Nel cuore del latte materno, un fluido di inestimabile valore nutrizionale e funzionale, risiede una classe di molecole straordinarie: gli Oligosaccaridi del Latte Umano (HMO). Questi composti, che rappresentano il terzo maggior componente solido del latte materno, dopo lattosio e lipidi, con una concentrazione nel latte maturo pari a circa 1,2 g/100 ml, superano persino le proteine in abbondanza. La loro importanza non risiede in un valore nutrizionale diretto per il neonato, poiché non hanno funzione energetica e sono per lui impossibili da digerire. Tuttavia, questa loro peculiarità consente loro di raggiungere integri l’intestino, dove sono in grado di svolgere altre fondamentali attività.
Il latte materno umano è composto principalmente da acqua, carboidrati, lipidi e proteine del latte, ma anche da altre molecole funzionali, come anticorpi IgG e IgA, peptidi antimicrobici, lattoferrina e mucine. Una parte dei carboidrati del latte, collettivamente notati come oligosaccaridi del latte umano (HMO), sono glicani non digeribili, strutturalmente diversi e multifunzionali. Questi oligosaccaridi sono specifici del latte materno, dove ne sono stati osservati oltre 200 tipi differenti, mentre sono presenti in quantità decisamente inferiori e con composizione diversa nel latte vaccino e in quello di altri animali d’allevamento. La loro varietà e concentrazione cambiano da donna a donna e dipendono anche da caratteristiche genetiche. Inoltre, la loro produzione varia nel corso dell'allattamento: ad esempio, il primo latte, o colostro, contiene una concentrazione quasi doppia di HMO rispetto al latte maturo. Questa complessità e specificità rendono gli HMO un elemento distintivo e cruciale per la salute infantile, con implicazioni che la ricerca sta scoprendo estendersi ben oltre l'età neonatale.
La Natura Complessa degli Oligosaccaridi del Latte Umano
La struttura degli OS del latte materno è particolarmente complessa; ne sono stati identificati ben più di un centinaio di tipi diversi, geneticamente determinati, e quindi specifici di ogni donna. Essi sono tutti caratterizzati dal lattosio all’estremità riducente e da fucosio o acido sialico all’estremità non riducente. I componenti strutturali degli HMO sono costituiti da cinque blocchi monosaccaridici, ovvero D-glucosio (Glc), D-galattosio (Gal), N-acetilglucosamina (GlcNAc), L-fucosio (Fuc) e acido N-acetilneuraminico (Neu5Ac o acido sialico). Attraverso legami glicosidici, formano strutture complesse tra loro.
In base alla loro composizione, gli HMO possono essere suddivisi in tre famiglie principali. I Neutri sono caratterizzati dalla presenza di uno zucchero particolare, il fucosio. In questa famiglia, il più abbondante è il 2'-fucosillattosio (2'-FL), che da solo costituisce circa il 30% di tutti gli oligosaccaridi presenti nel latte materno. In questa categoria troviamo anche il DFL (difucosillattosio). Esistono poi gli HMO Neutri senza fucosio, che, come suggerisce il nome, non contengono il fucosio; ne fa parte il LNT (latto-N-tetraosio), che è il più abbondante in questa famiglia e in media è il quarto per abbondanza nel latte materno. Infine, gli HMO Acidi contengono acido sialico, e ne sono esempi il 3'-SL (3'-sialil-lattosio) e il 6'-SL (6'-sialil-lattosio). Di questi, circa l’80% degli OS totali è rappresentato da OS neutri ed il restante 20% da OS acidi. Questa vasta gamma di strutture contribuisce alla multifunzionalità degli HMO, poiché le diverse composizioni possono interagire con il microbiota e l'ospite in modi specifici e complementari.
