Il latte materno è noto per fornire ai neonati alimentazione e immunità importanti. Da un nuovo studio emerge anche che supporta la salute dei microbi benefici che risiedono nel tratto gastrointestinale e nel microbioma umano.
Lo studio, riportato in Cell Chemical Biology, dimostra che una specie batterica chiamata Bifidobacterium longum si è adattata specificamente per la crescita nell’intestino infantile. È in grado di produrre un enzima chiamato LnbX che gli permette di utilizzare uno zucchero nel latte materno per l’energia.
Lo studio
Il microbioma intestinale ha una grande influenza sulla salute e gli studi hanno dimostrato che la dieta influenza fortemente la loro composizione. È noto, ad esempio, che gli zuccheri del latte materno possano promuovere la crescita di microrganismi utili per l’intestino come i bifidobatteri. Questo batterio può prevenire diarrea e l’infezione nei neonati.
Una componente importante del latte umano è uno zucchero chiamato lacto-N-tetraose, che è praticamente assente nel latte di altri mammiferi. I bifidobatteri producono enzimi che possono rompere questo zucchero, suggerendo l’evoluzione di una relazione simbiotica tra questi microrganismi e gli esseri umani.
Per studiare ulteriormente l’evoluzione di tale rapporto, Takane Katayama e Shinya Fushinobu, autrici dello studio dell’Università di Tokyo hanno caratterizzato l’enzima LnbB e quello LnbX, enzimi isolati che degradano il Latto-N-tetraosi rispettivamente in Bifidobacterium bifidum e Bifidobacterium longum. In base a questo studio è stato inoltre identificato che la struttura e il meccanismo catalitico di LnbX è diverso da quello di LnbB.
I risultati
“Anche se B. longum e B. bifidum appartengono allo stesso genere e abitano nello stesso ambiente, utilizzano quindi enzimi diversi per abbattere il tetraosio di Latto-N “, spiega Fushinobu. “I risultati suggeriscono che vari ceppi e specie di bifidobatteri benefici hanno evoluto, in modo indipendente, strumenti molecolari distinti per digerire lo stesso zucchero del latte umano, spiegando la loro capacità di coesistere e prosperare nel tratto gastrointestinale dei neonati nutriti di latte materno”.
Inoltre, un’analisi del DNA fecale ha rivelato che B. longum e il gene lnbX erano più abbondanti nel tratto gastrointestinale di dieci neonati che consumavano esclusivamente il latte materno rispetto a sei neonati alimentati con una miscela di latte artificiale e materno. “Considerati insieme, questi risultati suggeriscono che lnbX è importante per B. longum per persistere nell’ecosistema intestinale dei neonati nutriti di latte materno e gli zuccheri del latte umano sono stati la principale pressione selettiva per l’evoluzione di lnbX”, dice Katayama.
In futuro
Negli studi futuri, i ricercatori indagheranno se altre specie bifidobatteriche producono enzimi diversi per digerire gli zuccheri del latte materno. Hanno anche in programma di trovare metaboliti bifidobatterici che beneficino della salute infantile con l’obiettivo di migliorare il latte artificiale attraverso l’aggiunta di composti batterici vantaggiosi o enzimi.
“Anche se l’allattamento al seno durante il primo anno di vita è raccomandato nella maggior parte dei casi, alcune madri devono fare affidamento sul latte artificiale perché hanno infezioni virali o non producono latte con sostanze nutritive chiave come lo zinco”, ha detto Katayama. “Pertanto, lo sviluppo di nuove strategie per rafforzare il latte artificiale con ingredienti che promuovono la salute sarà particolarmente cruciale in questi casi in cui l’alimentazione materna non sia possibile“.