Artykuły w Czytelni Medycznej o SARS-CoV-2/Covid-19

Zastanawiasz się, jak wydać pracę doktorską, habilitacyjną lub monografię? Chcesz dokonać zmian w stylistyce i interpunkcji tekstu naukowego? Nic prostszego! Zaufaj Wydawnictwu Borgis – wydawcy renomowanych książek i czasopism medycznych. Zapewniamy przede wszystkim profesjonalne wsparcie w przygotowaniu pracy, opracowanie dokumentacji oraz druk pracy doktorskiej, magisterskiej, habilitacyjnej. Dzięki nam nie będziesz musiał zajmować się projektowaniem okładki oraz typografią książki.

Poniżej zamieściliśmy fragment artykułu. Informacja nt. dostępu do pełnej treści artykułu tutaj
© Borgis - Postępy Nauk Medycznych 9/2017, s. 493-499
Ewa Kamińska-El-Hassan1, Agnieszka Mikulska1, Joanna Wójtowicz2, *Małgorzata Witkowska-Zimny1
Komponenty komórkowe mleka kobiecego
Cellular components of human breastmilk
1Zakład Biofizyki i Fizjologii Człowieka, Wydział Nauki o Zdrowiu, Warszawski Uniwersytet Medyczny
Kierownik Zakładu: prof. dr hab. med. Jacek Przybylski
2Klinika Pediatrii, Centrum Medyczne Kształcenia Podyplomowego, Warszawa
Kierownik Kliniki: dr hab. med. Teresa Jackowska, prof. nadzw. CMKP
Streszczenie
Mleko ludzkie stanowi optymalne źródło składników odżywczych i substancji aktywnie czynnych dla noworodka. Przez wiele lat mleko kobiece było traktowane i badane głównie pod względem wartości odżywczej, stąd dostępne są liczne analizy jego kaloryczności, jak również analizy składu białkowego, węglowodanowego, lipidowego, mineralnego oraz komórek odpornościowych i związków zwiększających bierną i czynną ochronę noworodka. Obecność w mleku komórek matki innych niż immunologiczne, takich jak komórki progenitorowe wraz z komórkami macierzystymi oraz bakterie symbiotyczne, otwiera naszą wiedzę na zupełnie nowe znaczenie karmienia naturalnego. Mleko kobiece zawiera heterogenną populację komórek obejmującą: leukocyty, komórki nabłonka w różnych stadiach rozwojowych, komórki macierzyste i progenitorowe. Co istotne, może być ono łatwo dostępnym, nieinwazyjnym, niebudzącym zastrzeżeń etycznych źródłem tych komórek, które mogą być pozyskiwane do wykorzystania w terapii komórkowej.
Obecność w mleku komórek matki innych niż immunologiczne, takich jak komórki progenitorowe wraz z komórkami macierzystymi oraz bakterie symbiotyczne, niewątpliwie odgrywa istotną rolę w rozwoju niemowlęcia, ale także otwiera naszą wiedzę na zupełnie nowe znaczenie karmienia naturalnego.
W bazach danych znajdują się nieliczne prace związane z analizą składu komórkowego mleka. Prezentowany artykuł podsumowuje aktualny stan wiedzy o komórkowych elementach mleka kobiecego.
Summary
Human breast milk is considered as the optimal nutrition for infants, providing essential nutrients and a variety of bioactive compounds. Less attention has been paid to the other components of breast milk, such as mother cells and bacteria. Recent breakthroughs confirm that breastmilk cellular composition is more heterogeneous than previously thought and that even stem cell are present. The presence of progenitors/stem cells in human milk generates numerous question and implication for breasfeeding, newborn and maternal health, but also opens a new perspective of future potential applications of these cells in regenerative medicine. Furthermore, breastmilk is also a source of commensal and beneficial bacteria, including lactic acid bacteria and bifidobacteria. Microbiome is presumed to colonize the infant gastrointestinal tract and for sure have therefore still unknown influence on infants health. This review summarizes the current knowledge of cells present in human breastmilk, such as leukocytes, epithelial cells, stem cells and also potential probiotic bacteria.
Wstęp
