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Cultura de la salud: interacciones entre lactancia, microbiota intestinal y obesidad

July Stephany Gámez Valdez, Emmanuel Márquez Lorenzo, Marion Emilie Geneviève Brunck y Cuauhtémoc Licona Cassani


Históricamente, la lactancia se ha abordado des-de su contexto cultural. Provee alimento al neo-nato, además de compuestos que fomentan su desarrollo metabólico e inmunológico. Los hábi-tos alimenticios actuales y la pandemia de la obesidad dificultan la lactancia y provocan un desequilibrio en la composición de la leche ma-terna. Entender estos cambios ayudará a evitar o mitigar impactos negativos en la salud humana.

Un contexto cultural

Desde la época prehispánica, la lactancia en México ha sido una práctica vital y usual en el desarrollo de los infantes; aun cuando algún neonato o niño moría de manera prematura, se pensaba que llegaba a un paraíso especial. Allí podía continuar su desarrollo bebiendo de un “árbol de frutas de mamas” o “árbol nodriza” en un lugar conocido como Chichihualcuauhco, Tonacacuauhtitlan (donde crecen los manteni-mientos del cuerpo) o Xochatlalpan (donde hay mucha tierra fértil y flores) [6]. En ese mítico lugar los infantes se alimentaban levantando sus cabezas hacia las ramas con frutos en forma de senos cargados de leche, de los que manaba este líquido vital [Fig. 1].

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Figura 1. Neonatos alimentándose de leche materna al pie del árbol de frutas de mamas. Fotografía: Códice Vaticano Ríos, 1899, 3v.

En lengua náhuatl, la leche materna se denomina chichihual, que también aplica para referirse al seno femenino, así como a todos los derivados de la leche; el término se conservó una vez introducida la ganadería en la época colonial. Cabe decir que, entre las sociedades prehispánicas, una de las prendas que facilitó la práctica de amamantar es el quechquémitl, de origen probablemente tének (huaxteco), el cual también era utilizado en ceremonias religiosas. Chicomecóatl, diosa madre del maíz entre los mexicas suele llevar esta prenda, en tanto su equivalente, Teem de la cultura tének, no suele llevar cubierto su torso, debido a reglas morales distintas entre ambas comunidades [Fig. 2] [7].

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Figura 2. Chicomecóatl portando quechquémitl (deidad Nahua, Castillo de Teayo, Ver.), y Teem con torso desnudo (deidad Huasteca, Tihuatlán, Ver). Fotografía tomada de la ref. 7

La dimensión fisiológica

A lo largo de la historia de la humanidad, se han revisado y valorado los beneficios de la lactancia materna, tanto para la salud de los infantes como la de su mamá, pero aún se desconocen algunos mecanismos moleculares que explican estos beneficios y las consecuencias de algunas alteraciones.

Durante el primer semestre de vida, la práctica de amamantar es crucial y recomendado por la Organización Mundial de la Salud (OMS); además de proporcionar hidratación, la leche materna provee todos los requerimientos nutricionales que necesita el lactante para cada etapa de su desarrollo. Esta sustancia contiene agua (87%), ácidos grasos (3-5%), proteínas (0.8-1%) y carbohidratos (7%), así como células y bacterias que provienen de la mamá.

Esto es de particular interés, ya que el sistema inmunológico y metabólico del neonato utiliza estos elementos para alcanzar una correcta maduración de su sistema inmune a nivel gastrointestinal.

Por diversas causas, el uso de leche de fórmula como sustituto de la leche materna se ha vuelto una práctica más común; sin embargo, la composición bioquímica y celular de aquella difiere drásticamente en su contenido con la leche materna. La alimentación exclusiva con fórmula se relaciona con un aumento en la incidencia de alergias, con menor desarrollo cognitivo y con aumento del tejido adiposo del bebé, lo cual puede originar trastornos metabólicos en la edad adulta.

La cuestión celular y microbiológica

Puede parecer sorprendente que existan bacterias y leucocitos (células inmunes) vivas en la leche materna, pero desde hace un par de décadas se descubrió que las comunidades microbianas en la leche materna (también llamada ‘microbiota’, y estudiada como ‘microbioma de la leche’) influyen directamente en la colonización intestinal del bebé; es decir, además de facilitar el metabolismo de nutrientes y ácidos biliares, así como la producción de vitaminas, esta microbiota interactúa con el sistema inmunológico del neonato para facilitar su desarrollo.

La funcionalidad de esta microbiota depende de la diversidad de los tipos bacterianos que la componen, pudiendo contribuir, tanto a la homeostasis de un organismo ahora más independiente o bien, promover el desarrollo de enfermedades.

