 meses seguidos por 8 meses con la fórmula control. (Tomado de Puccio et al.17

Figura 2 Curvas que comparan la consistencia de las evacuaciones (Escala de Bristol) y su frecuencia en los grupos que recibieron la fórmula control (FC) por 12 meses y la fórmula experimental (FE) por 4 meses seguidos por FC por 8 meses adicionales. (Tomado de Puccio et al.17

McGuire20 y Newburg21 confirmaron resultados de algunos estudios anteriores efectuados en grupos de poblaciónn18. Su interpretación es complicada por la observación de que las concentraciones de HMOs variaron dependiendo de la localidad geográfica donde fueron obtenidas las muestras. Esto significa que, a futuro, para confirmar el origen de estas variaciones, puede ser necesario practicar análisis genómicos de la población, de factores como la nutrición y la calidad del entorno además de aquello que es englobado en el concepto de factores socio-culturales22. Es posible que en grupos de población que han vivido más o menos aislados por largo tiempo, con altas tasas de endogamia, se acumulen espectros de HMOs con características propias.

Esta revisión muestra que los ensayos clínicos con fórmulas con HMOs en lactantes menores de un año de edad no están asociado con alteraciones de sus velocidades de crecimiento. La mayoría de los estudios han explorado el efecto de un HOM, principalmente 2’FL, pero en la actualidad comienza a haber disponibilidad de otros compuestos de este tipo, hay resultados empleando dos de ellos y habrá que esperar los que exploren mezclas con mayor número de oligosacáridos. Los resultados obtenidos hasta ahora son promisorios, ya que no se han detectado alteraciones funcionales en los lactantes. Algunos estudios exploraron el efecto in vitro de la 2’FL agregada a una fórmula sobre el funcionamiento de las células mononucleares de la sangre periférica (PBMC), que son componentes importantes de los mecanismos de inmunidad y se observó que este oligosacárido disminuye las tasas de citoquinas proinflamatorias en la circulación, incluso cuando estas células fueron estimuladas con VRS, que desencadena respuestas inflamatoriasintensas.

Un estudio que relacionó el peso corporal y las masas magra y adiposa en lactantes con las concentraciones de seis HMOs de la leche materna puso de manifiesto que algunos HMOs se asocian con aumentos de la masa magra y otros con aumentos de la masa adiposa o la talla; la suma algebraica de estos resultados indica que los HMOs pueden modificar la composición corporal de manera importante pero que en general, sus efectos serían beneficiosos en el sentido de disminuir el riesgo de obesidad.

La posibilidad de disponer de HMOs sintéticos con alto grado de pureza y en cantidades considerables está permitiendo estudios con números importantes de lactantes y seguimientos a largo plazo; estos han reforzado la evidencia de que junto con no inducir alteraciones del crecimiento y protegerían de procesos infecciosos. Cabe esperar en un futuro no lejano la publicación de nuevos estudios con distintos diseños experimentales que contribuirán a expandir y aclarar la comprensión del papel de estos compuestos.

A modo de conclusión general es interesante contemplar los avances registrados en los últimos años acerca de la estupenda complejidad que evidencia la composición de la leche materna. Esta característica está relacionada con las funciones que la leche materna cumple en el crecimiento y desarrollo durante los primeros meses de vida. El hecho que en la leche de vida se haya descubierto la presencia de más de 1.600 moléculas diferentes de proteínas revela que la madre transmite al lactante en mensajes muy complejos pero indispensables para que el crecimiento y el desarrollo sean óptimos.

Lo mismo sucede con los HMOs, de los que han sido detectados más de 200, aunque individualmente las madres sintetizan unos 60. Nuevamente, esta pluralidad es un índice de la complejidad de los mensajes metabólicos que la madre transmite al recién nacido y al lactante en los primeros meses de vida. Esto quiere decir que el proceso de crecer y desarrollarse debe estar regulado de manera extraordinariamente fina en las etapas más tempranas de la vida y que una proporción de estos procesos sigue bajo control materno. Aunque los efectos de numerosos componentes de estas familias de moléculas no son aparentes, hay que tener en cuenta que la naturaleza no gasta energía ni nutrientes en sintetizar moléculas que no tienen utilidad funcional.

Los efectos de partes de esta riqueza de compuestos bioactivos puede no aparentar importancia a primera vista, pero esto no disminuye su trascendencia, aunque resulten difícil de identificar y cuantificar; sus repercusiones probablemente pueden ser importantes en etapas posteriores de la vida, incluso muchos años después del nacimiento en procesos aparentemente con poca relación con la etapa de la alimentación con leche materna. Sería interesante poder dilucidar hasta qué punto y por cuanto tiempo el organismo del lactante es independiente en forma total de su madre después del nacimiento. El organismo de la madre adiestra in utero a la “maquinaria metabólica” del feto a través del líquido amniótico traspasando al amnios bacterias y proteínas de la microbiota materna y que algunos de sus oligosacáridos.

Los HMOs sólo tienen la capacidad de atravesar la barrera intestinal como trazas, por lo que probablemente transmiten sus mensajes a través de receptores muy refinados para transducir señales. Este es un campo que probablemente será investigado a futuro con gran interés. Los HMOs tienen uno de sus principales contactos en el tubo digestivo con la microbiota residente, con su considerable variedad de phila, géneros, especies y cepas. Para este caso la diversidad de estructuras químicas de los HMOs debe estar coordinada de alguna manera con la complejidad funcional de estas poblaciones bacterianas para beneficio del lactante. Los HMOs deben ser vistos como un componente más de todo un sistema metabólico integrado al que hay que agregar las inmunidades innata y adquirida, las moléculas aportadas por los nutrientes y muchos otros factores.

En todo este proceso de descubrimiento de la complejidad del organismo del lactante no hay que perder de vista que las tecnologías modernas de separación, identificación y análisis están jugando un papel trascendental porque han ido transformando suposiciones educadas en este sentido en realidades tangibles. Mirando estos desarrollos es evidente que se pueden esperar numerosos desarrollos en el futuro.

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Recibido: 25 de Febrero de 2019; Revisado: 23 de Abril de 2019; Aprobado: 06 de Mayo de 2019

*Dirigir correspondencia a: Oscar Brunser Tesarschü. Avda. Las Condes 11287, Las Condes, Santiago. E-mail: obrunser@icloud.com

Conflicto de intereses. Sí. El Dr. Oscar Brunser es representante en Chile del Nestlé Nutrition Institute.

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