Membrana de glóbulo de grasa de lecheLa membrana de glóbulo de grasa de leche (MFGM por sus siglas en inglés) es una estructura compleja y única compuesta principalmente de lípidos y proteínas que rodea el glóbulo de grasa de leche, es secretada por las células productoras de leche de humanos y otros mamíferos.[1] Es una fuente de múltiples compuestos bioactivos , que incluyen fosfolípidos , glucolípidos , glucoproteínas y carbohidratos que tienen funciones funcionales importantes dentro del cerebro y el intestino.
Los estudios preclínicos han demostrado los efectos de los componentes bioactivos derivados de MFGM sobre la estructura y función del cerebro, el desarrollo intestinal y la defensa inmune. Del mismo modo, los ensayos clínicos pediátricos han reportado efectos beneficiosos sobre los resultados cognitivos e inmunes. En poblaciones que van desde bebés prematuros hasta niños en edad preescolar, la suplementación dietética con MFGM o sus componentes se ha asociado con mejoras en la cognición y el comportamiento, la composición bacteriana intestinal y oral, la incidencia de fiebre y los resultados infecciosos, como diarrea. Contenido OrigenProceso de secreción de MFGM en la leche.Los lípidos de la leche son secretados de manera única por los lactocitos, que son células epiteliales especializadas dentro de los alvéolos de la glándula mamaria lactante. Fuentes de MFGMMFGM es un componente de leche bioactiva estructuralmente complejo, que se encuentra en la leche humana y en la leche de otras especies de mamíferos. El MFGM en la leche humana contiene muchos componentes bioactivos con diversas funciones y se ha relacionado con beneficios cognitivos y de salud para los bebés. Se informa que existen algunas diferencias de composición entre las especies, pero la MFGM bovina, la fuente no humana mejor estudiada, generalmente contiene una composición de lípidos y proteínas, que es similar a la de la MFGM humana. [3] [4] Estructura generalEl glóbulo graso de la leche está rodeado por una tricapa de fosfolípidos que contiene proteínas asociadas, carbohidratos y lípidos derivados principalmente de la membrana de la célula epitelial mamaria secretora (lactocito). Este tricapa se conoce colectivamente como MFGM. Mientras que la MFGM solo representa aproximadamente del 2% al 6% del glóbulo de grasa total de la leche, [1] es una fuente de fosfolípidos especialmente rica, que representa la mayoría de los fosfolípidos totales de la leche. [10] [11] En contraste, el núcleo interno del glóbulo de grasa de la leche está compuesto predominantemente por triacilgliceroles. Componentes de lípidosEl componente lipídico de MFGM es rico en fosfolípidos, glucosfingolípidos y colesterol. Los fosfolípidos representan aproximadamente el 30% del peso lipídico total de MFGM, los tres más destacados son la esfingomielina (SM), la fosfatidilcolina (PC) y la fosfatidiletanolamina (PE), que en conjunto representan hasta el 85% del total de los fosfolípidos. [1] [12] Los fosfolípidos y los esfingolípidos juegan un papel central en la neurogénesis cerebral y la migración durante el desarrollo fetal , además de promover el crecimiento neuronal, la diferenciación y la sinaptogénesis durante el primer año de vida. [13] [14] Otros lípidos polares importantes presentes en la membrana incluyen los glicerofosfolípidos fosfatidilserina (PS) y fosfatidilinositol (PI), así como los gangliósidos (GG), que son esfingolípidos que contienen ácido siálico y una cadena lateral de oligosacáridos. Se sabe que cada una de estas clases de lípidos desempeña funciones funcionales dentro del cuerpo, incluido el apoyo del desarrollo intestinal, inmunitario y del sistema nervioso central. [9] [15] Componentes proteicosAdemás de los lípidos polares, la capa externa de MFGM contiene varias proteínas glicosiladas y no glicosiladas. El análisis proteómico ha revelado al menos 191 proteínas conocidas diferentes en MFGM humano, y números comparables en concentrados de proteínas de leche