Para la cuantificación de la diversidad de la microbiota, se utilizan principalmente dos índices de diversidad: alfa () y beta (); los cuales hacen referencia a la variedad y abundancia de microorganismos en la muestra y a la medición de diferencias entre ellas, respectivamente [Fig. 3]. Por ejemplo, la microbiota de la leche materna está compuesta por alrededor de un millón de bacterias por mililitro (1 x 106/ mL) clasificadas en hasta 2 mil géneros (taxones) distintos, siendo las más comunes Staphylococcus, Streptococcus, Lactobacillus, Pseudomonas y Bifidobacterium [3]. La diversidad bacteriológica en la leche materna varía entre individuos, según su etnia, dieta, etapa de lactancia, tipo de parto y estado de salud.

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Figura 3. Definición de diversidad alfa y beta en poblaciones microbianas. La Diversidad alfa se refiere a la variedad y distribución de especies en una muestra (hay multitud de criterios de identificación). La Diversidad beta es un índice comparativo del número de especies compartidas entre las muestras. Elaboración: July Gámez.

Se ha propuesto que la microbiota ‘normal’ en la leche materna tiene su origen en el intestino de la mamá, y es transportada a través de la ruta entero·mamaria. Según esta idea, unas células inmunológicas llamadas ‘dendríticas’ en el intestino materno, extienden pequeñas extensiones similares a muchos brazos (dendritas), a través de las células de la pared intestinal, captando bacterias cercanas. Influidos por los niveles elevados de progesterona, prolactina, cortisol y oxitocina, los complejos célula-bacteria viajan por el torrente sanguíneo hasta llegar a las glándulas mamarias, donde permanecen viables hasta su liberación por el estímulo del bebé lactando [Fig. 4].

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Figura 4. Ruta enteromamaria de las bacterias en la leche materna. (1) Captación de bacterias intestinales por las células dendríticas. (2) Transporte de complejos célula-bacteria por el torrente sanguíneo. (3) Deposición de complejos célula-bacteria en los depósitos de leche materna. (4) Esquema de la composición bioquímica de la leche materna. Elaboración: Estrella de Belén Gámez Valdez.

Se han encontrado también, varios tipos de células del sistema inmune en la leche materna humana y de modelos animales [8]. Sorprendentemente, la investigación en ratones, indicaba que estas células inmunes (en especial los linfocitos T), no son digeridas en el estómago, sino que se pueden trasladarse por el torrente sanguíneo a distintos órganos en el roedor neonato, aunque esto no se ha confirmado para la lactancia en humanos. Aún no se entiende cómo o por qué se encuentran leucocitos maternos en la leche, pero parece ser un proceso especialmente controlado. En efecto, colegas en el Instituto Nacional de Perinatología y otras instituciones (UNAM, IMSS, IPN), encontraron un enriquecimiento significativo de células de linfocitos del tipo T-reguladoras (Treg), en la leche materna humana en comparación con la sangre periférica [2]. Datos previos sugerían que las células Treg estaban involucradas en promover la integridad de la barrera intestinal, e incluso el equilibrio inmunológico, a través de un monitoreo espacial de la microbiota intestinal. Dicho de otra forma, el rol de tener más células Treg, tendría sentido fisiológicamente para promover la salud del neonato, ya que los leucocitos en la leche materna posiblemente disponen de información para identificar y tolerar bacterias comensales y, al mismo tiempo contar con el ‘armamento’ materno de ataque contra patógenos. Esto implica un proceso de comunicación transgeneracional —no forzosamente codificado en el material genético— a través del cual se van transfiriendo componentes inmunológicos y bacterias del intestino materno hacia la leche, y consecuentemente al intestino neonatal.

Gracias a la presencia de estos elementos funcionales se lleva a cabo la maduración metabólica, que permitirá el proceso de digestión de alimentos y el entrenamiento inmunológico para combatir infecciones, estableciendo una memoria con efectos de largo plazo en la salud [Fig. 5].

Interacciones entre gestación, obesidad y lactancia

El estado de salud individual de la mamá genera alteraciones en la composición celular de la leche materna. La obesidad —cuando el Índice de Masa Corporal ([IMC](https://www.cdc.gov/healthyweight/spanish/assessing/bmi/index.html#:~:text=El índice de masa corporal,llevar a problemas de salud.)) es igual o mayor a 30 kg/m2— es uno de los grandes problemas de salud del siglo XXI. En personas embarazadas, México posee una de las tasas más altas de obesidad, con una incidencia mayor al 30%. En diferentes estudios se ha identificado que la composición de la microbiota en la leche materna, en mamás con obesidad, es atípica; condición también conocida como “disbiosis”.