Funzioni e Benefici Chiave degli HMO per il Neonato
Gli HMO del latte materno non vengono digeriti nel piccolo intestino e si ritrovano intatti nel colon dove esercitano svariati effetti favorevoli. Il microbiota gastrointestinale (GI) svolge un ruolo fondamentale per la salute e le malattie; svolge anche un effetto di modulazione dell’attività cerebrale attraverso l’asse intestino-cervello. Lo sviluppo di un efficace microbiota GI è associato agli oligosaccaridi del latte umano (HMO). La colonizzazione iniziale dell’intestino infantile subito dopo la nascita stabilisce una relazione mutualistica che durerà tutta la vita tra la comunità microbica intestinale e il rispettivo ospite; questa relazione sarà fondamentale per lo sviluppo della resistenza ai patogeni, l’utilizzo dei componenti della dieta e le interazioni con il sistema immunitario. Il primo anno di vita è fondamentale per la formazione del microbiota intestinale del neonato.
1. Ruolo Prebiotico e Modulazione Selettiva del Microbiota Intestinale:Gli HMO agiscono come prebiotici, ovvero funzionano da “nutrimento” per alcuni batteri favorevoli per l’organismo, contribuendo all’equilibrio della flora batterica intestinale. In particolare, gli oligosaccaridi del latte umano promuovono in modo selettivo la crescita di bifidobatteri nel tratto gastrointestinale, cui si associano numerosi effetti benefici per la salute. La sovrarappresentazione dei bifidobatteri nell’intestino di neonati sani allattati al seno suggerisce il loro ruolo cruciale nel supportare la salute e lo sviluppo del loro ospite neonato nella prima infanzia. I tipici bifidobatteri associati all’intestino infantile includono specie come B. breve, B. longum subsp. longum (B. longum), B. bifidum, B. pseudocatenulatum, B. longum subsp. infantis (B. infantis) e B. catenulatum subsp. kashiwanohense (B. kashiwanohense). I bifidobatteri associati ai neonati codificano vari enzimi e trasportatori per metabolizzare gli HMO, offrendo così un vantaggio competitivo rispetto ad altri (bifido)batteri nell’intestino del neonato. L'HMO più abbondante nel latte materno, è il 2′-fucosillattosio che favorisce selettivamente la crescita dei bifidobatteri, principalmente Bifidobacterium longum ssp. infantis.
Nei primi mesi di vita la flora microbica intestinale presenta, infatti, caratteristiche peculiari nei lattanti al seno, per la netta prevalenza della flora bifidogena sulle altre specie batteriche, mentre negli allattati con formula l’ecosistema intestinale risulta più eterogeneo. L’identificazione nel latte materno dei fattori responsabili della promozione della flora bifidogena è stata oggetto di numerosi studi negli ultimi decenni. Il taglio cesareo può interrompere la via naturale di trasmissione verticale madre-bambino, determinando così l’interruzione, il ritardo e/o la riduzione della colonizzazione bifidobatterica. L’allattamento al seno aumenterà nell’intestino del neonato alcune specie di Bifidobacterium, come B. breve e B. infantis.
Si ritiene che gli effetti benefici dei bifidobatteri siano, almeno in parte, mediati dalla produzione di metaboliti derivati dai carboidrati, direttamente o indirettamente attraverso interazioni di cross-feeding. Gli acidi grassi a catena corta (SCFA) sono prodotti metabolici finali della fermentazione (bifido)batterica di carboidrati indigeribili, inclusi gli HMO. Questi composti multifunzionali possono ridurre il pH intestinale, influire sull’integrità della barriera intestinale e prevenire l’insediamento di patogeni. Le varie strategie impiegate dai bifidobatteri di tipo infantile per degradare gli HMO possono essere ampiamente caratterizzate come approcci intracellulari ed extracellulari. Il primo si basa su trasportatori di oligosaccaridi specifici per gli HMO, mentre il secondo si basa su glicosil idrolasi (GH) extracellulari che prendono di mira gli HMO. Per esempio, B. infantis e B. breve internalizzano alcuni HMO, ad esempio LNnT, LNT e LNB, prima del loro metabolismo intracellulare. Inoltre, B. infantis ha la capacità di internalizzare e degradare una serie di ulteriori HMO fucosilati e sialilati, partecipando anche a interazioni di cross-feeding. Il sequenziamento del genoma è stato determinante nella comprensione della degradazione degli HMO mediata dai bifidobatteri, identificando un vasto arsenale di enzimi e trasportatori. Come B. longum, B. breve può assimilare un numero piuttosto modesto di HMO e strutture derivate da HMO. B. bifidum, invece, impiega idrolasi extracellulari, ad esempio fucosidasi, per metabolizzare gli HMO a livello extracellulare e successivamente importare i carboidrati degradati desiderati. Alcuni di questi frammenti possono rimanere all’esterno della cellula affinché altri (bifido)batteri possano acquisirli, come fucosio e acido sialico, che non vengono assimilati dallo stesso B. bifidum.