bovina. [1] Mientras que cuantitativamente estos solo representan del 1% al 2% del contenido total de proteínas de la leche, [16] las proteínas MFGM son de gran interés porque se sabe que muchas tienen propiedades bioactivas y potencialmente beneficiosas; Casi la mitad de las proteínas identificadas tienen funciones de tráfico de membrana / proteína o de señalización celular. [17] Las proteínas glicosiladas, incluidas las mucinas (MUC-1, MUC-4, MUC-15), butirofilina, lactadherina y CD36, se han sugerido para mejorar la eficiencia de la digestión de triacilglicéridos. [1] Además, la lactadherina y MUC-1, además de la proteína xantina oxidasa no glicosilada, han demostrado o sugerido en estudios preclínicos que poseen propiedades antimicrobianas. [18] [19] [20] [21] [22] Beneficios para la salud de MFGMLa investigación ha indicado que la MFGM, o sus componentes, puede desempeñar un papel en el desarrollo del cerebro y la función cognitiva, la inmunidad y la salud intestinal y la salud cardiovascular. Desarrollo cerebral y función cognitivaLos componentes lipídicos de MFGM, como la esfingomielina y los gangliósidos, están altamente concentrados en el cerebro y son compatibles con la sinaptogénesis y la mielinización. [23] [24] En el sistema nervioso central, la esfingomielina es un componente clave de la vaina de mielina, que aísla los axones y apoya la transmisión eficiente de los impulsos nerviosos. [25] [26] Durante la mielinización, las células gliales de oligodendrocitos envuelven los axones nerviosos con múltiples capas de membrana celular, un proceso que representa una gran parte del crecimiento cerebral durante la gestación tardía y los primeros dos años de vida, [27] pero que también puede continuar hasta los 5–10 años de edad. [28] Mientras tanto, los gangliósidos se concentran dentro de la materia gris del cerebro y constituyen aproximadamente del 6% al 10% de la masa lipídica total del cerebro humano. [29] [30] [31] [32] [33] [34] Además, los gangliósidos se enriquecen en la membrana sináptica de las neuronas y están involucrados funcionalmente en la neurotransmisión y la formación de sinapsis. [35] [24] La acumulación de gangliósidos cerebrales ocurre a un ritmo acelerado en los primeros años de vida, coincidiendo con el período más activo de mielinización, crecimiento axonal y sinaptogénesis. [36] [37] Junto con el crecimiento del tamaño del cerebro, la concentración total de gangliósidos cerebrales también aumenta 3 veces desde el desarrollo fetal temprano hasta los 5 años de edad. [36] Datos preclínicosSe han realizado varios estudios preclínicos utilizando MFGM y combinaciones de componentes derivados de MFGM. Liu y col. (2014) estudiaron el desarrollo del cerebro y el aprendizaje espacial y la memoria en lechones neonatales. [38] Los lechones que fueron alimentados con una fórmula que contenía fosfolípidos y gangliósidos de la leche para imitar los niveles en la leche humana tomaron decisiones más rápidamente y con menos errores en una prueba cognitiva espacial de laberinto en T en comparación con los controles, lo que implica un mejor aprendizaje espacial. Del mismo modo, Vickers et al. (2009) demostraron que la administración de lípidos lácteos complejos a ratas desde el día 10 postnatal hasta la edad adulta (día 80) condujo a mejoras significativas en las tareas de aprendizaje y memoria en comparación con los animales de control. [39] Por el contrario, un estudio de suplementos de lípidos lácteos complejos para ratones gestantes no tuvo un efecto sobre las tareas cognitivas en su descendencia. [40] Datos clínicosVarios estudios de dietas suplementadas con MFGM y sus componentes, incluidos los gangliósidos y la esfingomielina, han tenido como objetivo abordar medidas de desarrollo cognitivo en poblaciones pediátricas. En algunos de los estudios, se demostró que la suplementación con MFGM a la fórmula infantil reduce la brecha en el desarrollo cognitivo entre los lactantes amamantados y alimentados con fórmula.