La microbiota en esta condición está principalmente caracterizada por un aumento de la diversidad alfa y beta [Fig. 3], y una mayor prevalencia de miembros del filo Firmicutes, especialmente del género Staphylococcus que son bacterias ligadas a enfermedades metabólicas [4]. Además, se ha reportado una disminución de Streptococcus, de algunos miembros del filo Proteobacteria y de las bacterias que poseen carácter de protector inmunológico, del género Bifidobacterium [5].

El padecer de obesidad durante el embarazo incrementa el riesgo de presentar complicaciones, tanto para la madre como para el feto. Una de las complicaciones más comunes y complejas es la diabetes mellitus gestacional (DMG), la cual está definida en función de niveles elevados de glucosa en sangre (hiperglucemia), y que es reconocida durante el segundo trimestre de embarazo, la cual puede remitir o persistir después del parto. Se estima que, 15% de las mujeres embarazadas a nivel mundial, padecen DMG y lamentablemente, en México la prevalencia de DMG oscila en un rango de 17.9% a 29.6%.

A pesar del alto índice de DMG global, no se ha estudiado a profundidad el impacto de dicha enfermedad en la composición de la microbiota de la leche materna. Sin embargo, se sabe que la DMG se relaciona a un incremento en el contenido de ácidos grasos poliinsaturados omega-6 (ácido gamma linolénico, ácido eicosa·tri·enoico, ácido araquidónico y ácido docosa·tetra·enoico, o adrénico) y un aumento del 36 a 72% de [lactoferrina N-glucosilada](https://www.medigraphic.com/pdfs/lamicro/mi-2005/mi05-34g.pdf) con fucosa y [ácido siálico](https://www.researchgate.net/publication/39482105Acidossialicosdistribucionmetabolismoyfuncionbiologica) en la leche materna, lo cual puede afectar la funcionalidad de su microbiota [1,9]. Investigaciones recientes reportan además, que se encuentra una menor proporción de linfocitos B en leche materna de mamás que padecen de obesidad en comparación con la leche materna de mamás con IMC dentro del rango de normalidad (18.5-24.9 kg/m2) [8]. En general, se considera que la obesidad y la DMG son el origen de un ciclo transgeneracional en donde la composición microbiana y celular atípica, afecta de manera exponencial a toda la población. Por lo tanto, es imperativo comprender cuáles son las consecuencias de estas alteraciones a corto, mediano y largo plazo en la salud del neonato amamantado [Fig. 5].

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Figura 5. Comparación del impacto de la obesidad y Diabetes Mellitus Gestacional (DMG) en los componentes celulares de la leche materna. Panel superior: Esquema del Ciclo transgeneracional (mamá à infante) en condiciones de normopeso (Izq.) y obesidad o DMG (Der.). Panel inferior: Diferencias en los componentes celulares (géneros en la microbiota y linfocitos B) de leche materna entre mamás con normopeso/ IMC normal (barras azules) de mamás con obesidad (naranja) y DMG (amarillo). Valor estadístico p ≤ 0.10; Valor estadístico p ≤ 0.05. Elaboración: Estrella de Belén Gámez Valdez y JSGV*.

Investigación y terapéutica sobre lactancia ¿dónde vamos?

En nuestros laboratorios en el ITESM, Campus Monterrey, hemos abordado el estudio de la interacción que ocurre entre elementos del sistema inmune y los microorganismos en la leche materna. Colaboramos con un grupo de pediatras y médicos (coordinados por el Dr. Víctor Javier Lara Díaz de TecSalud y Dr. Mario Alcorta del Hospital Regional Materno Infantil de Alta Especialidad de Nuevo León), y utilizamos técnicas de citometría de flujo (para separar, marcar y analizar conjuntos de células) y de metagenómica (que nos permite estimar la diversidad y funcionalidad de tipos microbianos en una mezcla), todo a fin de caracterizar de forma dinámica, el contenido inmunológico y bacteriano de la leche materna. Nuestras preguntas van dirigidas a entender la relación entre la leche materna de mamás con obesidad o DMG y alteraciones en el desarrollo del sistema inmune en el intestino del bebé; y asimismo, la existencia de medidas de prevención o tratamientos para detener este comportamiento desde el origen a través del uso de probióticos. Hasta ahora, hemos descubierto que la obesidad está relacionada a cambios en la composición microbiológica y celular de la leche materna, determinada por una mayor diversidad alfa de la microbiota, que incluye, por un lado, mayores proporciones de bacterias potencialmente patógenas, y por otro, una disminución significativa de linfocitos B, que son las células productoras de anticuerpos [Fig. 5] [4, 8]. Queremos avanzar más hacia la caracterización de las interacciones que ocurren entre las células del sistema inmune y la microbiota en la leche materna —como un sistema complejo, dinámico, con múltiples antagonismos y sinergias— comparando condiciones basales (normopeso) y patológicas (obesidad, DMG). En este sentido, contamos con un banco de cepas bacterianas y cultivos celulares (colección de colonias de bacterias y células aisladas y preservadas), provenientes de la leche materna con el fin de ensayar co-cultivos que permitan analizar las interacciones bacteria-bacteria y bacteria-leucocitos humanos, que ocurren en el microambiente de la leche, simulando ambas condiciones.

