La activación viral puede influir en la composición de la leche materna

BLa leche materna no sólo sirve como fuente de nutrición, sino que también aporta elementos inmunitarios al bebé y modula el microbioma. Sin embargo, si bien los investigadores saben que se trata de un líquido sumamente complejo que contiene cientos de moléculas bioactivas, no se comprende bien qué determina y altera la composición de la leche materna. Kelsey Johnsongenetista de la Universidad de Minnesota, estudia cómo los factores externos afectan la leche materna. En su estudio recientepublicado en Comunicaciones de la naturalezautilizó un enfoque multiómico para caracterizar la composición de la leche materna y descubrió que la infección materna por citomegalovirus (CMV) puede afectar la composición de la leche materna hasta el punto de alterar la composición del microbioma intestinal del bebé, lo que potencialmente podría interrumpir el crecimiento durante el primer mes de vida.¹

La infección humana por CMV tiene una alta prevalencia, ya que el virus se puede encontrar en aproximadamente el 85 por ciento de la población mundial.² Durante la lactancia, el CMV se reactiva localmente en la glándula mamaria. Por ello, si bien puede transmitirse de la madre al bebé en el útero, el CMV se transmite comúnmente a través de la leche materna.¹ Esto se está convirtiendo en una preocupación, señaló Johnson, ya que existe una creciente comprensión de que la transmisión del CMV a través de la leche materna puede causar complicaciones graves para bebés prematuros, incluida sepsis, trombocitopenia y deterioro del desarrollo neurológico a largo plazo.³

Aprovechando su experiencia en genómica, Johnson se propuso obtener un panorama más amplio de cómo la activación del CMV afectaba la composición de la leche materna. “Históricamente, la mayoría de los estudios sobre la leche materna se han centrado en uno o unos pocos componentes de interés en función de un rasgo materno específico”, explicó Johnson. En lugar de este enfoque, ella y sus colegas optaron por aprovechar la tecnología ómica para examinar los cambios transcriptómicos y metabolómicos asociados al CMV en la leche materna.

Los investigadores primero secuenciaron muestras de leche de madres lactantes un mes después del parto, buscando ADN de CMV para establecer la presencia del virus en las muestras. Luego realizaron un análisis transcriptómico de estas muestras, revelando 34 genes que estaban sobreexpresados ​​en la leche materna CMV-positiva en comparación con la CMV-negativa. Muchos de estos genes estaban asociados con vías asociadas a la respuesta inmunitaria. Johnson descubrió además, utilizando datos de secuenciación de ARN de células individuales disponibles públicamente, que estos 34 genes sobreexpresados ​​tendían a expresarse más en las células inmunitarias. Tal vez no sea sorprendente que las muestras de leche CMV-positivas mostraran una proporción estimada más alta de células inmunitarias en comparación con la leche CMV-negativa.

El análisis transcriptómico también mostró que IDO1el gen que codifica la indolamina 2,3-dioxigenasa (IDO) se sobreexpresó. La IDO es la enzima limitante de la velocidad en la vía metabólica de triptófano a quinurenina. En consecuencia, el análisis metabolómico que examinó 458 metabolitos diferentes reveló dos moléculas que mostraban una mayor abundancia en muestras de leche materna con CMV positivo: la quinurenina y su metabolito, el ácido quinurénico.

A Johnson no le sorprende que la presencia de CMV en la leche materna pueda estar asociada con la IDO1 La vía metabólica triptófano-quinurenina, dado que la respuesta inmunitaria al CMV en las células humanas y los tejidos primarios también incluye la activación de esta vía. Sin embargo, le parece fascinante, ya que esta vía puede modular el intestino del bebé.Bifidobacteria “La utilización de triptófano en el intestino del bebé tiene efectos positivos en el desarrollo del microbioma y el estado inmunológico del niño. No pudimos investigar esas vías en este estudio, pero la presencia de estas diferencias es interesante”.