Tanaka y col. (2013) estudiaron los efectos neuroconductuales de la fórmula de alimentación suplementada con fosfolípidos enriquecidos con esfingomielina en 24 recién nacidos prematuros de muy bajo peso al nacer (peso al nacer <1500 g). [23] En este ECA doble ciego, los recién nacidos prematuros fueron alimentados con fórmula de control que contiene fosfolípidos derivados de lecitina de yema de huevo con esfingomielina al 13% del fosfolípido total o una fórmula complementada con fosfolípidos derivados de la leche que contienen 20% de esfingomielina. Los lactantes alimentados con la fórmula suplementada tenían porcentajes significativamente más altos de esfingomielina en los fosfolípidos plasmáticos totales después de 4, 6 y 8 semanas de alimentación en comparación con los alimentados con la fórmula de control. Los lactantes alimentados con la fórmula suplementada también mostraron mejoras en múltiples medidas de desarrollo a los 18 meses, con puntuaciones significativamente mejores en la Escala de calificación de comportamiento de las Escalas de Bayley de desarrollo infantil II (BSID-II), la prueba de Fagan (tasa de preferencia de novedad), la latencia de potenciales evocados visuales (VEP) y prueba de atención sostenida que en el grupo control. Inmunidad y salud intestinalEn estudios preclínicos, se ha demostrado que los componentes de proteínas bioactivas MFGM, incluidas las glicoproteínas lactadherina, MUC-1 y butirofilina, afectan la respuesta inmune. [45] Estos componentes influyen en el sistema inmunitario mediante varios mecanismos, incluida la interferencia con la adhesión de los microbios al epitelio intestinal, la acción bactericida, el apoyo de la microbiota beneficiosa y la modulación de otras partes del sistema inmunitario. [9] Datos preclínicosMFGM puede ser capaz de modular la función inmune en el intestino a través de mecanismos distintos pero potencialmente complementarios. Las proteínas glicosiladas (MUC-1, MUC-15, butirofilina y lactadherina) y los esfingolípidos glicosilados de MFGM pueden promover el desarrollo de una microbiota intestinal saludable al favorecer especies beneficiosas de Bifidobacterium. [49] Otra clave para la función inmunomoduladora de la MFGM puede ser que su estructura sea similar a la de la membrana celular intestinal, permitiendo que los glucanos de la leche humana (incluidos los de las glucoproteínas y los glucolípidos) inhiban competitivamente la unión de patógenos (bacterias, virus, incluso toxinas) a las células huésped. [50] Varios estudios preclínicos han demostrado los efectos inhibitorios de la MFGM contra varios patógenos. Se descubrió que tanto la MFGM bovina entera como sus componentes lipídicos extraídos exhibían una inhibición dependiente de la dosis de la infectividad del rotavirus in vitro. [51] Los efectos antibacterianos de la MFGM han incluido una disminución de la colonización gástrica y la inflamación después de la infección por H. pylori en ratones; [52] inhibición de la expresión del gen de la toxina shiga por E. coli O157: H7; [53] y disminución de la colonización y translocación de L. monocytogenes. [54] Los ratones que fueron alimentados profilácticamente con fracción de glucoproteína de suero bovino, incluidas las proteínas MFGM, no desarrollaron diarrea después de la exposición al rotavirus. [55] Datos clínicosEl estudio descrito anteriormente por Timby et al. (2015) también evaluaron los efectos de la suplementación con MFGM en recién nacidos a término sobre el riesgo de enfermedades infecciosas y otros síntomas de la enfermedad. [56] En particular, se analizó la incidencia acumulada de otitis media aguda entre los dos grupos de alimentación aleatorizados (fórmula de control o fórmula complementada con MFGM hasta los 6 meses de edad) y se comparó con un grupo de referencia amamantado. El grupo suplementado con MFGM experimentó una reducción significativa en los episodios de otitis media aguda hasta los 6 meses de edad en comparación con