Los oligosacáridos de la leche humana ( OHM) son carbohidratos complejos que se encuentran en la leche materna .
En 1886, el médico y microbiólogo Theodor Escherich descubrió por primera vez la relación entre la fisiología de la digestión en los niños y la actividad de las bacterias intestinales. En 1900, su antiguo alumno Ernst Moreau ) describió las diferencias en la composición bacteriana de las heces en lactantes alimentados con leche materna y artificialmente (IV). No pudieron aislar el componente que determina la composición de la microbiota intestinal (GMB).
A finales del siglo XIX, Georges Denigès descubrió que, además de lactosa, la leche humana, a diferencia de la leche de vaca, contiene una fracción desconocida de hidratos de carbono. En 1929-1933, Michel Polonowski y Albert Lespagnol idearon una técnica para aislar los componentes de esta fracción, a la que llamaron "ginolactosa" [1] . En 1954, los científicos, junto con Jean Montreuil , aislaron los primeros oligosacáridos (2-fucosilactosa y 3-fucosilactosa) de esta fracción mediante cromatografía . No se ha estudiado la estructura de los oligosacáridos restantes de la leche materna y sus posibles funciones. En 1926, Herbert Schonfeld presentó la teoría de que los transgénicos contenían un factor de crecimiento para Lactobacillus bifidus (más tarde esta cepa se asignó a Bifidobacterium bifidus ). La naturaleza del "factor bífidus" se desconocía en ese momento, el propio Schoenfeld sugirió que podría ser algún tipo de vitamina. Richard Kuhn y Paul Ghiergi, inspirados por el trabajo de E. Moreau sobre la microbiota y M. Polonovsky sobre la fracción “ginolactosa”, pudieron demostrar que el “factor bífidus” de los GM consiste en oligosacáridos que contienen N-acetilglucosamina . En los años siguientes, tanto el grupo de Richard Kuhn como el de Jean Montreuil identificaron y describieron docenas de HMO individuales. Pero se hizo posible una mayor decodificación de la fracción OGM con la introducción de nuevos métodos de investigación. Heinz Egge, uno de los alumnos de Richard Kuhn, introdujo el método de espectrometría de masas , que se diferenciaba de los métodos anteriores en una mayor sensibilidad y fiabilidad. Esto permitió describir y caracterizar un mayor número de HMO y establecer este método como el principal para el mapeo y secuenciación de HMO [2] .
Los carbohidratos de la leche materna se componen de lactosa y oligosacáridos de la leche materna. Los HMO (excepto la lactosa) no se digieren y no tienen función nutricional. Los oligosacáridos son el tercer componente de la leche materna después de la lactosa y la grasa. Su contenido varía de 20 a 25 g/l en el calostro a 10 a 15 g/l en la leche madura. La aplicación de nuevos métodos, que combinan el uso de cromatografía líquida y espectrometría de masas de alta resolución, hizo posible identificar aproximadamente 200 estructuras únicas de oligosacáridos, que incluyen de 3 a 22 azúcares [2] .
OGM se basa en 5 monosacáridos: glucosa (Glc), galactosa (Gal), N-acetil-glucosamina (GlcNAc), fucosa (Fuc), ácido siálico (Sia) (ácido N-acetil-neuramínico (Neu5Ac)) [2] . Con la ayuda de la enzima glicosiltransferasa , se agregan monosacáridos individuales a la molécula de lactosa, formando cadenas de carbohidratos de varias longitudes y diversos grados de ramificación.
Actualmente, se ha descifrado la estructura de unos 200 oligosacáridos, pero su número real puede ser de miles. En promedio, la leche de cada mujer contiene de 10 a 15 HMO.
Todos los HMO se dividen en tres grupos según su estructura química: neutros fucolizados (p. ej., 2-FL), neutros no fucolizados (p. ej., lacto-N-neotetraosa (LNnT)), ácidos sializados (p. ej., 3-SL). Por lo tanto, los oligosacáridos neutros en la leche materna representan alrededor del 75 % de todos los oligosacáridos. A pesar de la gran diversidad, el 80% de todos los HMO están representados por los 12 oligosacáridos más comunes. Entre ellos, 2-FL es el más común y representa alrededor del 30%. LNnT se encuentra entre los diez más comunes y representa del 2 al 3% de todas las HMO [2] [3] .
El efecto de los HMO en el cuerpo del niño es que contribuyen al establecimiento de una microbiota intestinal normal, reducen la probabilidad de infección y son responsables de la formación de inmunidad. Los científicos han podido identificar que del 70% al 80% de las células inmunomoduladoras del bebé se encuentran en sus intestinos. Como parte de la leche materna, los oligosacáridos de la leche materna ingresan al intestino del bebé, donde realizan sus funciones principales [3] [4] .
La complejidad de la estructura, la variabilidad de la composición y la diversidad estructural no permiten hoy en día reproducir completamente la composición de HMO en fórmulas infantiles. Hasta la fecha, es posible industrializar solo algunos oligosacáridos estructuralmente completamente idénticos a los que se encuentran en la leche materna.
El primer oligosacárido que los científicos lograron crear y estudiar fue la 2'-fucosilactosa (2'FL), el oligosacárido más abundante en la leche materna. Representa más del 30% del contenido total de oligosacáridos. El segundo avance es la reconstrucción de otro oligosacárido, la lacto-N-neotetraosa (LNnT), que es uno de los diez oligosacáridos más abundantes en la leche materna. Ambos oligosacáridos 2FL y LNnT representan alrededor del 33% del total de oligosacáridos en la leche materna.
Estudios clínicos han demostrado que el uso de 2FL y LNnT en la nutrición infantil mejora la composición de la microbiota intestinal, reduce significativamente la incidencia de bronquitis, así como el uso de antibióticos y antipiréticos. Sobre la base de la investigación realizada, se está mejorando la composición de las fórmulas para niños alimentados con fórmula. Esto asegura la formación de la salud del niño en ausencia de leche materna [3] .