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microbioma de la leche humana

Imagen microscópica de una muestra de leche materna humana. La microbiota de la leche humana , también conocida como probióticos de la leche humana ( PLH ), abarca la microbiota...

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Imagen microscópica de una muestra de leche materna humana.

La microbiota de la leche humana , también conocida como probióticos de la leche humana ( PLH ), abarca la microbiota —la comunidad de microorganismos— presente en las glándulas mamarias humanas y la leche materna . [ 1 ] Contrariamente a la creencia tradicional de que la leche materna humana es estéril , [ 1 ] [ 2 ] los avances en el cultivo microbiano y los métodos independientes del cultivo han confirmado que la leche humana alberga diversas comunidades de bacterias . Estas comunidades son distintas en composición de otras poblaciones microbianas que se encuentran en el cuerpo humano y que constituyen el microbioma humano . [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ]

La microbiota de la leche materna sirve como fuente potencial de bacterias comensales , mutualistas y potencialmente probióticas para la microbiota intestinal del lactante . [ 2 ] La Organización Mundial de la Salud (OMS) define los probióticos como "organismos vivos que, cuando se administran en cantidades adecuadas, confieren un beneficio para la salud del huésped". [ 6 ]

Aparición

Gráfico de los filos bacterianos y los 10 géneros más comunes en la leche materna.

La leche materna es una fuente natural de bacterias lácticas para el recién nacido a través de la lactancia , y puede considerarse un alimento simbiótico . [ 7 ] La concentración normal de bacterias en la leche de mujeres sanas era de aproximadamente 103 unidades formadoras de colonias (UFC) por mililitro. [ 8 ] Las comunidades bacterianas de la leche eran generalmente complejas. [ 8 ] Entre los cientos de unidades taxonómicas operativas detectadas en la leche de cada mujer, solo nueve ( Streptococcus , Staphylococcus , Serratia , Pseudomonas , Corynebacterium , Ralstonia , Propionibacterium , Sphingomonas y Nitrobacteraceae ) estaban presentes en cada muestra de cada mujer, pero la comunidad bacteriana de la leche de un individuo era generalmente estable a lo largo del tiempo. [ 9 ] La leche humana es una fuente de estafilococos vivos, estreptococos, bacterias lácticas , bifidobacterias , propionibacterias, corinebacterias y bacterias Gram positivas estrechamente relacionadas para el intestino del lactante. [ 2 ]

Composición

Se consideraba que la leche materna estaba libre de bacterias hasta principios de la década de 2000, cuando se describieron por primera vez bacterias lácticas en leche humana recolectada higiénicamente de mujeres sanas. [ 7 ] Varios estudios han demostrado que existe una transferencia de cepas bacterianas de madre a hijo pertenecientes, al menos, a los géneros Lactobacillus , Staphylococcus, Enterococcus y Bifidobacterium a través de la lactancia materna, lo que explica la estrecha relación entre la composición bacteriana de la microbiota intestinal de los lactantes y la que se encuentra en la leche materna de sus respectivas madres. [ 2 ] La investigación también ha encontrado similitudes entre la leche humana y la flora microbiana intestinal infantil, lo que sugiere que la exposición dietética, como los probióticos de la leche humana, puede contribuir al desarrollo de la microbiota intestinal y el sistema inmunitario del lactante. [ 10 ]

Las bacterias comúnmente aisladas en muestras de leche humana incluyen Bifidobacterium , Lactobacillus , Staphylococcus , Streptococcus , Bacteroides , Clostridium , Micrococcus , Enterococcus y Escherichia . [ 3 ] [ 5 ] Los análisis metagenómicos de la leche humana encuentran que está dominada por Staphylococcus, Pseudomonas y Edwardsiella . [ 11 ] [ 12 ] El microbioma de la leche humana probablemente varía según la población y entre mujeres individuales, [ 13 ] sin embargo, un estudio basado en un grupo de mujeres estadounidenses observó los mismos nueve taxones bacterianos en todas las muestras de todas sus participantes, lo que sugiere un "núcleo" común del microbioma de la leche, al menos en esa población. [ 8 ] Se ha informado que las comunidades bacterianas del calostro humano son más diversas que las que se encuentran en la leche madura. [ 1 ] [ 14 ]