Este estudio es un muy buen ejemplo de hacia dónde se está moviendo este campo, como algo que nos ayuda a determinar qué preguntas deberíamos plantearnos a continuación.
—Britt Goods, Universidad de Dartmouth

Finalmente, Johnson y sus colegas obtuvieron datos metagenómicos fecales de bebés nacidos a término para investigar posibles alteraciones del microbioma intestinal derivadas de la leche materna que contenía CMV. Descubrieron que los bebés expuestos a leche con CMV positivo tenían menos abundancia de Bifidobacteria especies y mayores abundancias de Clostridium tertiumOtros investigadores han demostrado ambas características. Estar vinculado a resultados adversos para la salud en los infantes.^4,5

Johnson advierte que se necesitan más investigaciones para medir el efecto de la infección por CMV en la leche materna durante períodos de tiempo más largos, para observar la variación entre individuos y las diferencias entre poblaciones.[These questions] “Definitivamente, esto motiva mi trabajo y lo que pienso en el futuro”, dijo Johnson. “Hay cosas que varían mucho entre individuos, como los ácidos grasos, que se ven afectados por la genética y la dieta y no parecen estar tan estrictamente regulados por la glándula mamaria. Además, cada persona tiene un perfil inmunológico diferente según su exposición histórica o su registro de vacunación”.

Más importante aún, el estudio de Johnson destaca la presencia de variación en la leche materna, la capacidad de caracterizarla a través de un enfoque multiómico y cómo esta variación afecta el desarrollo saludable del bebé. Productos Brittun ingeniero biológico del Dartmouth College que no estuvo asociado con este estudio, “una de las cosas más impresionantes de este estudio… fue todos los diferentes tipos de datos que pudieron generar y todos los diferentes análisis que pudieron hacer. Puede parecer muy simple, pero es realmente un desafío lograrlo de manera efectiva de una manera estadísticamente poderosa”. Goods cree que la investigación sobre la leche materna todavía está en sus inicios y que la comunidad científica necesita comprenderla mejor antes de intentar aplicar ese conocimiento a la clínica: “No sabemos, por ejemplo, cómo los cambios en la composición de proteínas podrían vincularse a alteraciones en el lado del bebé. Este estudio es un muy buen ejemplo de hacia dónde se está moviendo el campo, como algo que nos ayuda a determinar qué preguntas deberíamos hacer a continuación”.

Para Johnson, los próximos pasos incluyen analizar una cohorte de bebés prematuros para ver si se replican los resultados observados en este estudio y examinar si las diferencias en la composición de la leche están relacionadas con resultados clínicos positivos o negativos en los bebés prematuros. También está interesada en encontrar variantes genéticas asociadas con el metaboloma de la leche que podrían ayudar a predecir la composición de la leche. “Hay muchas cohortes en las que no tenemos muestras de leche ni datos metabolómicos de la leche, pero tenemos información genética”, señala.

Referencias

1. Johnson KE, y col. El citomegalovirus humano en la leche materna está asociado con la composición de la leche y el microbioma intestinal y el crecimiento del lactante. Comunidad Nacional. 2024;15:6216.
2. Zuhair M, et al. Estimación de la seroprevalencia mundial del citomegalovirus: una revisión sistemática y un metanálisis. Rev Med Virol. 2019;29(3):e2034.
3. Osterholm EA, Schleiss SR. Impacto de la infección por citomegalovirus adquirida en la leche materna en bebés prematuros: ¿Patogénesis, prevención y consecuencias clínicas? Rev Med Virol. 2020;30(6):1-11.
4. Henrick BM, et al. La impronta del sistema inmunitario mediada por bifidobacterias en las primeras etapas de la vida. Celúla2021;184(15):3884-3898.e11.
5. Kiu R, et al. Asociado al lactante prematuro Clostridium tertium, Clostridium cadaverisy Clostridium paraputrificum Cepas: perspectivas genómicas y evolutivas. Genoma Biol Evol. 2017;9(10):2707-2714.