los lactantes alimentados con fórmula de control (1% vs 9%; P = 0.034); sin diferencias significativas en la incidencia de otitis media en comparación con el grupo de lactancia materna (0%). Además, se observó una incidencia significativamente menor y una prevalencia longitudinal del uso de fármacos antipiréticos en el grupo suplementado con MFGM (25%) en comparación con el grupo de fórmula de control (43%). Timby y col. (2017) mostraron además que la suplementación con MFGM influyó en la microbiota oral de los bebés; los autores señalaron que Moraxella catarrhalis, una causa bacteriana común de otitis media aguda, era menos frecuente en los lactantes alimentados con la fórmula suplementada con MFGM que en los alimentados con la fórmula de control. [57] Salud cardiovascularLas pautas dietéticas generalmente recomiendan limitar los productos lácteos con toda la grasa. Esta recomendación se ha basado en la hipótesis tradicional de que los ácidos grasos saturados en la dieta, como los derivados de la grasa de la leche, tienen efectos de aumento del colesterol LDL en suero. Posteriormente, aunque no se demostró en ensayos controlados aleatorios, el colesterol LDL en suero se ha asociado con un riesgo de enfermedad cardiovascular (ECV) basado en evidencia observacional. [60] [61] Una revisión de estudios de observación ha sugerido que la asociación entre la ingesta de grasa de la leche y las medidas de colesterol en suero podría variar según el tipo de productos lácteos. [61] Los efectos diferenciales de varios alimentos lácteos en los lípidos plasmáticos pueden depender en parte de la presencia de MFGM. [62] Los componentes lipídicos de MFGM pueden desempeñar un papel en el apoyo a la salud cardiovascular al modular el colesterol y la absorción de grasas. Datos preclínicosLos componentes lipídicos de MFGM como los esfingolípidos están involucrados en la absorción intestinal de colesterol. [8] Los estudios en roedores adultos han demostrado que la esfingomielina de la leche podría reducir la absorción intestinal de colesterol de una manera dependiente de la dosis. [63] [64] La absorción de colesterol intestinal en roedores adultos que consumían una dieta alta en grasas estaba limitada por la suplementación con esfingomielina. [65] La esfingomielina de la leche y otros fosfolípidos con alta afinidad por el colesterol podrían limitar la solubilidad micelar del colesterol intestinal, limitando así la absorción de colesterol por el enterocito. [63] Se ha demostrado que los esfingolípidos de la dieta reducen el colesterol plasmático y el triacilglicerol en dosis dependientes de la dosis en roedores adultos alimentados con una dieta de tipo occidental y protegen el hígado de la esteatosis inducida por la grasa y el colesterol. [66] Los esfingolípidos de la dieta también reducen los niveles de colesterol y triglicéridos hepáticos en roedores adultos, en parte al modular la expresión de genes hepáticos. [sesenta y cinco] Datos clínicosVarios estudios clínicos han demostrado que la MFGM podría afectar positivamente los lípidos circulantes. Un ECA simple ciego en adultos con sobrepeso ha demostrado que los efectos de la grasa de la leche sobre los lípidos plasmáticos fueron modulados por el contenido de MFGM; En comparación con el aceite de mantequilla (dieta de control), el consumo de crema batida (dieta MFGM) durante 8 semanas no afectó el perfil de lipoproteínas. [62] Otro ECA doble ciego en adultos con sobrepeso y obesidad también ha demostrado que la MFGM atenúa los efectos negativos de una comida rica en grasas saturadas al reducir el colesterol posprandial, los marcadores inflamatorios y la respuesta a la insulina. [67] Un ECA doble ciego en adultos sanos normales indicó que el consumo de suero de leche rico en MFGM durante un mes condujo a una reducción de los niveles de colesterol sérico y triacilglicerol, así como de la presión arterial. [68] [69] Referencias
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