Mleko kobiece jest najlepszym pokarmem dla dziecka w początkowym etapie jego rozwoju. Podstawowe substraty, takie jak: białka, lipidy, węglowodany, witaminy i minerały, zostały przebadane i uznane za najbardziej optymalne pod względem rodzaju, składu, ilości i niezbędnych właściwości do wzrostu niemowlęcia, stanowiąc tym samym wzorzec składu pokarmu zastępczego. Właściwości odżywcze mleka kobiecego są znane od setek lat, ale obecnie pokarm kobiecy jest traktowany jako istotny lek w wielu zastosowaniach klinicznych. Jest to niewątpliwie związane z obecnością elementów komórkowych, które decydują o jego unikatowych właściwościach. Przez niektórych autorów mleko ludzkie jest uznawane za biologicznie czynną, żywą tkankę (1, 2). Istnienie różnorodnych komórek matki w mleku ludzkim: leukocytów, komórek nabłonka w różnych stadiach rozwojowych, komórek macierzystych, progenitorowych oraz bakterii probiotycznych, wyznacza nowy kierunek badań nad laktacją i otwiera perspektywy dla nowych zastosowań mleka ludzkiego.
Całkowita zawartość komórek w mleku kobiecym jest największa w pierwszych dniach laktacji. Liczebność poszczególnych populacji komórek nie jest jednakowa i zależy od wielu czynników, w tym między innymi: okresu laktacji, stanu zdrowia matki, jej diety oraz predyspozycji genetycznych.
Bakterie symbiotyczne zasiedlające przewód pokarmowy oprócz kształtowania prawidłowej flory jelitowej są także pierwszymi antygenami stymulującymi fizjologiczne dojrzewanie układu immunologicznego. W niniejszej pracy zostaną omówione najważniejsze komponenty komórkowe ludzkiego mleka, mające znaczenie dla jego potencjalnego zastosowania terapeutycznego.
Komórki układu immunologicznego w mleku kobiecym
Zawartość i funkcja immunoprotekcyjna komórek układu immunologicznego w mleku matki jest od wielu lat dobrze znana i intensywnie badana z uwzględnieniem zmian ilościowych uzależnionych od okresu laktacji, stanu zdrowia matki i innych czynników, przy czym najbogatsze w czynniki protekcyjne jest colostrum (siara). Komórki odpornościowe, takie jak limfocyty T i limfocyty B, makrofagi i neutrofile, a także przeciwciała, zwłaszcza wydzielnicza immunoglobulina A (sIgA), odpowiadają za odporność bierną noworodka. Ponadto, inne czynniki immunomodulujące, takie jak czynniki wzrostu, cytokiny, chemokiny, oligosacharydy, mucyny, lizozymy (LY), laktoferyna (LA), laktoperoksydaza (LCP), polipeptyd bogaty w prolinę, wpływają korzystnie na niedojrzały układ odpornościowy noworodka, wzmacniają jego mechanizmy obronne oraz stymulują jego rozwój (3-5). Jednak badania Trend i wsp. wykazały, że leukocyty nie są najliczniejszą grupą komórek, jak dotąd sądzono. Wyniki z wykorzystaniem wielokolorowej cytometrii przepływowej dowodzą, że komórki te stanowią do 20% elementów komórkowych siary (6, 7). Zawartość leukocytów w siarze może osiągać 1 x 109 komórek/ml. Około 80% z nich stanowią makrofagi, które pochodzą z krwi matki, przedostając się przez gruczoł nabłonka. W wyniku działania IL-4 oraz stymulacji przez sfagocytowane składniki mleka, mają one zdolność przekształcania się w komórki dendrytyczne, zdolne do pobudzania limfocytów Th i Tc noworodka. Dzięki temu możliwa jest skuteczna ochrona przed patogenami i wspomaganie rozwoju niedojrzałego jeszcze układu odpornościowego dziecka (3, 4, 8-10). Leukocyty obecne w mleku po dostaniu się do układu pokarmowego dziecka przenikają barierę jelitową. Badania na modelu mysim wykazały obecność leukocytów pochodzących z mleka w wątrobie oseska w 5. i 6. dniu po porodzie (5, 11). W kolejnych tygodniach laktacji zawartość leukocytów znacząco spada, osiągając średnio 0-2% wszystkich komórek mleka. Różnica w zawartości leukocytów w mleku przejściowym i dojrzałym zdrowych kobiet nie jest znacząca (7).
