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Revista chilena de pediatría

versión impresa ISSN 0370-4106

Rev. chil. pediatr. vol.89 no.2 Santiago abr. 2018  Epub 03-Abr-2018

http://dx.doi.org/10.4067/S0370-41062018000200261 

ARTÍCULOS DE REVISIÓN

Avances en el conocimiento de las proteínas de la leche materna

Advances in the knowledge about human milk proteins

Oscar BrunserA  B 

A Profesor Titular de Pediatría, Facultad de Medicina, Universidad de Chile, Chile.

B Pediatra, Gastroenterólogo, Nestlé de Chile, Chile.

Resumen:

La glándula mamaria y la leche materna son el resultado de millones de años de una evolución que llevó a una composición óptima para el crecimiento y desarrollo de recién nacidos y lactantes; la leche materna favorece el crecimiento, la adaptación y la supervivencia de su organismo y de sus órganos inmaduros. Análisis recientes han demostrado en ella la presencia de 1606 proteínas que en su mayoría son sintetizadas en los acinos de la glándula mamaria aunque otras proteínas y péptidos provienen de órganos como el sistema linfático y el aparato digestivo. La composición de la leche materna incluye enzimas que modifican sus proteínas y originan péptidos antimicrobianos, antihipertensivos y estimuladores del metabolismo. Esta actividad proteolítica actúa en sitios específicos de las cadenas peptídicas de la proteína de la leche. La activación extemporánea de estos enzimas en los acinos es regulada por péptidos inhibidores y activadores que previenen procesos inflamatorios. Algunos enzimas de la leche actúan en el tubo digestivo de recién nacidos y lactantes y complemen tan la menor concentración y actividad de sus propios enzimas digestivos. Así, la enteroquinasa de la leche estimula la liberación de enzimas pancreáticos (mediada por el estímulo de la colecistoquinina-pancreozimina); la lipasa activada por las sales biliares complementa la baja producción de lipasa pancreática. Estas actividades probablemente facilitan la nutrición de los prematuros, cuyo tubo di gestivo es más permeable a las proteínas parcialmente hidrolizadas y cuyas actividades enzimáticas y factores defensivos locales no han alcanzado su plena madurez. Esto también puede estimular en ellos la tolerancia inmunológica. En este artículo se presentan los aspectos fisiológicos relevantes de la leche materna, y los avances en el conocimiento de su composición, para el cabal conocimiento del pediatra de esta importante materia.

Palabras clave: Leche materna; enzimas; péptidos; tripsina; plasmina

Abstract:

The mammary gland and maternal milk are the product of millions of years of evolution that resul ted in an optimal composition that sustains the growth and development of newborns and infants. Maternal milk supports the growth, adaptation and survival of this immature organism. Recent studies have detected 1606 different proteins in human milk, most of them synthesized in the acini of the glandular tissue while others originate from distant organs such as the lymphoid tissue and the digestive tract. Maternal milk enzymes modify its proteins and liberate peptides with antimicrobial, antihypertensive or stimulatory activities. This proteolytic activity occurs at specific sites in peptide chains. To prevent the extemporaneous activation of these proteolytic enzymes, that would result in inflammatory processes, maternal milk also contains inhibitory peptides that together with the stimulatory peptides conform a complex regulatory system. Some enzymes in maternal milk main tain their activity in the gastrointestinal tract of infants and compensate for the decreased activity of digestive tract enzymes in newborns. Thus, the milk enterokynase stimulates the release of pancreatic proteases as it induces the liberation of cholecystokynin/pancreozymin. The bile salt-activated lipase of human milk is activated in the duodenum by the infants’ bile salts and partially compensates for the low levels of pancreatic lipase in newborns. These milk enzymes probably contribute to the nutrition of premature infants as they increase the availability of amino acids and peptides in their upper gastrointestinal tract; furthermore, as their intestinal epithelium is more permeable to peptides and partially digested protein this may help induce immune tolerance. The most relevant issues in the physiology and composition of the maternal milk are presented in this review.

