В последнее время защитные факторы грудного молока и его состав, влияющий на иммунитет ребенка, вызывают всё больший и больший интерес у отечественных и зарубежных исследователей. Появляется все больше исследований, доказывающих уникальные защитные функции компонентов грудного молока.
Наибольший интерес вызывают такие белки как лактоферрин, лизоцим, иммуноглобулины различных типов (IgD, IgG, slgA, IgM, IgE),a-Лактальбумин, липаза и k-Казеин, их функции и механизмы их работы. В последних работах отечественных специалистов по изучению вышеперечисленных факторов защиты была собрана исследовательская база данных, для создания которой брались ежедневные пробы молока на протяжении 1-2 лет лактации, сроки лактации составляли от одного дня до 4-х лет.
Клеточный состав грудного молока разный у молозива и зрелого молока:
В нашей статье мы уделим внимание нескольким самым хорошо изученным белкам грудного молока и их уникальным антивирусным и антибактериальным свойствам.
Доказано, что лейкоциты из грудного молока способны закрепиться на эпителии кишечник ребенка, находиться там до 60 ч и проникать в кровеносную систему ребенка, поддерживая его иммунную систему и помогая ее правильному формированию. Молоко есть продукт синтеза крови, но при этом гемато-молочный (передачи веществ из крови в молоко) барьер является непроницаемым для сахарозы и инсулина, избирательно проницаемым для клеток иммунной системы матери- лейкоцитов, лимфоцитов, белков, sIgA, (секреторный иммуноглобулин), альбумина. Желудочно-кишечный тракт ребенка первых лет жизни (а отнюдь не первых месяцев, как считалось ранее) обладает пониженным рН и другим рядом свойств, что позволяет определять клетки именно иммунной системы, не расщеплять их и позволять им длительно работать в кишечнике ребенка. Более того, лактоферрин, белок грудного молока, обладающий максимальным набором защитных качеств, не расщепляется и у взрослого человека и способен помочь в борьбе с очень большим рядом распространенных заболеваний. Продукты же расщепления других белков также способны противодействовать микробной флоре, сохраняя свою активность в ЖКТ на протяжении длительного срока, стимулируя правильное развитие иммунной системы ребенка.
В таблице приведены концентрации иммуноглобулинов и других защитных белков грудного молока и описаны основные их функции:
Состав грудного молока. Из чего состоит грудное молоко?
Грудное молоко богато питательными веществами, которые насыщают и защищают организм малыша. Но известно ли Вам, что его состав изменяется с течением времени? Узнайте, из чего состоит грудное молоко и как оно адаптируется к потребностям ребенка.
Грудное молоко — самая первая пища ребенка, поэтому, разумеется, в его состав входят необходимые питательные вещества — углеводы, белки, жиры, а также вода для поддержания водного баланса в организме. 1 Все это так. Но материнское молоко — не просто пищевой продукт, и выполняет оно не только питательные функции.
Из чего состоит грудное молоко?
Каждая порция грудного молока содержит множество других компонентов, многие из которых уникальны.
Этот длинный список включает лишь часть ингредиентов грудного молока — а ученые между тем обнаруживают все новые вещества в его составе. Что интересно, содержание этих ингредиентов колеблется в зависимости от возраста и потребностей ребенка.
Начнем с самого начала…
В первые дни: молозиво
Первое молоко, которое образуется сразу после рождения ребенка, называется молозивом. Эту густую липкую жидкость часто называют «жидким золотом», и не только за ее желтый или оранжевый цвет. Молозиво выполняет важную функцию питания и защиты хрупкого организма новорожденного ребенка.
Состав молозива
Молозиво содержит те же вещества, что и грудное молоко в последующие недели, но в другом соотношении — в соответствии с потребностями новорожденного.
Молозиво, например, иногда называют природной вакциной за высокое содержание антител и лейкоцитов. После того как ребенок покидает безопасную материнскую утробу, первое молоко помогает защитить его от инфекций и заболеваний.
Кроме того, защитные свойства молозива играют важную роль в укреплении пищеварительной системы малыша. Молозиво защищает и укрепляет слизистую оболочку желудочно-кишечного тракта, которая у новорожденных обладает высокой проницаемостью. 12,13 Это особенно важно, если ребенок родился недоношенным, поскольку в таком случае возрастает риск заболевания некротическим энтероколитом. 13
Помимо этого, молозиво богато минералами и витаминами, а содержание витаминов A, E и K в нем выше, чем в зрелом грудном молоке. Содержание белков тоже повышено. 1 А еще молозиво обладает слабительным эффектом, помогая выведению мекония (первородного кала). 14
В последующие несколько недель: переходное молоко
В течение первой недели жизни ребенка, примерно через два–четыре дня после родов, выработка грудного молока увеличивается. Грудь становится больше и тверже — начинает «приходить» молоко. На третий день малыш потребляет 300–400 мл грудного молока в сутки, а к пятому дню — уже 500–800 мл. Неудивительно, что грудь кажется больше!