Makrofagi zawarte w siarze mają zdolność fagocytozy bez wcześniejszej opsonizacji, zawierają receptory dla laktoferyny i wydzielniczej IgA (sIgA). Ponadto zawierają wewnątrzkomórkową sIgA, która stanowi około 5-10% całkowitej sIgA mleka i może zostać uwolniona po stymulacji błony komórkowej makrofaga. Makrofagi są źródłem prostaglandyn, uwalniają cytokiny, lizozym, laktoferynę, interleukiny (IL-1, IL-6) oraz czynnik martwicy nowotworów (TNF). Wykazują spontaniczną sekrecję IL-8, która działając na nie autokrynnie, dodatkowo nasila ich zdolność do fagocytozy i niszczenia patogenów. Monocyty zawarte w ludzkim mleku posiadają też funkcje komórek prezentujących antygeny, dzięki czemu odgrywają rolę w aktywacji limfocytów T (4).
Limfocyty zawarte w mleku kobiecym składają się w około 80% z komórek T i w około 20-25% z komórek B (8, 12). Badania wskazują na pochodzenie limfocytów z prekursorów wytwarzanych w kępkach Peyera i grudkach limfatycznych tkanki limfatycznej wiązanej z jelitami (ang. gut associated lymphoid tissue – GALT) oraz oskrzelami (ang. bronchus associated lymphoid tissue – BALT) (4, 13). Cytotoksyczna odpowiedź limfocytów zawartych w mleku jest niska. Komórki B ulegają w gruczole piersiowym końcowemu różnicowaniu w komórki plazmatyczne wydzielające IgA. Pomocne w tym procesie są zawarte w siarze: czynnik pomocniczy (alfa-HF) oraz komórki T i ich cytokiny, które stymulują komórki B do dojrzewania w komórki plazmatyczne wydzielające IgA (14).
Wszystkie komórki immunologiczne wchodzą we wzajemną sieć interakcji, by w efekcie bezpośrednio i pośrednio podnosić zdolność immunologiczną dziecka do ochrony przed zakażeniami, a także przyczyniać się do dojrzewania jego układu immunologicznego (15).
Wpływ infekcji u matki lub dziecka na zawartość komórek immunologicznych w mleku kobiecym
Badania sugerują, że na zawartość składników immunologicznych w mleku ma wpływ nie tylko stan zdrowia matki, ale także karmionego przez nią noworodka (16).
W czasie infekcji matki lub dziecka istotnie wzrasta zawartość niektórych składników immunologicznych, w tym leukocytów, makrofagów czy czynnika martwicy TNFα (9, 15). Odsetek leukocytów może osiągnąć nawet 94% wszystkich komórek. Po infekcji liczba leukocytów obniża się do wartości standardowych dla danego okresu laktacji. Sugeruje to możliwość wykorzystania badania składu komórkowego mleka kobiecego jako dodatkowego narzędzia do oceny stanu zdrowia kobiety lub karmionego noworodka (9, 17).
Wpływ czasu trwania ciąży na zawartość leukocytów w mleku kobiecym
Niektóre badania wskazują na występowanie zależności pomiędzy terminem porodu a zawartością leukocytów. Badanie Trend i wsp. oceniało zawartość leukocytów w mleku kobiet, które urodziły ekstremalnie przedwcześnie (< 28. tc), bardzo przedwcześnie (28.-31. tc), średnio przedwcześnie (32.-36. tc) oraz w terminie (37.-41. tc). Nie wykazano w nim różnic pomiędzy całkowitą zawartością leukocytów a terminem porodu, jednak zauważono zmienne wartości poszczególnych linii leukocytów w zależności od długości trwania ciąży. W siarze zawartość niecytotoksycznych limfocytów T oraz limfocytów B negatywnie korelowały z długością ciąży. W mleku przejściowym zawartość prekursorów komórek B była wyższa u kobiet, które urodziły ekstremalnie przedwcześnie. Ponadto, odsetek neutrofili wzrastał wraz z długością trwania ciąży. Mleko dojrzałe charakteryzowało się znacząco niższymi wartościami komórek NK oraz cytotoksycznych komórek T w grupie kobiet rodzących < 28. tc, za to zawartość limfocytów B w tej grupie rodzących była wyższa (7).
Wyniki badań opublikowane na przełomie lat 80. i 90. nie wskazują tak jednoznacznych tendencji (18-21). Brak jednoznacznych rezultatów pokazuje potrzebę przeprowadzenia dobrze zaplanowanych metodologicznie badań na dużych populacjach kobiet rodzących w różnych terminach, by jednoznacznie określić związek długości trwania ciąży i obecności poszczególnych komórek immunologicznych w mleku kobiecym.
