Исследование раскрывает динамику выработки грудного молока

Впервые исследователи из MIT провели крупномасштабное высокодетальное исследование клеток грудного молока, позволившее отследить, как эти клетки меняются с течением времени у кормящих матерей.

Анализируя грудное молоко, произведенное в период от трех дней до почти двух лет после родов, исследователи смогли выявить разнообразные изменения в экспрессии генов в клетках молочной железы. Некоторые из этих изменений были связаны с такими факторами, как уровень гормонов, болезнь матери или ребенка, начало приема матерью противозачаточных средств и начало посещения ребенком детского сада.

Исследователи надеются, что их результаты заложат основу для более глубоких исследований того, как грудное молоко меняется со временем. Такие исследования в конечном итоге могут привести к новым способам увеличения выработки молока у матерей или улучшения состава детских смесей.

Клеточные изменения

Человеческие молочные железы могут производить более литра молока в день в течение месяцев или лет после родов. Изучение клеток молочной железы стало возможным благодаря тому, что грудное молоко содержит множество таких клеток, что предлагает неинвазивный способ их исследования.

Для этого исследования команда MIT собрала образцы грудного молока от 15 кормящих матерей. Каждая донор предоставила образцы в несколько моментов времени, от 3 до 632 дней после родов. Исследователи также собрали информацию об изменениях в здоровье и образе жизни в течение периода лактации.

Ученые выделили более 48 000 клеток из 50 образцов и проанализировали их с помощью одноклеточного РНК-секвенирования. Этот анализ выявил 10 типов клеток: популяцию фибробластов, два типа эпителиальных клеток и семь типов иммунных клеток.

Более половины обнаруженных иммунных клеток составили макрофаги. Эти клетки, по-видимому, экспрессируют гены, которые помогают сделать молочную железу более толерантной к вырабатываемым молочным белкам, чтобы не вызывать иммунный ответ.

Наиболее многочисленными оказались лактоциты — тип эпителиальных клеток. Эти клетки экспрессировали множество генов для белков, содержащихся в грудном молоке (например, лактальбумина), а также транспортеров, необходимых для секреции молочных белков, микроэлементов, жира и других компонентов грудного молока.

Среди лактоцитов исследователи выделили один кластер клеток, который, по-видимому, является основным производителем молока, и другой, играющий более структурную роль в молочной железе.

Со временем доля лактоцитов, участвующих в производстве молока, снижалась, а доля выполняющих структурную поддержку — росла. Одновременно гены, участвующие в реакции на гормон пролактин, становились более активными в молокопроизводящих лактоцитах, но снижали активность в структурных. Исследователи предполагают, что эти изменения могут быть связаны с меняющимися пищевыми потребностями младенцев по мере их роста.

Состав молока

Исследователи также обнаружили связь между составом клеток в грудном молоке и такими событиями, как начало посещения ребенком детского сада, введение смеси или начало приема матерью гормональных контрацептивов.

Теперь исследователи надеются провести более масштабные исследования, чтобы найти более четкие связи между факторами окружающей среды и составом молока, а также больше узнать о естественных изменениях молока с течением времени. Это в конечном итоге может помочь ученым разработать лучшие детские смеси или создать смеси, адаптированные к разным стадиям младенчества. Исследователи также надеются найти способы помочь кормящим матерям увеличить выработку молока или снизить ее при отлучении ребенка от груди.