Молоко, которое вырабатывается с 5-го по 14-й день, называется переходным. 15 В полном соответствии с названием, в этот период происходит переход от молозива к зрелому грудному молоку. Оно становится более густым и светлым, в нем возрастает содержание жира и лактозы (природного сахара), повышается калорийность. Все это делает переходное молоко идеальной пищей для быстрорастущего организма новорожденного.
Но несмотря на изменение структуры, переходное молоко по-прежнему содержит большое количество антител, живых клеток, полезных бактерий и прочих биологически активных веществ, необходимых для здоровья ребенка. 15
После четырех недель: зрелое молоко
К моменту, когда ребенку исполняется четыре недели, грудное молоко достигает полной зрелости. Оно богато белками, сахаром, витаминами и минералами, а также всевозможными биологически активными компонентами — гормонами, факторами роста, энзимами и живыми клетками. Все это обеспечивает здоровый рост и развитие ребенка. 7
После четырех недель содержание питательных веществ и соотношение ингредиентов в зрелом молоке в целом остается довольно стабильным. Однако состав молока в разное время и в разные кормления все равно может варьироваться.
Например, если мама или ребенок болеют, в организме мамы вырабатываются антитела к возбудителям этого заболевания, и эти антитела попадают в грудное молоко. А когда малыш начинает исследовать мир и пробовать игрушки на вкус, в грудном молоке возрастает содержание защитных антибактериальных энзимов. 16 Другими словами, состав грудного молока адаптируется под потребности ребенка.
Что такое «переднее» и «заднее» молоко?
Возможно, Вы замечали, что к концу кормления молоко становится гуще. Дело в том, что по мере кормления жирность молока постепенно увеличивается. Это связано с механическими особенностями движения молока в груди. Густое молоко, поступающее в конце кормления, часто называют «задним», а более жидкое молоко в начале кормления — «передним». Можно подумать, что переход от «переднего» молока к «заднему» наступает в какой-то определенный момент, но это не так — изменение консистенции происходит постепенно. 15 Оба вида молока — неотъемлемые составляющие полноценной порции, и оба они богаты витаминами, минералами, белками и сахаром.
Жирность молока зависит от того, насколько наполнена грудь. В начале кормления грудь может быть наполнена больше (и тогда молоко будет менее жирным) или меньше (и тогда жирность будет выше). Но не стоит беспокоиться о количестве «переднего» и «заднего» молока — в целом каждые сутки малыш получает примерно одинаковое количество жира. 17
Состав грудного молока после шести месяцев
Возможно, Вас интересует, что будет происходить с молоком при длительном грудном вскармливании. Сможет ли организм вырабатывать высококачественное зрелое молоко на протяжении нескольких месяцев или даже лет? Ответ: не стоит недооценивать возможности материнской груди!
Хотя в возрасте шести месяцев действительно пора начинать прикорм твердой пищей, чтобы восполнять запасы определенных питательных веществ в организме ребенка, например железа, 18 грудное молоко по-прежнему играет большую роль в его питании.
Например, в возрасте семи месяцев ребенок по-прежнему получает 93 % калорий из грудного молока. И даже между 11 и 16 месяцами материнское молоко обеспечивает ребенку примерно половину от суточной нормы калорий. 19
Поэтому будьте спокойны: грудное вскармливание будет приносить пользу Вам и Вашему малышу в течение многих месяцев.
1 Ballard O, Morrow AL. Human milk composition: nutrients and bioactive factors. Pediatr Clin North Am. 2013;60(1):49-74.Баллард О., Морроу А.Л., “Состав грудного молока: нутриенты и биологически активные факторы”.Педиатр Клин Норт Ам. 2013;60(1):49-74.
12 Marchbank T et al.Pancreatic secretory trypsin inhibitor is a major motogenic and protective factor in human breast milk. Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol. 2009;296(4):G697-703.Марчбэнк Т. и соавторы, “Ингибитор трипсина в секрете поджелудочной железы как важнейший мотогенный и защитный фактор грудного молока”.Ам Ж Физиол Гастроинтест Лайвер Физиол.2009;296(4):G697-703.