Keywords: Breast milk; enzymes; peptides; trypsin; plasmin

Evolución de la glándula mamaria y la secreción de leche en los mamíferos

La leche materna es el producto de un proceso evolutivo que se estima se ha producido a lo largo de unos 200 millones de años. Existe evidencia que sugie re que las primitivas glándulas mamarias se habrían desarrollado en animales terrestres antecesores de los mamíferos, que gestaban a sus crías en una especie de amnios. En algún momento antes del nacimiento, los embriones eran incorporados a estructuras parecidas a huevos pero con una cubierta blanda, semejante por su consistencia parecida al pergamino a los huevos de las actuales tortugas marinas; esta cáscara era muy dife rente de la dura cáscara cálcica de los huevos de las aves cuyos sitios de nidación eran muy variados y expuestos al aire. Al quedar expuestos al ambiente, los huevos de cáscara blanda perdían agua rápidamente a través de su cáscara, lo que dificultaba incubarlos en un nido y debieron ser depositados en la vecindad de cursos de agua, como lo hacen en la actualidad las tortugas mari nas. En algún momento de la evolución los embriones habrían comenzado a ser incubados en el cuerpo materno en una especie de bolsillo en el que, desde zonas especializadas de su revestimiento interno, se vertía una secreción acuosa. La cubierta semipermeable del huevo habría permitido el paso de agua, nutrientes y electrolitos al interior del huevo. Este proceso guarda algunas semejanzas con lo que se observa en el ornito rrinco, que todavía aloja huevos con cáscara blanda en una cavidad corporal1.

A lo largo de la evolución, el tegumento de los bol sillos donde los mamíferos primitivos incubaban sus huevos se fue diferenciando y esto se asoció con el de sarrollo de folículos pilosos y glándulas sebáceas que se vaciaban en una especie de pezones primitivos; la creciente complejidad de estas estructuras llevó final mente a la desaparición de los folículos pilosos. Con el tiempo las glándulas secretoras desarrollaron otras funciones llegado a sintetizar un disacárido caracte rístico, la lactosa. Se puede especular que la composi ción del líquido secretado por las glándulas mamarias primitivas fue aumentando en su complejidad, lo que permitió la disminución del tamaño del huevo e hizo que la cría, muy pequeña al nacer, se volviera mucho más dependiente de la calidad y el volumen de esta se creción nutritiva. En los mamíferos, estas estructuras derivadas del ectodermo se transformaron en mamas que se desarrollaron en territorios definidos en la pa red del tórax y el abdomen, denominados las “líneas de la leche”2. El resultado de este proceso evolutivo llevó a que la leche materna llegara a incluir en su composi ción no sólo proteínas con alta calidad nutricional sino a todos los nutrientes que los recién nacidos requieren para su adecuado crecimiento y desarrollo3.