Komórki nabłonkowe, nabłonkowo-mięśniowe oraz wydzielnicze w mleku kobiecym
Mleko kobiece zawiera również całe spektrum komórek pochodzenia nieimmunologicznego, które wykazują różny poziom zróżnicowania. Są to: komórki macierzyste, komórki epitelialne (nabłonkowe), bardziej zróżnicowane mioepitelialne (nabłonkowo-mięśniowe) oraz laktocyty – komórki wydzielnicze mleka (22-24). Obecność w mleku komórek somatycznych pochodzących od matki jest dowodem, że mleko pełni wiele funkcji w życiu noworodka, nie tylko związanych z dostarczaniem składników odżywczych. Rola tych komponentów mleka nie jest jeszcze poznana (24).
Komórki epitelialne
Pęcherzyki wydzielnicze i przewody mleczne gruczołu sutkowego są wyścielane nabłonkiem. Nabłonek ten tworzą komórki epitelialne otoczone siecią komórek mioepitelialnych oraz błoną podstawną. Komórki mioepitelialne mają właściwości komórek mięśniowych i kurczą się podczas wydzielania mleka do przewodów mlecznych (25). Komórki mioepitelialne wykazują ekspresję cytokeratyny 14 (CK14) oraz aktyny mięśni gładkich SMA (ang. smooth muscle actin) (26). Można wyróżnić dwa rodzaje komórek epitelialnych gruczołu piersiowego: komórki nabłonka pęcherzyków wydzielniczych, z których część ulega zróżnicowaniu do laktocytów, oraz komórki epitelialne przewodów mlecznych (ryc. 1a-c). Komórki progenitorowe zlokalizowane są pomiędzy tymi dwiema populacjami i mogą ulegać zróżnicowaniu w kierunku obu tych rodzajów komórek (24, 27, 28).
Ryc. 1a-c. Morfologia komórek epitelialnych (strzałki) i laktocytów izolowanych z mleka kobiecego w hodowlach in vitro
Źródło: wyniki własne
Początkowo sądzono, że występowanie komórek epitelialnych w mleku jest konsekwencją zjawiska apoptozy. Jednakże późniejsze badania wykazały, że w większości komórki epitelialne wyizolowane z mleka są żywe, co wykazano w hodowlach in vitro (22). Przypuszcza się, że komórki epitelialne przechodzą z pęcherzyków i przewodów wydzielniczych do mleka w wyniku regulowanych hormonalnie przemian tych komórek albo dzięki siłom mechanicznym związanym z cyklami opróżniania i napełniania pęcherzyków mlekiem (29).
Laktocyty
Laktocyty, czyli komórki wydzielnicze pęcherzyków, w znacznej większości są pochodzenia pęcherzykowego. Niewielka liczba laktocytów występuje w obszarze łączącym pęcherzyk z przewodem mlecznym, a więc może być pochodzenia przewodowego, choć nie znaleziono dowodów potwierdzających tę hipotezę (24, 27). Powstają z wewnętrznej warstwy komórek epitelialnych w czasie ciąży i laktacji. Biorą udział w syntezie wydzielanego mleka. Przyjmuje się, że liczba laktocytów w mleku kobiecym waha się w przedziale od 10 do 28% ogólnej liczby komórek. Duża rozbieżność jest wynikiem zarówno różnic indywidualnych, jak i zastosowanych technik oznaczania w poszczególnych badaniach (24, 27).
Laktocyty wykazują ekspresję cytokeratyny 18 (CK18), podobnie jak komórki epitelialne pęcherzyków wydzielniczych. Innymi markerami charakterystycznymi dla laktocytów są α-LA i EPCAM (białko adhezji komórkowej w nabłonku), których poziom wzrasta w czasie laktacji (30). Zaobserwowano negatywną zależność pomiędzy wskaźnikiem masy ciała BMI (ang. body mass index) matki karmiącej a ekspresją CK18. Sugeruje to, iż kobiety z większym BMI mają mniej komórek epitelialnych odpowiedzialnych za syntezę mleka. Z innych badań wynika, że otyłość występująca u kobiet przed zajściem w ciążę może prowadzić do różnego rodzaju powikłań w okresie karmienia, takich jak opóźniona laktogeneza, mniejsza ilość mleka czy krótszy okres karmienia piersią. Problemy te są spowodowane obniżoną ekspresją CD18.