2. Protezione Contro i Patogeni e Sostegno alla Funzione di Barriera Intestinale:Gli Hmo migliorano la difesa dell'ospite modulando l'immunità e promuovendo la funzione di barriera intestinale. Su studi in vitro gli OS si dimostrano in grado di inibire l’adesione di diversi ceppi batterici patogeni; essi inoltre agiscono da omologhi solubili dei recettori cellulari dei batteri patogeni, trascinandoli con loro lungo il canale intestinale ed impedendo, così, l’infezione batterica. Gli HMO stimolano la produzione di sostanze (ad esempio, alcune proteine importanti per la permeabilità intestinale) che favoriscono il fisiologico “effetto barriera” dell’intestino contro l’azione di microbi potenzialmente dannosi (i cosiddetti “patogeni”). Contribuiscono anche allo sviluppo e alla modulazione della risposta immunitaria attraverso la differenziazione di alcune cellule del sistema immunitario e la produzione di alcuni composti, come le citochine, coinvolte nei meccanismi di regolazione della risposta immunitaria.
3. Potenziale Ruolo Nello Sviluppo Neuro-Cognitivo:Si è inoltre ipotizzato che alcuni HMO con acido sialico possano avere un ruolo anche nello sviluppo del cervello e di conseguenza della funzione cognitiva. Per investigare questa ipotesi, sono stati condotti alcuni studi preliminari (pre-clinici) che hanno mostrato una prima associazione tra HMO con acido sialico e sviluppo neuro-cognitivo. Studi eseguiti sugli animali hanno dimostrato che gli HMO possono influenzare l’attività cerebrale e lo sviluppo cognitivo, indicando inoltre che la gestione del microbiota gastrointestinale tramite l’alimentazione potrebbe avere ripercussioni su una vasta gamma di malattie. La ricerca prosegue ed nuovi studi potranno indagare ulteriormente questa associazione e chiarire il meccanismo di azione.
Come funziona il nostro sistema immunitario?
Gli HMO e il Disturbo dello Spettro Autistico (ASD): Un Legame Emergente
Il disturbo dello spettro autistico (ASD), noto comunemente come autismo, comprende un gruppo di disfunzioni neuro-evolutive eterogenee caratterizzate da deficit sociali, comportamenti ripetitivi e stereotipati, insistenza sulle routine e problemi della comunicazione. È stato osservato che le anomalie gastrointestinali sono caratteristiche di un numero notevole di bambini affetti da ASD, i quali possiedono nel microbiota GI una quantità complessiva inferiore di taxa benefici, come il Bifidobacterium e l’Akkermansia, e un numero maggiore di Clostridia potenzialmente patogeni rispetto ai bambini con un quadro evolutivo nella norma. La fisiopatologia soggiacente all’ASD rimane sconosciuta, sebbene le pratiche di allattamento al seno non ottimali siano associate a questo disturbo.
In questo contesto, gli HMO vantano, in particolare, due potenziali effetti benefici nel mitigare l’autismo. Innanzitutto, l’apporto di HMO ai neonati tramite l’allattamento al seno può aiutare a stabilizzare un microbiota GI funzionale, evitando quindi la disbiosi gastrointestinale che è comunemente correlata all’insorgenza dell’autismo. In secondo luogo, la somministrazione di HMO può alleviare i sintomi dell’autismo attraverso l’effetto sull’asse intestino-cervello. Questo asse rappresenta una complessa rete di comunicazione bidirezionale tra il sistema nervoso centrale e il microbiota intestinale, e la sua modulazione tramite gli HMO potrebbe avere un impatto significativo sulla neurosviluppo.