Complejidad del proteoma de la leche materna

El proceso evolutivo llevó a que las proteínas de la leche humana, además de una fuente de aminoácidos indispensables para la síntesis de proteínas endógenas de los recién nacidos, representaran una mezcla com pleja de moléculas cuya composición y funciones fue ron bastante similares a las de otros mamíferos, como es el caso de la leche de vaca o incluso de primates. Esta complejidad de la leche materna ha sido objeto de un estudio reciente muy detallado que reveló su carácter único4. En dicho estudio se emplearon metódicas de aislamiento y análisis de alta resolución para identifi car proteínas en muestras de leche madura de muje res sanas; estos resultados fueron comparados con la composición de la leche de hembras de mono rhesus (Macaca mulata). Una de las razones para esta compa ración es que tanto la leche humana como la de mono rhesus tienen proporciones caseína/proteínas del suero semejantes (60/40) y además las crías de rhesus se desarrollan normalmente al ser alimentadas con fórmu las infantiles, lo que no pasa con otros simios. Breve mente, las muestras de leche fueron centrifugadas para extraer sus lípidos, fueron tratadas con carbohidrasas para digerir y eliminar sus hidratos de carbono sim ples y complejos y finalmente quedaron las proteínas, que fueron purificadas, separadas por electroforesis y digeridas con proteasas para fraccionarlas en péptidos largos. La composición de aminoácidos de cada uno de los péptidos resultantes fue determinada mediante una combinación de cromatografía seguida de espectrome tría de masa en tándem. La secuencia de aminoácidos de cada péptido fue reconstruida a partir de catálogos de la estructura de aminoácidos de cada proteína. En la leche humana se detectaron 1.606 proteínas diferentes y 518 en la de mono rhesus. De las proteínas de la leche materna 524 no habían sido descritas anteriormente y sus funciones son desconocidas. La complejidad del funcionamiento de la glándula mamaria humana tam bién quedó de manifiesto cuando otros investigadores demostraron que durante la lactancia están activados en la glándula mamaria 10.000 genes (de los 23.000 que componen el genoma humano)5. De las proteínas detectadas en la leche humana, 83 son diferencialmen te abundantes4,5 e incluyen la lactoferrina, el receptor de inmunoglobulinas poliméricas (IgA e IgM), la α- antitripsina, la lipasa estimulada por las sales biliares (BSSL), la proteína transportadora de vitamina D y la haptocorrina (también llamada transcobalamina-1 y proteína ligadora de vitamina B12). Las proteínas más abundantes en la leche materna están asociadas con el desarrollo del tracto gastrointestinal, el sistema nervio so central y la inmunidad del recién nacido y el lactan te. Estos hallazgos sugieren que las proteínas de la le che materna apoyan no sólo el crecimiento del lactante sino también la maduración de sus órganos y sistemas y contribuyen a la protección frente a carencias especí ficas de minerales y vitaminas4.

Enzimas proteolíticos en la glándula mamaria y la leche materna

Además de proteínas, la leche materna contiene péptidos de diversos tamaños de los que sólo algunas de sus capacidades funcionales son conocidas. Por ejemplo, algunos péptidos tienen actividad antimicro biana y son producidos durante la digestión in situ de la βcaseína. La presencia de péptidos en la secreción láctea significa que en los acinos de la glándula mama ria y/o en sus conductos secretorios actúan enzimas proteolíticos que generan algunos de los diferentes péptidos; algunos de ellos son de tamaño considera ble, y sus actividades deben ser beneficiosas para los lactantes.

De los enzimas presentes en la leche materna, mu chos han sido estudiados extensamente en la leche de bovinos y dos de los más importantes son la plasmina y la tripsina; además de actuar sobre la β-caseína, la tripsina y la plasmina actúan también sobre el receptor polimérico de las inmunoglobulinas y sobre la osteopontina, la caseína-αS1 y sobre componentes proteicos de la membrana de los glóbulos de grasa. Estos enzimas actúan a nivel de las cadenas peptídicas, en partes de las moléculas que están físicamente al alcance de sus sitios activos y para esto usan como señal algunos aminoáci dos, como la lisina y la arginina en caso de la tripsina y de la digestión de la β-caseína; en cambio, en la mismas β-caseína los mismos enzimas no actúan sobre uniones peptídicas idénticas pero situadas en partes profundas de la estructura terciaria y cuaternaria de la molécula, a las que el sitio activo de la tripsina y la plasmina físi camente no tienen acceso6,7. Otro factor que explica los cambios que los enzimas proteolíticos introducen en las proteínas de la leche materna es su efecto en la secuencia de sus aminoácidos: en el caso de la tripsina, y como se expresó anteriormente, su actividad específica se expresa a partir del terminal carboxílico, en enlaces en que participan una lisina o una arginina. Sin embar go, el enzima no actúa en estos mismos enlaces si los aminoácidos contiguos a la arginina o la lisina son una o más prolinas6. En este proceso de fraccionamiento de la cadena peptídica no sólo importa la secuencia de aminoácidos sino también su disposición espacial, re sultante de su plegamiento terciario y cuaternario, que limita el número de enlaces que los enzimas físicamen te pueden hidrolizar. Esto probablemente significa que durante la evolución, junto con la generación de sitios específicos para este proceso de hidrólisis, las activida des proteolíticas representaron cambios que llevaron a la síntesis de determinados péptidos cuyas capacidades fueron beneficiosas para el desarrollo de los lactantes5.

