Zusammensetzung der Muttermilch – eine Entdeckungsreise

Wissenschaftler entdecken und erforschen immer neue Bestandteile in der Muttermilch, und es ist kein Ende abzusehen. So wurden 2007 Muttermilch-Stammzellen entdeckt (Cregan et al.). 2009 wurden bei einer umfassenden Untersuchung der Proteomkarte der Muttermilch (Molinari et al.) 261 nie zuvor bestimmte Proteine entdeckt. Schliesslich wurden 2015 in einem Artikel (Alsaweed et al.) über 300 neue Milch-MicroRNA-Moleküle beschrieben – Bestandteile, die eine Schlüsselrolle bei der Regelung der Genexpression spielen.

Wichtigste Ergebnisse

Muttermilch ist mehr als nur Nahrung. Multifunktionale Proteine, einschliesslich sIgA, Laktoferrin und Lysozym, sowie freie Fettsäuren fungieren als infektionshemmende Wirkstoffe, die sich positiv auf die Gesundheit des Säuglings auswirken.

Diese Wirkstoffe agieren gemeinsam, um bestimmte Mikroben zu inaktivieren, zu zerstören oder zu binden und somit die Anheftung dieser Mikroben an Schleimhautoberflächen zu verhindern.

Lebende Zellen aus dem mütterlichen Organismus werden über die Muttermilch an den Säugling weitergegeben. Dazu zählen u. a. Leukozyten aus dem Blut, Zellen des Brustepithels, Stammzellen und Zellfragmente, die dem Säugling Immunschutz bieten.

Ausserdem werden auch zahlreiche Oligosaccharide aus der Muttermilch an den Säugling weitergegeben; diese lassen eine wichtige immunologische Funktion vermuten, da sie wie Präbiotika wirken und das Wachstum symbiotischer Bakterien im Darm fördern. Sie agieren zudem als «Köder» oder Rezeptorenanaloga, um die Bindung von Pathogenen, einschliesslich Rotaviren, an der Darmoberfläche zu hemmen.

Muttermilch enthält zudem symbiotische Bakterien, die Teil der Darmflora werden und sich auf entzündliche und immunmodularische Prozesse auswirken. Symbiotische Bakterien verhindern nicht nur das übermässig starke Wachstum pathogener Bakterien. Sie säuern auch den Darm an, vergären Laktose, zersetzen Lipide und Proteine und produzieren Vitamin K und Biotin.

Studienabstracts
Identification of nestin-positive putative mammary stem cells in human breast milk

Stem cells in mammary tissue have been well characterised by using the mammary stem cell marker, cytokeratin (CK) 5 and the mature epithelial markers CK14, ...

Cregan MD, Fan Y, Appelbee A, Brown ML, Klopcic B, Koppen J, Mitoulas LR, Piper KM, Choolani MA, Chong YS, Hartmann PE (2007)

Cell Tissue Res 329, 129-136
Proteome mapping of human skim milk proteins in term and preterm milk (in Englisch)

The abundant proteins in human milk have been well characterized and are known to provide nutritional, protective, and developmental advantages to both term and preterm ...

Molinari CE, Casadio YS, Hartmann BT, Livk A, Bringans S, Arthur PG, Hartmann PE (2012)

J Proteome Res 11, 1696-1714
Literaturhinweise

Alsaweed,M. et al. Human milk microRNA and total RNA differ depending on milk fractionation. Journal of Cellular Biochemistry doi:10.1002/jcb.25207, (2015)

Newburg,D.S. & Walker,W.A. Protection of the neonate by the innate immune system of developing gut and of human milk. Pediatr Res 61, 2-8 (2007)

Hassiotou,F. et al. Maternal and infant infections stimulate a rapid leukocyte response in breastmilk. Clin Transl Immunology 2, e3 (2013)

Hassiotou,F. et al. Breastmilk is a novel source of stem cells with multilineage differentiation potential. Stem Cells 30, 2164-2174 (2012)

Bode,L. Human milk oligosaccharides: Every baby needs a sugar mama. Glycobiology 22, 1147-1162 (2012)

Garrido,D., Kim,J.H., German,J.B., Raybould,H.E., & Mills,D.A. Oligosaccharide binding proteins from Bifidobacterium longum subsp. Infantis reveal a preference for host glycans. PLoS One 6, e17315 (2011)

Sela,D.A. et al. An infant-associated bacterial commensal utilizes breast milk sialyloligosaccharides. J Biol Chem 286, 11909-11918 (2011)

Wu,S., Grimm,R., German,J.B., & Lebrilla,C.B. Annotation and structural analysis of sialylated human milk oligosaccharides. J Proteome Res 10, 856-868 (2011)