L’assenza di bifidobatteri nella comunità microbica dei primi anni di vita, anche a causa della somministrazione di antibiotici durante la gravidanza, può esporre il neonato a batteri indesiderati come le specie Enterococcus, Clostridium, Enterobacter e Klebsiella, potenzialmente patogeni, probabilmente a causa della mancanza di esclusione competitiva e della produzione di metaboliti antimicrobici. L'abilità di B. infantis di ricalibrare e ripristinare il microbiota intestinale, anche dopo che la crescita iniziale del Bifidobacterium è stata compromessa dalla somministrazione di antibiotici, rende gli HMO, che ne promuovono la crescita, particolarmente promettenti in tali scenari.
Progressi nella Produzione di Oligosaccaridi Identici al Latte Umano (HiMO)
La consapevolezza dell'importanza degli HMO ha spinto la ricerca e l'industria verso metodi per rendere questi preziosi composti disponibili anche quando il latte materno non è un'opzione o è insufficiente. Da qui, una volta sintetizzato l’Hmo più abbondante, l’interesse di valutare gli effetti della supplementazione sulla composizione del microbiota intestinale dell'adulto e sui sintomi gastrointestinali. Negli ultimi anni, grazie allo sviluppo di moderne biotecnologie, è stato possibile realizzare degli oligosaccaridi di sintesi, con la stessa struttura chimica degli HMO. Questi zuccheri, non derivando dal latte materno, sono chiamati HiMO (Human identical Milk Oligosaccharides), come definito dall’EFSA (Agenzia Europea per la Sicurezza Alimentare). Ad oggi, nei latti formulati possono essere utilizzati diversi HiMO, caratterizzati da un elevato profilo di sicurezza, tra cui il 2’FL, il DFL, l’LNT, il 3’SL ed il 6’SL. La concentrazione di 2′-fucosillattosio è massima all'inizio della lattazione durante il primo mese dopo il parto e di recente, questo Hmo è stato sintetizzato ed è ora disponibile in alcune formule commerciali per neonati.
L'attuale produzione di HMOs è fondata sulla fermentazione microbica, un metodo che, sebbene efficace, è sufficiente a immettere sul mercato solo da due a cinque oligosaccaridi dei circa 200 presenti nel latte materno. «Le fabbriche di cellule microbiche funzionano a temperature relativamente basse, non richiedono enzimi costosi, impiegano materie prime semplici e possiedono l’elevata specificità dei biocatalizzatori, il che le rende ottimi mezzi per la produzione su scala industriale di oligosaccaridi del latte umano», viene evidenziato dagli autori di uno studio pubblicato su Molecules a febbraio del 2023 (“Microbial Production of Human Milk Oligosaccharides”). Nonostante questi vantaggi, «urge sviluppare piattaforme biologiche per produrre una più ampia varietà di Human Milk Oligosaccharides», come osservato da un gruppo di studio.
Una via promettente in questo senso è la produzione vegetale. Un team di ricerca afferente ai dipartimenti di biologia vegetale e microbica dell’University of California di Berkeley e dell’University of California di Davis, in un recente lavoro dal titolo “Engineered plants provide a photosynthetic platform for the production of diverse human milk oligosaccharides”, apparso su Nature Food, ha esplorato questa possibilità. I ricercatori dei due Atenei californiani hanno testato le capacità metaboliche uniche delle piante, col fine di ottenere una vera e propria gamma di oligosaccaridi del latte umano. In breve, le piante si nutrono di luce e di anidride carbonica che, poi, impiegano per produrre zuccheri semplici e complessi. Tutti gli zuccheri complessi, inclusi gli oligosaccaridi del latte materno - ricordano gli autori - sono formati da zuccheri semplici (i cosiddetti “monosaccaridi”), collegati tra loro quasi a formare una serie di catene fitte e ramificate. Il metodo adottato si è basato «sull’estrazione dell’acqua dalla pianta, sulla fermentazione del lievito per rimuovere gli zuccheri semplici e sull’assorbimento della resina, ricorrendo alle proprietà disgreganti delle molecole di polivinilpolipirrolidone». Quello descritto è solo il primo degli studi in materia di produzione vegetale di Human Milk Oligosaccharides, ottenuta inserendo il gene del legame tra gli zuccheri semplici del latte materno all’interno della pianta Nicotiana benthamiana. L’obiettivo è ampliare il più possibile la gamma di ceppi di Human Milk Oligosaccharides derivati da piante transgeniche, superando le attuali undici tipologie (il latte umano ne conta quasi duecento).