Las tres cepas de Lactobacilos con propiedades probióticas aisladas de la leche materna fueron L. fermentum CECT5716, L. gasseri CECT5714 y L. salivarius CECT5713, [ 15 ] siendo L. fermentum una de las cepas más abundantes. [ 9 ] Se afirma que la administración temprana de L. fermentum CECT5716 en la fórmula infantil es segura y bien tolerada para lactantes de uno a seis meses de edad, [ 16 ] y segura para uso a largo plazo. [ 17 ]

Origen

Aunque los orígenes del microbioma de la leche humana no se conocen con exactitud, [ 1 ] se han propuesto varias hipótesis para su establecimiento. Las bacterias presentes en la leche humana pueden derivarse de la flora cutánea mamaria circundante , [ 18 ] [ 19 ] o de la microbiota de la cavidad oral del lactante . [ 8 ] [ 12 ] [ 20 ] [ 21 ] El reflujo retrógrado durante la lactancia o la succión también puede conducir al establecimiento de bacterias en los conductos mamarios, [ 22 ] apoyado por la observación de que se ha demostrado que ocurre cierto grado de reflujo durante la lactancia utilizando fotografía infrarroja . [ 23 ] Alternativamente, las bacterias pueden ser translocadas al conducto mamario desde el tracto gastrointestinal materno a través de una vía enteromamaria , facilitada por células dendríticas . [ 2 ] [ 3 ] [ 24 ]

Factores ambientales

Varios factores pueden influir en la composición de los probióticos de la leche humana, como el índice de masa corporal (IMC) materno, el sexo del bebé, la modalidad de parto y el modo de lactancia. [ 25 ] [ 26 ] Un estudio realizado por Soto et al. también reveló que los lactobacilos y las bifidobacterias se encuentran con mayor frecuencia en la leche humana de mujeres que no recibieron antibióticos durante el embarazo y la lactancia. [ 9 ]

Los oligosacáridos de la leche humana (HMO), un componente principal de la leche humana, son prebióticos que han demostrado promover el crecimiento de especies beneficiosas de Bifidobacterium y Bacteroides . [ 27 ] [ 28 ] [ 29 ]

Salud materna

El estado de salud materna está asociado con cambios en la composición bacteriana de la leche. Un IMC materno más alto y la obesidad se asocian con cambios en los niveles de especies de Bifidobacterium y Staphylococcus y una menor diversidad bacteriana general. [ 14 ] [ 30 ] Se observa que la leche de mujeres con enfermedad celíaca tiene niveles reducidos de Bacteroides y Bifidobacterium. [ 31 ] Las mujeres que son VIH positivas muestran una mayor diversidad bacteriana y una mayor abundancia de Lactobacillus en su leche que las mujeres no VIH positivas. [ 32 ] La mastitis se ha relacionado con cambios en la microbiota de la leche humana a nivel de filo , menor diversidad microbiana y menor abundancia de taxones anaerobios obligados . [ 33 ] [ 34 ] [ 12 ]

Las mujeres que dan a luz a término y prematuramente muestran diferencias en la composición del microbioma de su leche, con las madres de partos a término mostrando menores abundancias de especies de Enterococcus y mayores cantidades de especies de Bifidobacterium en su leche en comparación con las madres de partos prematuros. [ 35 ]