Además de la tripsina y la plasmina, en la leche materna han sido identificados diversos otros enzimas proteolíticos: de estos los más estudiados son la elastasa, la catepsina D, la pepsina y la quimotripsina. Algu nos de ellos son muy activos pero, como en los ejem plos anteriores, si bien en las proteínas de la leche hay un número de posibles enlaces peptídicos sobre los que pudieran actuar, en la realidad terminan hidrolizados muchos menos. Por ejemplo la catepsina D potencial mente podría hidrolizar 846 enlaces en la proteínas de la leche pero, al estudiar los productos de su actividad es evidente que sólo actúa en 130 sitios; en la molécula de β-caseína, sobre la que ejerce considerable actividad enzimática, actúa sólo en 78 sitios y en el receptor para la inmunoglobulina polimérica hidroliza 21 enlaces8,9.

En la leche materna es posible identificar una elastasa pero esta proviene de leucocitos neutrófilos y por este motivo su presencia en la leche indica la probable existencia de una mastitis10. La elastasa y la catepsina D teóricamente pueden actuar sobre estos enlaces pero esto no siempre ocurre debido en gran parte a la conformación espacial de sus sustratos; por ejemplo, la elastasa actúa principalmente sobre la β-caseína y el receptor para la inmunoglobulina polimérica, en 41 y 25 enlaces, respectivamente. Ambos enzimas modifi can las proteínas de la leche materna antes que sea con sumida por el niño, actuando sobre enlaces diferentes de aquellos hidrolizados por la plasmina y la tripsina6,7. Esta descripción somera da una idea de la compleji dad del proceso de hidrólisis y contribuye a explicar el origen de la variedad de péptidos presentes en la leche madura.

La tabla 1 muestra algunas de las proteínas de la leche materna que son digeridas por la tripsina y el nú mero de enlaces hidrolizados.

Tabla 1 Enzimas detectados en la leche materna y número de enlaces hidrolizados 

Un aspecto importante de esta descripción es acla rar si el origen de los enzimas presentes en la leche ma terna es la glándula mamaria o si provienen de otros órganos. De los enzimas detectados en la leche materna un número limitado tiene su origen en la glándula ma maria. Por ejemplo, el gen que codifica la tripsina no ha sido detectado en el tejido mamario, por lo que lo más probable es que su origen sea pancreático; tam poco se detectó en la glándula el gen de la plasmina. El mecanismo que transporta a estos y otros enzimas a la glándula, y si lo son estando en forma activa o inactiva, se desconoce. La catepsina D está altamente expresada en el tejido mamario y la elastasa probablemente proviene de polimorfonucleares. Al evaluar en el páncreas el material genético que codifica algunos de estos en zimas, se observa que su estructura es idéntica a la a los detectados en la leche, lo que apoya la idea de un origen común8.

Péptidos encriptados en la estructura de proteínas de la leche materna

Desde hace muchos años se sabe que en la secuen cia de los aminoácidos que forman las proteínas de la leche está incluido un número de péptidos, que han sido denominados encriptados y que, una vez libera dos por hidrólisis enzimática, poseen actividades biológicas11. Por ejemplo, algunos de ellos participan en el organismo inmaduro en el desarrollo y la protec ción de su tubo digestivo, y en órganos extradigestivos de los recién nacidos12,13. La hidrólisis sucesiva de la β-caseína por la tripsina, la pepsina, la quimotripsina, la gama-glutamil endopeptidasa y probablemente otros enzimas, libera un péptido del que se origina una familia de cuatro componentes con fuerte actividad antimicrobiana; estos se caracterizan porque la cadena de aminoácidos de cada uno de ellos es, respectivamen te, un aminoácido más corta que la del homólogo que la precede12,14. Es probable que las actividades antimi crobianas de algunos de los péptidos originados de la leche materna coincidan en sus actividades y se poten cien entre si15. Es posible también que algunos de estos péptidos resistan la proteolisis por los enzimas del tubo digestivo; considerada desde este punto de visto, la le che materna representaría un factor protector de toda la extensión del tubo digestivo del lactante14.