Prospettive Future e Implicazioni della Produzione di HiMO: Un'Analisi STEPH
L'avanzamento nelle tecnologie di produzione degli oligosaccaridi identici al latte umano apre scenari complessi e multidimensionali, analizzabili attraverso una lente STEPH (Social, Technological, Economic, Political, Health).
S - Sociale: Il lavoro illustrato apre scenari interessanti, che vedono al centro la salute dell’essere umano. La possibilità di fornire HiMO in modo più ampio, sia ai neonati attraverso formule che agli adulti come integratori, ha il potenziale di migliorare la salute gastrointestinale e generale di vaste popolazioni, soprattutto quelle che non beneficiano dell'allattamento al seno o che soffrono di disbiosi intestinale.
T - Tecnologico: In futuro, l’impiego di tecniche di intelligenza artificiale potrebbe supportare l’identificazione rapida di ulteriori tratti distintivi dei legami tra gli zuccheri semplici che formano gli oligosaccaridi del latte umano, dai quali poi risalire ai geni responsabili sui quali intervenire con la tecnica del DNA ricombinante, coinvolgendo altre tipologie di piante. Ciò potrebbe accelerare notevolmente lo sviluppo di nuovi HiMO e di piattaforme di produzione più efficienti.
E - Economico: Quella vegetale, per la produzione su larga scala di oligosaccaridi del latte umano, spicca come piattaforma competitiva in termini di costi. Alla luce della crescita della domanda di alimenti ricchi di HMOs, destinati ai neonati (il 52%, nel mondo, viene alimentato con latte artificiale, notoriamente privo dei preziosi prebiotici di cui è assai ricco il latte materno) così come agli adulti (l’IPA Europe - International Probiotics Association segnala che il mercato europeo dei probiotici è in crescita, con Germania, Francia, Regno Unito, Italia e Spagna che, insieme, ne rappresentano circa il 61%), se, in futuro, il metodo delle piante ingegnerizzate sostituisse del tutto quello della fermentazione microbica, si assisterebbe a un impatto significativo dal punto di vista economico. Questo implicherebbe una maggiore accessibilità e una riduzione dei costi per i consumatori e per i sistemi sanitari.
P - Politico: Il lavoro di ricerca illustrato reca la firma di due Atenei degli Stati Uniti, da oltre venticinque anni i primi produttori al mondo di alimenti geneticamente modificati. Il quadro giuridico europeo in materia è, invece, sempre stato contraddistinto da rigidità, come testimonia la direttiva (UE) 2015/412 sugli organismi transgenici, limitati o vietati del tutto all’interno dell’Unione, eccezion fatta per le importazioni, destinate, però, solo ai mangimi per gli animali di allevamento. Questa divergenza normativa potrebbe influenzare la velocità e l'entità dell'adozione delle tecnologie di produzione di HiMO a base vegetale tra le diverse regioni, creando disparità nell'accesso a prodotti innovativi per la salute.
HMO e Microbiota Intestinale Adulto: Nuove Aree di Ricerca
L'interesse per gli HMO non si limita all'età pediatrica. Da quando è stato sintetizzato l'HMO più abbondante, il 2'-fucosillattosio, l'interesse si è esteso alla valutazione degli effetti della supplementazione sulla composizione del microbiota intestinale dell'adulto e sui sintomi gastrointestinali. In un recente studio, 100 volontari adulti sani di età compresa tra 19 e 57 anni sono stati arruolati in uno studio che mirava a fornire la prima valutazione sulla sicurezza, tolleranza e influenza sulle popolazioni di microbiota intestinale dell'adulto. Interventi sicuri e ben tollerati, come l'integrazione di HMO, rappresentano quindi approcci che vale la pena considerare per ricostituire i bifidobatteri negli individui che presentano bassi livelli di questi batteri e può essere uno strumento prezioso per ripristinare l'omeostasi negli adulti con disbiosi intestinale.