Se han realizado pocos estudios que examinen la influencia de la dieta materna en el microbioma de la leche, [ 1 ] pero se sabe que la dieta influye en otros aspectos de la composición de la leche, como el perfil lipídico , [ 36 ] [ 37 ] que a su vez podría afectar su composición microbiana. [ 1 ] La variación en el contenido de grasa y carbohidratos de la dieta materna puede influir en la composición taxonómica del microbioma de la leche. [ 38 ]

Tanto la composición taxonómica como la diversidad de bacterias presentes en la leche humana probablemente varían según la ubicación geográfica materna, [ 1 ] [ 13 ] [ 8 ] sin embargo, se necesitan estudios con participantes geográficamente más diversos para comprender mejor la variación entre poblaciones. [ 1 ]

El uso perinatal de antibióticos por parte de la madre se asocia con cambios en la prevalencia de Lactobacillus, Bifidobacterium, Staphylococcus y Eubacterium en la leche. [ 9 ] [ 39 ] [ 40 ]

Se encontró que la densidad de la red social de las díadas madre-bebé estaba asociada con una mayor diversidad bacteriana en el microbioma de la leche de las madres en la República Centroafricana . [ 41 ]

Método de entrega

El modo de parto puede influir en la composición del microbioma de la leche humana. Los partos vaginales se asocian con una alta diversidad taxonómica y una alta prevalencia de Bifidobacterium y Lactobacillus, y se observa la tendencia opuesta con el parto por cesárea , [ 14 ] [ 35 ] [ 42 ] [ 9 ] [ 43 ] sin embargo, tampoco se ha observado ninguna relación entre el modo de parto y el microbioma de la leche materna. [ 44 ]

Etapa de lactancia

El microbioma de la leche humana varía a lo largo de la etapa de lactancia, observándose una mayor diversidad microbiana en el calostro que en la leche madura. [ 1 ] [ 14 ] La composición taxonómica de la leche humana también varía a lo largo del período de lactancia, inicialmente dominada por especies de Weissella , Leuconostoc , Staphylococcus, Streptococcus y Lactococcus , [ 14 ] y posteriormente compuesta principalmente por Veillonella , Prevotella , Leptotrichia, Lactobacillus, Streptococcus, Bifidobacterium y Enterococcus. [ 14 ] [ 35 ]

Influencias en la salud

Se cree que la lactancia materna es un importante impulsor del establecimiento del microbioma intestinal infantil . [ 45 ] El microbioma intestinal de los lactantes amamantados es menos diverso, contiene mayores cantidades de especies de Bifidobacterium y Lactobacillus , y menos taxones patógenos potenciales que el microbioma intestinal de los lactantes alimentados con fórmula. [ 46 ] [ 47 ] [ 48 ] Las bacterias de la leche humana pueden reducir el riesgo de infección en los lactantes amamantados al excluir competitivamente las bacterias dañinas, [ 49 ] [ 50 ] y producir compuestos antimicrobianos que eliminan las cepas patógenas. [ 51 ] [ 52 ] [ 53 ] [ 49 ] Ciertos Lactobacilos y Bifidobacterias , cuyo crecimiento es estimulado por los HMO, [ 54 ] contribuyen al funcionamiento metabólico e inmunitario saludable en el intestino infantil. [ 55 ] [ 56 ] [ 2 ] [ 57 ]