La especificidad de la proteólisis en la glándula ma maria queda demostrada también porque la β-caseína, muy susceptible a procesos de hidrólisis en la leche misma, es el origen de numerosos péptidos que han sido demostrados en diversos estudios. Contrastando con esto, las caseínas αS1 y k, son más resistentes a la hidrólisis enzimática en la glándula mamaria y sirven de origen a relativamente pocos péptidos. En la com posición de estas tres proteínas no existen grandes diferencias en la frecuencia de arginina y lisina; incluso la β-caseína tiene un menor número de ambos aminoá cidos; esto sugiere que sus distintas susceptibilidades a la acción enzimática se debería a otros factores, uno de los cuales deberían ser sus estructuras terciaria y cua ternaria, que bloquean la acción de los enzimas proteolíticos6. Otras proteínas, como la alactoalbúmina y la lactoferrina también son resistentes a la actividad proteolítica de los enzimas presentes en la leche, lo que probablemente, como en el caso anterior, es explicado por la secuencia de sus aminoácidos y por su estructura terciaria y cuaternaria16,17.

Control de las actividades de los enzimas de la leche materna.

Además de proteasas, la leche materna contiene moléculas con capacidad para inhibir la actividad de algunos de estos enzimas, como es el caso de la a-1-antitripsina y la a-1-antiquimotripsina18. A esto se agrega la presencia en la glándula y en la leche de otras moléculas enzimáticas con efectos activadores; esto completa un complejo sistema de control, con capaci dad ya sea de activación de la digestión enzimática de las proteínas o de detener este proceso; los mecanismos que controlan este conjunto de enzimas y sus activi dades son desconocidos. Algunos de los enzimas de la leche materna mantienen su actividad en el tubo diges tivo del lactante; otros, sintetizados en forma inactiva en la glándula mamaria son activados en su intestino; el mejor ejemplo de este último tipo es la lipasa estimulada por las sales biliares (BSSL, bile salt-stimulated lipase, por su denominación en inglés), enzima que es sintetizada en la glándula mamaria y activada en el duodeno del lactante por su sales biliares19. Este siste ma compensa en parte de los bajos niveles de lipasa en la secreción pancreática durante los primeros meses de vida del recién nacido. Esta forma de activación de la lipasa de la leche materna evita que si el enzima se activara en la glándula mamaria se desarrolle un pro ceso inflamatorio inducido por los ácidos grasos libres derivados de la lipólisis de triglicéridos20. Aunque la ac tividad de algunos enzimas secretados por la glándula mamaria persiste sin mayores cambios a lo largo de la lactancia (catepsina-D, elastasa, plasmina), la actividad de otros decrece paulatinamente8,18.

La fracción del total de las proteínas de la leche que es modificada por los enzimas es relativamente menor pero parte de su importancia reside en que algunos péptidos pasan a formar parte de la membrana externa de los glóbulos de lípidos de la leche21,22.