13 Herrmann K, Carroll K.An exclusively human milk diet reduces necrotizing enterocolitis. Breast Med. 2014;9(4):184-190.– Херрманн К., Кэрролл К., “Питание исключительно грудным молоком снижает риск развития некротизирующего энтероколита”.Брест Мед (Медицина грудного вскармливания). 2014;9(4):184-190.
14 Lawrence RA, Lawrence RM. Breastfeeding: A guide for the medical profession. 7th ed. Maryland Heights MO, USA: Elsevier Mosby; 2010.1128p– Лоуренс Р.А., Лоуренс Р.М., “Грудное вскармливание: руководство для медиков”. Седьмое издание. ИздательствоMarylandHeights, Миссури, США: Элсевьер Мосби; 2010. Стр. 1128.
16 Montagne P et al.Changes in lactoferrin and lysozyme levels in human milk during the first twelve weeks of lactation. InBioactive components of human milk 2001 (pp. 241-247). Springer, Boston, MA.- Монтань П. и соавторы.“Изменение уровня лактоферрина и лизоцима в грудном молоке в первые двенадцать недель лактации”. В сборнике “Биологически активные компоненты грудного молока” 2001 г. (стр. 241-247). Спрингер, Бостон, Массачусетс.
18 Kuo AA et al.Introduction of solid food to young infants. Matern child health J. 2011;15(8):1185-1194.- Куо А.А. и соавторы.“Введение прикорма”. Матерн чайлд хелс(Здоровье матери и ребенка). 2011;15(8):1185-1194.
Представлены современные данные об иммунологической роли грудного молока, основные факторы защиты, секретируемые молочной железой, значимость естественного вскармливания для формирования иммунной системы ребенка.
Защитные факторы грудного молока и его состав вызывают большой интерес у врачей-педиатров в аспекте влияния на становление иммунной системы ребенка. Защитные функции компонентов грудного молока уникальны, изменяются в динамике лактации и практически не поддаются воспроизведению в смесях для искусственного вскармливания.
Уровень сывороточных иммуноглобулинов у плода, новорожденного
и ребенка первого года жизни
Грудное вскармливание обеспечивает более продолжительную поддержку пассивного иммунитета (таблица).
Соединения с иммунологическими свойствами в грудном молоке
Иммуноглобулины: sIgA, sIgG, sIgM
Лактоферрин, лактоферрин В и Н
к-Казеин и α-лактальбумин
Свободный секреторный компонент
Олигосахариды и пребиотики
Материнские лейкоциты и цитокины
Комплемент и дополнительные
Цитокины II-10 и TGFβ
Цитокины: IL-10 и TGFβ
Антагонист рецептора IL-1
TNFα и рецепторы IL-6
Гормоны и факторы роста
Доказано, что лейкоциты из грудного молока способны закрепляться на эпителии кишечника ребенка, находиться там до 60 ч и проникать в кровеносную систему ребенка, стимулируя иммунную систему и помогая ее правильному формированию.
В грудном молоке имеется большое количество гуморальных факторов защиты, разнообразных по химическому строению, содержанию и функциям.
Основной класс иммуноглобулинов женского молока – секреторный Ig А (sIgA). Он защищает слизистые ребенка – главные входные ворота инфекции для детей этого возраста. В молозиве содержание sIgA достигает 5 г/л, в зрелом молоке – до 1 г/л. S IgA устойчив к высокому уровню кислотности и к воздействию ферментов и остается активным в желудочно-кишечном тракте ребенка, создавая защитный слой на его стенках. Несмотря на то, что концентрация sIgA в зрелом молоке ниже, ребенок получает достаточно антител за счет поглощения большего объема молока. Было подсчитано, что в течение всего периода кормления грудью ребенок ежедневно получает приблизительно 0,5 г sIgA в сутки. Это в 50 раз больше, чем суточная доза IgA, которую получают пациенты с гипогаммаглобулинемией. S IgA грудного молока синтезируется в молочных железах лимфоцитами, которые мигрировали туда из лимфоидной ткани кишечника матери. В связи с этим молоко матери эффективно защищает ребенка против ее собственной кишечной флоры, которой новорожденный колонизируется при рождении и которая, например, может вызвать инфекционный процесс в мочевой системе или в кишечнике. В связи с этим инфекция мочевыводящих путей у детей на естественном вскармливании наблюдается значительно реже (протективный эффект особенно заметен в первые 6-7 месяцев жизни), а острыми кишечными заболеваниями дети на естественном вскармливании болеют в 25-30 раз реже, чем на искусственном. В-лимфоциты грудного молока способствуют созданию пула клеток памяти и поддерживают иммунную защиту ребенка.