Nuestro objetivo principal es comprender mejor las condiciones para el establecimiento de la microbiota intestinal y del sistema inmunológico de los recién nacidos. La lactancia materna es una práctica que promueve muchos beneficios fisiológicos y emotivos. El conocimiento de alteraciones y riesgos alrededor de ella permitirá enfrentarlos desde la primera etapa de vida, mejorando la calidad y esperanza de vida de las personas y hacia una sociedad saludable.

Agradecemos infinitamente a las familias que accedieron a participar en los estudios cuyos resultados se reportaron originalmente en las referencias 4 y 7 de este trabajo; en particular, a las madres, en esta etapa tan importante y particular de la vida.

Referencias

1. Azulay Chertok IR, ZT Haile, S Eventov-Friedman et al. (2017). Influence of gestational diabetes mellitus on fatty acid concentrations in human colostrum. Nutrition 36: 17–21. DOI: 10.1016/j.nut.2016.12.001

2. Cérbulo-Vázquez A, G Hernández-Peláez, L Arriaga-Pizano et al. (2018). Characterization of CD127− CD25++ Treg from human colostrum. Amer J Reprod Immun 79:e12806. DOI: [10.1111/aji.12806](https://doi.org/10.1111/aji.12806) 001

3. Corona-Cervantes K, I García-González, LE Villalobos-Flores et al. et al. (2020). Human milk microbiota associated with early colonization of the neonatal gut in Mexican newborns. Peer J, 8: e9205. DOI: [10.7717/peerj.9205](https://doi.org/10.7717%2Fpeerj.9205)

4. Gámez-Valdez, JS, JF García-Mazcorro, AH Montoya-Rincón … M Brunck, C Licona-Cassani et al. (2021). Differential analysis of the bacterial community in colostrum samples from women with gestational diabetes mellitus and obesity. Sci Rep 11: 24373. DOI: 10.1038/s41598-021-03779-7

5. Garcia-Mantrana I & MC Collado (2016) Obesity and overweight: Impact on maternal and milk microbiome and their role for infant health and nutrition. Molec Nutr & Food Res 60 (8): 1865–1875. DOI: 10.1002/mnfr.201501018.

6. López-Austin, A (2004), Cuerpo humano e ideología. I. Las concepciones de los antiguos mexicas (Serie Antropológicas: 39), II-Antropológicas-UNAM, México. ISBN: 968-58-2805-9.

7. Márquez, E (2021). La asimilación de discursos mítico-rituales mexicas en Tetzapotitlan. El caso de la propaganda ideológica política y religiosa de la Triple Alianza en Castillo de Teayo. Rev Panamer Comunic 3 (2): 145-155. DOI: 10.21555/rpc.vi2.2445

8. Salvador-Piñeiro, R, E Vazquez-Garza, JA Cruz-Cardenas et al. (2022), A cross-sectional study identifies lower proportions of B lymphocytes in the colostrum of mothers with obesity and provide insights to breastmilk leukocytes recruitment. (bioRxiv preprint) DOI: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2021.11.19.469333v1.

9. Smilowitz JT, SM Totten, J Huang et al. (2013). Human milk secretory immunoglobulin a,F and lactoferrin N-glycans are altered in women with gestational diabetes mellitus. The J Nutrition, 143 (12): 1906–1912. DOI: 10.3945/jn.113.180695



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Acerca de los autores

La MC Gámez Valdez (JSGV) y el Dr. Licona Cassani (CLC) están adscritos al Laboratorio de Genómica Industrial; junto a la La Dra. M. Brunk (MEGB) del Laboratorio de Terapias Celulares, forman parte de The Institute of Obestity Research, dentro de la Escuela de Ingeniería y Ciencias en el Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey. El Dr. Márquez-Lorenzo (EML) es profesor-investigador del Centro Universitario del Norte, Universidad de Guadalajara.

Contacto: MEGB: marion.brunck@tec.mx, JSGV: a00826712@tec.mx, CLC: clicona@tec.mx, EML: emmanuel.marquez@cunorte.udg.mx

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