Origen de las proteínas de la leche materna

El origen de las proteínas de la leche materna es múltiple: la mayoría es sintetizada en los acinos de la glándula mamaria a partir de aminoácidos libres o de péptidos cortos aportados por la circulación sanguí nea; estos deben llegar al citoplasma de las células acinares mediante transportadores específicos presentes en la membrana plasmática basolateral de dichas células23. En ellas la síntesis de las proteínas es realizada por mecanismos iguales a los de los demás tejidos del organismo24. La identificación de los respectivos ARN mensajeros (ARNm) en las células de los acinos per mite identificar aquellas proteínas (proteasas, inhibi dores, estimuladores, etc.) que son sintetizadas local mente y sirve además para evidenciar cuales de ellas son sintetizadas en otros órganos y aportadas a la leche materna desde la circulación sanguínea. Las proteínas más estudiadas en cuanto a su transporte desde la cir culación sanguínea son las inmunoglobulinas A y M, la transferrina y la prolactina, que son traspasadas in tactas a la secreción láctea25. Esto es corroborado por la ausencia de su ARNm en las células acinares aisladas de la leche mediante centrifugación26. Lo más probable es que estas proteínas lleguen a la leche por transcitosis después de atravesar el epitelio de los acinos glandu lares; incluso existiría la posibilidad de que atraviesen el epitelio de los conductos secretores por mecanismos que tampoco han sido determinados; no está claro si durante este transporte transcelular estas moléculas sufren cambios en su estructura. Otras moléculas de la leche materna, principalmente inmunoglobulinas, son sintetizadas in situ por células del sistema inmune que migran a los acinos y a la leche: se trata principalmente de linfocitos, macrófagos y algunos escasos neutrófilos25,27.

El hecho que en el tubo digestivo de los lactantes los enzimas de la leche materna probablemente manten gan algo de su actividad proteolítica por algún tiempo probablemente representa una ventaja para los pre maturos, en quienes durante las primeras semanas de vida la capacidad digestiva en su tubo digestivo no ha alcanzado niveles adecuados6. Por ejemplo, la mucosa gástrica de estos recién nacidos secreta niveles bajos de ácido clorhídrico, lo que posibilita que el pH gástri co postprandial llegue a valores cercanos al neutro; el pH más alto disminuye la activación de la pepsina y la actividad antimicrobiana del jugo gástrico28. La mayor velocidad de vaciamiento de las proteínas parcialmente hidrolizadas es una ventaja porque permite el descen so del pH y el retorno de la actividad bactericida en el lumen gástrico9,11. La enteroquinasa es sintetizada por los enterocitos del duodeno y activa al tripsinógeno, el quimotripsinógeno y la proelastasa y a otras proteasas pancreáticas a sus formas activas28. Si bien la enteroquinasa intestinal está activa en el intestino de los lactantes, durante las primeras semanas de vida dicha actividad equivale a 20% de los niveles de los adultos28. Durante este período la menor capacidad del páncreas de los lactantes para digerir proteínas sería compensa da parcialmente por los enzimas parcialmente hidrolizadas que aporta la leche materna.

Efectos extradigestivos de los péptidos de la leche materna

Algunos de los péptidos detectados en la leche ma terna ejercen efectos sobre la presión arterial del lac tante (e incluso de los adultos), lo que indica que son transportados a través del epitelio intestinal y la pared de capilares y llegan a la circulación sanguínea sin ser degradados; desde aquí deben actuar sobre los centros de control de la presión arterial en el sistema nervioso central. Se estima que la acción de estos péptidos en la etapa de lactante puede tener repercusiones en la edad adulta. Los tripéptidos Val-Pro-Pro e Ile-Pro-Pro son inhibidores del enzima convertidora de la angiotensina (ECA) mediante los mismos mecanismos que los fármacos existentes en el mercado y la magnitud de su actividad es comparable a la de dichos fármacos29,30.

Algunos péptidos derivados de la K-caseína tienen actividad antitrombótica, probablemente porque inhi ben la agregación plaquetaria; incluso se ha postulado que podrían ser útiles como fármacos en este sentido31,32.

La P-caseína es el sustrato del que se deriva un gru po de péptidos opioides muy potentes denominados β-casomorfinas, con efectos comparables en su inten sidad a los de los opioides de origen vegetal o sintético. Por otra parte, la K-caseína es el origen de una familia de péptidos denominados casoxinas que actúan como antagonistas a nivel de los receptores33. Casomorfinas y casoxinas resisten la acción de los enzimas digestivos34.