Лактоферрин и лизоцим относятся к белкам с прямой антибактериальной активностью.
Лизоцим – антимикробный пептид, расщепляющий пептидогликаны в клеточной стенке бактерий. Его концентрация в грудном молоке в 300 раз превышает таковую в коровьем молоке. Уровень лизоцима в грудном молоке увеличивается в период лактации: в молозиве его около 70 нг/мл, через месяц активной лактации в молоке – 200 нг/мл, через 6 месяцев – 250 нг/мл. В первый месяц жизни младенец получает лизоцим с грудным молоком в сутки 3-4 мг/кг массы тела, а к 4 месяцам – 6 мг/кг массы тела. Лизоцим грудного молока оказывает бактериостатическое действие на большинство грамположительных и некоторые грамотрицательные бактерии, способствует росту бифидобактерий и усвоению молочного белка. Он играет роль неспецифического антибактериального барьера в биологических жидкостях (слёзы, слюна, слизистая оболочка носа), контактирующих с внешней средой
Лактопероксидаза – очень важный антибактериальный элемент противомикробной защиты, который одновременно стимулирует рост полезных бактерий и борется с ростом патогенных.
α -Лактальбумин – важнейший белок грудного молока, являющийся источником триптофана, метионина и цистеина. Помимо этого он улучшает связывание и ускоряет всасывание ионов кальция и цинка, способствует образованию пептидов с антибактериальными и иммунорегулирующими свойствами, стимулирует рост бифидофлоры в кишечнике ребенка. При расщеплении α-лактальбумина в желудочно-кишечном тракте образуются биоактивные пептиды – комплекс HAMLET (Human Alfa-lactalbumin Made Lеthal to Tumor cells), под действием которого происходит уничтожение раковых клеток, причем без какого-либо разрушения соседних структур организма. Поэтому грудное вскармливание снижает риск и раковых заболеваний.
Липаза – водорастворимый фермент, который компенсирует низкое количество собственных ферментов новорожденного, расщепляет жиры в его желудочно-кишечном тракте. При этом высвобождаются жирные кислоты, обладающие антивирусным и антибактериальным свойством, в том числе против патогенных простейших.
В реализации эффектов биологической активности грудного молока важную физиологическую роль играют:
Количество цитокинов и их активность различны в зависимости от периода лактации, доношенности беременности, факторов окружающей среды и хронических заболеваний матери. На сегодня считается, что цитокиновый состав грудного молока является инструментом профилактики неинфекционных хронических, в том числе аллергических заболеваний ребенка.
В женском молоке также содержатся ингредиенты, опосредованно влияющие на иммунную систему ребенка, как-то: витамины, минеральные вещества, длинноцепочечные полиненасыщенные жирные кислоты (ДЦПНЖК) и нуклеотиды.
ДЦПНЖК входят в состав мембран всех иммунокомпетентных клеток, влияя на направленность иммунного ответа. ПНЖК, относящиеся к ɷ-3 и ɷ-6 группам ДЦПНЖК, играют одну из главных ролей в модуляции функций иммунной системы. Достаточный уровень декозагексаеновой (ДГК) или арахидоновой (АК) кислот в рационе приводит к увеличению их содержания в мембранах клеток иммунной системы, что влияет на их текучесть, строение иммунологических синапсов, рецепторную активность. Увеличение количества ɷ-3 жирных кислот в мембране изменяет расположение белков-рецепторов в иммунологических синапсах и проводимость сигналов через мембрану лимфоцитов. Наиболее значимым механизмом действия ɷ-3 жирных кислот является продукция различных групп эйкозаноидов. Установлено, что ɷ-3 и ɷ-6 ДЦПНЖК являются субстратом для циклооксигеназ, участвующих в продукции эйкозаноидов; ɷ-3 жирные кислоты подавляют активность циклооксигеназы и ингибируют продукцию эйкозаноидов из АК. Более высокий уровень ɷ-3 ДЦПНЖК в мембранах клеток снижает продукцию провоспалительных эйкозаноидов ( PGE 2, LTB 4, ТХА2) из ɷ-6 и увеличивает продукцию эйкозаноидов из ɷ-3 жирных кислот ( PGE 3, LTB 5). Эйкозаноиды, происходящие из ɷ-3 ДЦПНЖК, препятствуют действию провоспалительных ɷ-6 эйкозаноидов или имеют аналогичное, но намного менее сильное действие.