La ricerca sta anche approfondendo le complesse interazioni tra diversi oligosaccaridi e specie batteriche nel contesto del microbiota intestinale. Oligosaccaridi da latte bovino (BMO) e lattosio sembrerebbero avere un effetto sinergico positivo nel metabolismo di B. longum subsp. longum con conseguente aumento dei metaboliti correlati alla loro fermentazione, importanti nell’inibizione di Clostridium perfringens. La sua abilità di utilizzare oligosaccaridi da latte bovino (bovine milk oligosaccharides, BMO) come fonte di carbonio per la crescita e il metabolismo sarebbe infatti compromessa dai metaboliti prodotti da B. longum subsp. longum in coltura con BMO e lattosio (LAC). Benefici nell’attività di quest'ultimo si osservano anche dal commensalismo con Parabacteroides distasonis. L’effetto sarebbe mediato dalla componente batterica intestinale caratterizzata in tenera età da bifidobatteri e lattobacilli oltre che da altri commensali quali Bacteroides/Parabacteroides.
Nonostante sia noto come le diverse specie batteriche interagiscano tra loro, poco si sa di quello che avviene con la fonte di nutrienti, carboidrati in questo caso. Capire dunque il ruolo degli oligosaccaridi sialilati nella modulazione del microbioma infantile è importante. I ricercatori hanno quindi testato le potenziali interazioni tra Bifidobacterium longum subsp. longum (ATCC 15707) e il commensale P. distasonis. Da ultimo è stato verificato il ruolo di oligosaccaridi da latte bovino (BMO) e lattosio fermentati da B. longum subsp. longum nell’inibizione del patogeno C. perfringens. Gli esperimenti sono stati condotti in diverse condizioni: mono-coltura di P. distasonis, B. longum subsp. longum, o C. perfringens; co-cultura di P. distasonis e B. longum subsp. longum; e mono-cultura di C. perfringens in surnatante contenente prodotti di fermentazione di P. distasonis di B. longum subsp. longum.
Confrontando i prodotti di fermentazione nelle varie condizioni si è visto come la presenza sia di BMO sia di lattosio abbia un effetto sinergico nello stimolare il metabolismo di B. longum subsp. longum. In presenza di soli BMO, B. longum subsp. longum non sembra utilizzare 3’- 6’-SL o produrre consistentemente metaboliti. Questo ceppo manca infatti di sialidasi, enzimi necessari per la digestione di oligosaccaridi sialilati. Tuttavia, l’abbondanza di metaboliti di B. longum subsp. longum sembra essere aumentata dalla copresenza di BMO e LAC. P. distasonis, esprimendo sialidasi ed exo-α-sialidasi, ha invece mostrato capacità di metabolizzare BMO sfruttandolo come fonte di carboni per la sua proliferazione (1.06 logs medio dopo 24 ore, non rilevabile a 48 ore). La presenza di glucosio e galattosio nel surnatante ha inoltre dimostrato l’attività metabolizzante di P. distasonis.