Powyżej zamieściliśmy fragment artykułu, do którego możesz uzyskać pełny dostęp.

Płatny dostęp tylko do jednego, POWYŻSZEGO artykułu w Czytelni Medycznej
(uzyskany kod musi być wprowadzony na stronie artykułu, do którego został wykupiony)

Aby uzyskać płatny dostęp do pełnej treści powyższego artykułu wraz z piśmiennictwem , należy wprowadzić kod:

Kod (cena 15 zł za 7 dni dostępu) mogą Państwo uzyskać, przechodząc na tę stronę.
Wprowadzając kod, akceptują Państwo treść Regulaminu oraz potwierdzają zapoznanie się z nim.

 

 

Płatny dostęp do wszystkich zasobów Czytelni Medycznej

Aby uzyskać płatny dostęp do pełnej treści powyższego artykułu wraz z piśmiennictwem oraz WSZYSTKICH około 7000 artykułów Czytelni, należy wprowadzić kod:

Kod (cena 35 zł za 30 dni dostępu) mogą Państwo uzyskać, przechodząc na tę stronę.
Wprowadzając kod, akceptują Państwo treść Regulaminu oraz potwierdzają zapoznanie się z nim.

otrzymano: 2017-08-07
zaakceptowano do druku: 2017-08-30

Adres do korespondencji:
*Małgorzata Witkowska-Zimny
Zakład Biofizyki i Fizjologii Człowieka Wydział Nauki o Zdrowiu Warszawski Uniwersytet Medyczny
ul. Chałubińskiego 5, 02-004 Warszawa
tel. +48 (22) 628-63-34
fax +48 (22) 628-78-46
mwitkowska@wum.edu.pl

Postępy Nauk Medycznych 9/2017
Strona internetowa czasopisma Postępy Nauk Medycznych