Beneficios para la madre lactante

La lactancia materna es un componente esencial de la salud materna, ya que proporciona numerosos beneficios. Se ha asociado con un menor riesgo de enfermedades metabólicas, una mejor función inmunitaria y el retraso de los ciclos menstruales. Lactobacillus fermentum , un tipo de bacteria probiótica, se ha identificado como un medio para reducir el riesgo de cáncer de mama. Estudios de investigación mostraron que L. fermentum podría mejorar la mastitis, una enfermedad inflamatoria común asociada con la lactancia, al reducir la carga de Streptococcus , que se cree que es el agente causal y factor de riesgo de la mastitis. [ 58 ] Además, se ha sostenido teóricamente que los beneficios notables de la lactancia materna pueden reducir enfermedades metabólicas como la diabetes y las enfermedades cardiovasculares. El proceso de lactancia requiere una cantidad sustancial de gasto energético, lo que puede mitigar el riesgo de estas enfermedades. Se ha demostrado que Lactobacillus fermentum facilita la pérdida de peso y reduce la masa grasa, así como mejora la sensibilidad a la insulina, ayudando así a prevenir la diabetes y la obesidad. [ 59 ] Además, los cambios hormonales durante la lactancia pueden mejorar aún más el metabolismo y la homeostasis de la glucosa, lo que sugiere una reducción de posibles enfermedades metabólicas. Sin embargo, es difícil determinar el factor exacto que afecta el cambio de peso después del parto debido a diversos factores de confusión, como el IMC previo al embarazo, el aumento de peso durante el embarazo y el apoyo social. Un metaanálisis reciente de 13 estudios de cohortes ha demostrado que la lactancia materna reduce los marcadores inflamatorios, como la proteína C reactiva y la interleucina-6, que están asociados con la resistencia a la insulina y la diabetes tipo 2. [ 60 ]

Por otro lado, la lactancia materna también puede retrasar los ciclos menstruales, reduciendo el riesgo de anemia por deficiencia de hierro y problemas de salud relacionados. La prolactina , una hormona producida durante la lactancia, suprime la ovulación, impidiendo que la madre menstrúe. Esta supresión puede continuar hasta por 6 meses después del parto, funcionando como un método anticonceptivo natural. [ 61 ]

También se sugiere que, además de los beneficios físicos, la lactancia materna puede reducir el riesgo de depresión posparto. Las madres que amamantan reportan menos ansiedad, menos estado de ánimo negativo y menos estrés, así como una mayor duración del sueño y menos trastornos del sueño en comparación con las madres que alimentan a sus bebés con fórmula. Los estudios sobre la depresión posparto demuestran que la lactancia materna puede proteger a las madres de este trastorno, y los investigadores se han esforzado por explicar los procesos biológicos que explican esta protección. Por ejemplo, la lactancia atenúa las respuestas neuroendocrinas al estrés, y esto puede estar relacionado con menos síntomas depresivos posparto. Además, el cese temprano de la lactancia materna se asoció con un mayor riesgo de depresión posparto. Es la presión psicológica para amamantar exclusivamente lo que contribuye a los síntomas de depresión posparto en las madres que no pueden lograr sus objetivos de lactancia. En un seguimiento prospectivo de ocho semanas posparto, las madres con problemas de lactancia (incluyendo mastitis, dolor en el pezón, necesidad de extracción frecuente de leche o exceso o falta de producción de leche) mostraron una salud mental deficiente. [ 62 ]

Beneficios para los bebés

Los niños amamantados tienen una menor incidencia de infecciones que los alimentados con fórmula, lo que podría estar mediado en parte por la modulación de la microflora intestinal por los componentes de la leche materna. [ 63 ] De hecho, los lactantes amamantados parecen desarrollar una microflora intestinal más rica en Lactobacilos y Bifidobacterias con bacterias patógenas reducidas en comparación con los lactantes alimentados con fórmula. [ 64 ] La investigación de Maldonado et al. encontró que los lactantes que recibieron una fórmula de continuación enriquecida con L. fermentum demostraron una reducción en las infecciones gastrointestinales y respiratorias, por lo que la administración de dicha fórmula puede ser útil para la prevención de infecciones gastrointestinales y de las vías respiratorias superiores adquiridas en la comunidad en lactantes. [ 16 ]