De la leche materna hidrolizada por tripsina se han aislado péptidos que estimulan la fagocitosis de los macrófagos de seres humanos y de animales y que es timulan la proliferación y maduración de linfocitos T natural killer de recién nacidos35.

Otros péptidos regulan el vaciamiento gástrico y modulan el peristaltismo intestinal actuando a nivel local o sistémico desde la circulación31,36,37.

Hidrólisis de las proteínas de la leche materna y madurez fetal

Al evaluar el grado de hidrólisis de las proteínas de la leche materna se detecta que en leche de madres de prematuros los péptidos de pequeño tamaño deriva dos de la caseína están presentes en proporciones más elevadas que en la leche de madres de nacidos de tér mino. En contraste con esto, las concentraciones de las caseínas αs1 y P son más bajas en la leche de las madres cuyos hijos nacieron antes de término. Esto sugiere en la leche de las madres de prematuros se produce un mayor grado de hidrólisis de sus proteínas que cuando el niño nace a término37,38. Esto es evidente para la acti vidad de la plasmina, que sería mayor en la leche en el pretérmino que en la leche de embarazos de término7.

Se ha sostenido que en el tejido glandular de las ma dres de prematuros, las uniones impermeables entre las células de sus acinos mamarios son menos eficientes en cerrar los espacios intercelulares que en las glándu las de las madres cuyos hijos han nacido a término39. Se postula que sería por esta causa en la leche que re ciben los prematuros se alcanzarían mayores concen traciones de enzimas y activadores provenientes de la circulación sanguínea39. Como resultado, en la leche materna que reciben los prematuros se alcanzaría una mayor actividad proteolítica y mayores concentracio nes de péptidos37. Otra posibilidad sería que en la leche de pretérmino los péptidos inhibidores de la actividad de enzimas tendrían menor capacidad de disminuir o inhibir la expresión de dichos enzimas.

La digestión y absorción eficiente de las proteínas, y en especial de los péptidos de origen lácteo en el intes tino delgado de los prematuros, disminuiría la llegada al colon de proteína no absorbida y resultaría en pro cesos de putrefacción de menor intensidad, que gene rarían menos compuestos carcinógenos, con potencial patógeno inmediato o tardío40.

La leche de las madres que han dado a luz a tér mino es adecuada para sus recién nacidos, pero la de las madres de prematuros frecuentemente no es capaz de satisfacer enteramente sus elevados requerimientos de nutrientes. Por eso es importante verificar que estas madres produzcan volúmenes y calidades adecuadas de leche que, además de satisfacer sus requerimien tos de nutrientes, tengan capacidades funcionales que compensen, aunque sea parcialmente, las menores ac tividades enzimáticas del páncreas y de transporte de los enterocitos en comparación con los nacidos de término41.

Transporte de proteínas desde la sangre a la leche materna.

Algunas de las proteínas presentes en la leche ma terna tienen su origen fuera de la glándula mamaria: en el sistema linfático, el hígado o la mucosa intesti nal. Estas moléculas tienen que tener necesariamente la capacidad de ser transportadas intactas a través del endotelio de los capilares y las células acinares, mante niendo sus actividades y especificidades para hidrolizar enlaces peptídicos o ejercer efectos antimicriobianos. Este sistema de síntesis en un órgano lejano y poste rior secreción en la leche probablemente representa un ahorro de energía y una mayor eficiencia para la glándula mamaria que si tuvieran que ser sintetizadas en ella. Sin embargo, como los genes que codifican al gunos enzimas son los mismos en todas las células somáticas del organismo, compartir la misma secuencia de aminoácidos no significa necesariamente que algu nas de las proteasas de la leche materna hayan llegado necesariamente a la glándula mamaria a través de la corriente sanguínea42. Con este criterio la ausencia de expresión de algunos genes y su ARNm en las células descamadas de los acinos, en los inmunocitos y en cé lulas madres aislados de la leche materna es otro indi cio de que existen sistemas de transporte de proteínas desde tejidos lejanos26. Estos mecanismos de transpor te a la secreción láctea son en su gran mayoría desco nocidos; por lo mismo se desconoce también cuales y cómo funcionan en la glándula mamaria.