Существует ряд доказательств эндогенного пути поступления бактерий в грудное молоко:
штаммы, выделенные из молока, отличаются по своим генотипическим свойствам от штаммов, полученных с кожи молочной железы;
установлена тождественность штаммов лактобацилл из грудного молока и из кала ребенка, получающего это молоко.
Путь проникновения бактерий в грудное молоко еще не до конца изучен. Считается, что отростки дендритных клеток проникают в слизистую и захватывают неинвазивные бактерии из просвета кишечника, но могут при определенных условиях захватывать и инвазивные бактерии. В дальнейшем с током лимфы или крови бактерии попадают в молочную железу.
В настоящее время доказано, что кишечная флора играет важную роль в постнатальном развитии иммунной системы. Более благоприятным составом кишечной микрофлоры, например, объясняется и меньшая частота кишечных инфекций у детей, находящихся на грудном вскармливании. Бифидобактерии и лактобациллы толстой кишки ингибируют рост патогенных микроорганизмов за счет продукции органических кислот (молочной, уксусной, масляной и др.), что приводит к снижению рН в просвете кишечника и препятствует росту патогенных микроорганизмов. Бифидобактерии и лактобациллы конкурируют с потенциально патогенными микроорганизмами за питательные субстраты и за прикрепление к энтероцитам. Накоплено большое количество фактов, свидетельствующих о модулирующей роли кишечной микрофлоры в мукозальной физиологии, барьерной функции кишечника, формировании системного иммунного ответа.
Вырабатываемые эпителиальными клетками молочной железы муцины и IgA к иммуногенам, презентируемые микрофлорой кишечника матери, создают на слизистой оболочке кишечника младенца защитную пленку для популяций бифидобактерий и лактобацилл. IgA грудного молока к Escherichiacoli и другим грамотрицательным бактериям подавляют их адгезию к слизистой оболочке кишечника младенца, что имеет важное биологическое значение в первые трое суток после рождения, когда такая микрофлора доминирует в кишечнике новорожденного.
Постнатальная контаминация микроорганизмами способствует достижению динамического равновесия между активностью Т h 1- и Т h 2-клеток. Доказательство того, что ранняя колонизация может повлиять на развитие толерантности слизистой оболочки, было получено в исследованиях, показавших, что целенаправленное назначение пробиотиков новорожденным с высоким риском развития аллергических заболеваний способствует достоверному снижению частоты атопического дерматита в последующем.
REFERENCES
Dementieva Y.N. Immunological aspects of breastfeeding. Rossiyskiy Vestnik Perinatologii I Prdiatrii. 2015;4:19-24. (In Russ.)
Vos A.P., Rabet L.M., Stahl B., Boehm G., Garssen J. Иммуномодулирующие свойства и возможные механизмы действия неперевариваемых углеводов. Педиатрия. 2008;87(3):111-116
Киселева Е.С., Мохова Ю.А . Грудное молоко и его компоненты: влияние на иммунитет ребенка. Педиатрия. 2010;89(6):62-69.
Lawrence R.M., Pane C.A. Human breast milk: current concepts of immunology and infectious diseases. Current Problems in Pediatric and Adolescent Health Care. 2007;37(1):7-36. doi: http://dx.doi.org/10.1016/j.cppeds.2006.10.002
Lawrence R.M., Pane C.A. Human breast milk: current concepts of immunology and infectious diseases. Current Problems in Pediatric and Adolescent Health Care. 2007;37(1):7-36. doi: http://dx.doi.org/10.1016/j.cppeds.2006.10.002
СВЕДЕНИЯ ОБ АВТОРЕ
Иванова Ирина Евгеньевна
заведующая кафедрой педиатрии АУ Чувашии «Институт усовершенствования врачей» Минздравсоцразвития Чувашской Республики, доктор медицинских наук, профессор
INFORMATION ABOUT THE AUTHORS:
Irina Evgenyevna Ivanova
head of Pediatrics department at the AI of Chuvashia «Postgraduate Doctors’ Training Institute» Health Care and Social Development Ministry of Chuvashia, Doctor of Medical Science, professor
Gladkov str., 27, Cheboksary, the Chuvash Republic, 428000
ROLE OFBREAST MILKIN IMMUNOLOGICALPROTECTION OF CHILD ANDHIS IMMUNE SYSTEM DEVELOPMENT
Postgraduate Doctors’ Training Institute, Cheboksary
The article presents modern dataon theimmunologicalroleof breast milk, the mainprotective factorssecreted bythe mammary gland, the importanceof breastfeedingfor ofthe immune systemdevelopment ina child.