Los probióticos de la leche materna también podrían actuar como especies pioneras para aumentar la colonización de bacterias beneficiosas y apoyar el sistema inmunitario inmaduro del lactante. [ 65 ] Se sabe que los lactobacilos y las bifidobacterias pueden suprimir el crecimiento de microorganismos patógenos como Salmonella typhimurium y Clostridium perfringens mediante la colonización del intestino del niño y la competencia por los nutrientes, previniendo así su adhesión. La colonización intestinal por bacterias comensales también desempeña un papel vital en el mantenimiento de la homeostasis del sistema inmunitario. Estas bacterias estimulan la respuesta de los linfocitos T cooperadores tipo 1 y contrarrestan la tendencia hacia una respuesta de los linfocitos T cooperadores tipo 2 del sistema inmunitario neonatal, lo que a su vez reduce la incidencia de procesos inflamatorios como la enterocolitis necrotizante . [ 15 ]

Los niños con síntomas de cólico posiblemente presenten un desequilibrio en la microbiota intestinal: los análisis de muestras fecales revelaron recuentos más altos de bacterias coliformes y recuentos más bajos de lactobacilos en lactantes con síntomas de cólico en comparación con niños que no los padecían. [ 66 ] Por otro lado, se ha demostrado que los probióticos influyen en la motilidad intestinal y las neuronas sensoriales , así como en la actividad contráctil del intestino, y que ejercen efectos antiinflamatorios. [ 65 ]

Implicaciones evolutivas

Hay algunos indicios de relaciones entre la microbiota de la leche y otros componentes de la leche humana, incluidos los HMO, las células maternas y los perfiles de nutrientes. [ 29 ] [ 67 ] Se ha demostrado que géneros bacterianos específicos están asociados con la variación en los niveles de macronutrientes de la leche como la lactosa , las proteínas y las grasas . [ 67 ] Los HMO facilitan selectivamente el crecimiento de bacterias beneficiosas particulares, especialmente las especies de Bifidobacterium . [ 68 ] [ 69 ] Además, como los genomas de Bifidobacterium están equipados de manera única para metabolizar los HMO, [ 70 ] que de otro modo son indigeribles por las enzimas del intestino infantil, algunos han sugerido una coevolución entre los HMO y ciertas bacterias comunes tanto en la leche como en los microbiomas gastrointestinales infantiles. [ 71 ] [ 72 ] Además, en relación con otras leches de mamíferos como la leche de primates, la leche humana parece ser única con respecto a la complejidad y diversidad de su repertorio de oligosacáridos. La leche humana se caracteriza por una mayor diversidad general de HMO y un predominio de oligosacáridos conocidos por promover el crecimiento de Bifidobacterium en el intestino del lactante. [ 73 ] Se cree que la microbiota de la leche desempeña un papel esencial en la programación del sistema inmunitario del lactante y tiende a reducir el riesgo de resultados adversos para la salud infantil. [ 57 ] Las diferencias en los oligosacáridos de la leche entre humanos y primates no humanos podrían ser indicativas de variación en la exposición a patógenos asociada con una mayor sociabilidad y tamaño de los grupos. [ 74 ] En conjunto, estas observaciones pueden indicar que las comunidades microbianas de la leche han coevolucionado con su huésped humano, [ 72 ] respaldado por la expectativa de que los microbios que promueven la salud del huésped facilitan su propia transmisión y proliferación. [ 75 ]

Comparaciones con otros mamíferos

Tanto la leche humana como la de macaco contienen altas abundancias de bacterias Streptococcus y Lactobacillus , pero difieren en sus respectivas abundancias relativas de estos taxones. [ 76 ] Las bacterias observadas como más comunes en la leche bovina sana incluyen Ralstonia , Pseudomonas , Sphingomonas , Stenotrophomonas , Psychrobacter , Bradyrhizobium , Corynebacterium , Pelomonas , Staphylococcus , Faecalibacterium , Lachnospiraceae , Propionibacterium , Aeribacillus , Bacteroides , Streptococcus , Anaerococcus , Lactobacillus , Porphyromonas , Comamonas , Fusobacterium y Enterococcus . [ 77 ] [ 78 ] [ 79 ] [ 80 ]

Véase también

Referencias

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