Especificidad de la hidrólisis de las proteínas de la leche en la glándula mamaria

Los procesos de hidrólisis de las proteínas de la le che materna en la glándula mamaria afectan en mayor grado a algunas proteínas mientras que otras, que in cluso pueden ser más abundantes, no sufren procesos de este tipo. Esto quiere decir que se trata de procesos selectivos y deben representar una ventaja adaptativa para la glándula mamaria y los lactantes. Por ejemplo, la lactoferrina y las inmunoglobulinas, proteínas con funciones antibacterianas, no sufren hidrólisis enzimática en la glándula y mantendrían su actividad bacteri cida tanto en la leche como en el tubo digestivo43. Al gunos de los péptidos liberados por hidrólisis enzimática en la glándula mamaria humana tienen homólogos en especies animales, por ejemplo en vacunos, lo que indica un origen lejano en la evolución de las especies de mamíferos.

Modificaciones del funcionamiento de la glán dula mamaria y la composición de la leche en procesos patológicos

Al generar péptidos antimicrobianos e inhibidores de algunos enzimas proteolíticos durante la lactancia, los procesos de hidrólisis de proteínas en la glándula mamaria contribuirían a protegerla de procesos de inflamatorios (mastitis) así como a su control y mejoría44. Por otra parte, es posible que los enzimas que intervienen en la hidrólisis de proteínas de la leche y de algunas otras que forman parte de la estructura de los tejidos de la glándula misma, participarían en los pro cesos de involución de la glándulas después del destete.

La mastitis se asocia con aumentos de los recuentos de células cuyo origen es la leche materna, el torrente sanguíneo o el sistema linfático. En el ganado vacuno, estas células y/o sus enzimas son marcadores de la pre sencia de mastitis y la leche producida por estos anima les debe ser descartada por representar un peligro para la salud humana. Los principales marcadores de infla mación son la plasmina y su zimógeno, el plasminógeno, la elastasa y las catepsinas D y B, que provienen de leucocitos neutrófilos llegados desde la circulación45. También hay que considerar que las bacterias que cau san la mastitis liberan en la leche sus propios enzimas que, además de causar proteólisis, dañan el tejido ma mario y pueden enfermar al consumidor46,47,48.

Teniendo en cuenta la calidad de las proteínas de la leche humana así como las identidades y actividades de sus enzimas y péptidos, el desarrollo y aplicación de metódicas de transcriptómica, proteómica y técnicas de bioinformática permitirán evaluar de mejor manera su funcionamiento y significado fisiológico. Además, se abre la posibilidad de su síntesis en procesos indus triales que los pondrán al alcance de quienes lo requieran49.

Los procesos de hidrólisis de las proteínas en la le che materna tienen cualidades únicas e inimitables y representan ventajas específicas para la nutrición del lactante y su desarrollo integral. Los estudios que bus can dilucidar su significado funcional y su trascenden cia ayudarán a caracterizar cómo están integrados estos sistemas y sus resultados más importantes a largo plazo para el desarrollo de los lactantes.

Responsabilidades éticas

Protección de personas y animales: Los autores decla ran que los procedimientos seguidos se conformaron a las normas éticas del comité de experimentación hu mana responsable y de acuerdo con la Asociación Mé dica Mundial y la Declaración de Helsinki.

Confidencialidad de los datos: Los autores declaran que han seguido los protocolos de su centro de trabajo sobre la publicación de datos de pacientes.

Derecho a la privacidad y consentimiento informa do: Los autores han obtenido el consentimiento in formado de los pacientes y/o sujetos referidos en el artículo. Este documento obra en poder del autor de correspondencia.

Conflicto de intereses: El autor es Representante en Chile del Nestlé Nutrition Institute y Medical Director de Nestlé de Chile.

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Recibido: 25 de Abril de 2017; Aprobado: 12 de Octubre de 2017

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