La co-coltura di P. distasonis e B. longum subsp. longum ha rivelato che queste specie metabolizzano il lattosio in maniera diversa. La co-coltura non solo aumenta l’utilizzo del lattosio, ma anche influenza positivamente la proliferazione di B. longum subsp. longum, nonostante B. longum subsp. longum sia in grado di sfruttare i monomeri di galattosio e glucosio prodotti da P. distasonis. La fermentazione di BMO + LAC da parte di B. longum subsp. longum ha mostrato la sua prevalenza, mentre la crescita di P. distasonis o B. longum subsp. longum da soli è stata differente. Osservando infine l’attività contro C. perfringens di B. longum subsp. longum, si è visto che grazie all’espressione di tre sialidasi (nanH, nanI e nanJ), C. perfringens, nonostante una buona crescita e capacità metabolica in coltura con BMO + LAC, le differenze di crescita con il mezzo di controllo non supplementato non sono significative. Tuttavia, esponendo C. perfringens al surnatante di B. longum subsp. longum con BMO + LAC, la sua capacità di utilizzare acido sialico (prodotto del metabolismo di BMO da parte di sialidasi) da 3’- o 6’-SL sembrerebbe essere stata inibita data l’assenza di butirrato nel mezzo. Il meccanismo di inibizione potrebbe essere indiretto e mediato dalle alterazioni di pH indotte dai metaboliti di B. longum subsp. longum. Le sialidasi di C. perfringens sono noti fattori di virulenza. In conclusione dunque, B. longum subsp. longum in presenza di BMO + LAC sembrerebbe avere attività post-biotica nei confronti del patogeno C. perfringens. Questi studi approfonditi rivelano la complessità e l'importanza delle interazioni microbiche e la loro modulazione tramite oligosaccaridi per la salute intestinale.
Gli HMO Nelle Formule per Lattanti: Integrazione e Ricerca
Il latte materno rappresenta la nutrizione ideale per i lattanti ed è associato a benefici per la salute a breve e lungo termine. L'OMS (Organizzazione Mondiale della Salute) raccomanda l'allattamento al seno esclusivo durante i primi 6 mesi di vita, continuato fino a 24 mesi o oltre, con un'adeguata alimentazione complementare. Conoscere la composizione del latte materno e i fattori che la influenzano è fondamentale per ottimizzare la nutrizione e la salute materna e del bambino durante la gravidanza e l'allattamento.
Grazie al progresso delle conoscenze, i ricercatori hanno acquisito sempre più informazioni sui nutrienti e sui componenti bioattivi nel latte materno. Anche Nestlé è impegnata nella ricerca sul latte materno, con un programma di ricerca dedicato chiamato LIFE (Lactation for Infant Feeding Expertise). Il programma LIFE nasce con l’obiettivo di comprendere meglio la composizione del latte materno durante il periodo dell'allattamento ed è basato sulla collaborazione con enti di ricerca in tutto il mondo. Ad oggi sono già stati raccolti migliaia di campioni di latte materno, analizzati con gli strumenti e le tecniche più avanzate. Nell'ambito della ricerca sul latte materno, si possono citare gli ultimi studi condotti su una frazione particolare, rappresentata dagli HMO, cioè gli oligosaccaridi del latte materno.
Con il progredire della ricerca nutrizionale, prosegue l'avanzamento delle tecnologie per la produzione di alimenti destinati ai lattanti e bambini nella prima infanzia, da utilizzare, su indicazioni del Pediatra, quando il latte materno non è disponibile. Tra i prebiotici più studiati come aggiunte al latte artificiale per neonati figurano GOS, FOS, inulina e, più recentemente, HMO selezionati come 2′-FL e LNnT. Studi clinici condotti sui neonati hanno dimostrato che le miscele di 2′-FL, LNnT e HMO, se incorporate nel latte artificiale standard, sono sicure e favoriscono la crescita dei neonati. Attualmente, sono disponibili in commercio sette HMO, ovvero 2′-FL, LNnT, 6′-SL, 3′-SL, 3-FL, LNT e DFL.
Come osservato in questa revisione, la miscela eterogenea di glicani HMO è spesso selettiva per i bifidobatteri di tipo infantile allattati al seno; al contrario, GOS e FOS/inulina sono meno selettivi, vale a dire, sono supportati i bifidobatteri sia di origine infantile che adulta e, più in generale, possono essere facilitate la crescita e/o l’attività di una gamma più ampia di taxa. Esistono diverse strategie metaboliche sovrapposte, ma distinte, per utilizzare questi carboidrati quando forniti al microbiota. Sebbene sia già una pratica consolidata, la comprensione dell’integrazione del latte artificiale con miscele di HMO è incompleta. Inoltre, gli HMO in combinazione con altri prebiotici possono suscitare effetti più pronunciati rispetto all’integrazione con singoli HMO, evidenziando un’importante lacuna conoscitiva che necessita di ulteriori indagini scientifiche.
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