Mateřské mléko, růstové faktory a vývoj mozku

Předkládáme článek pana profesora Mourka, který se vývoji CNS věnoval po celý svůj profesní život a doposud přednáší na konferencích, workshopech pořádaných Laktační ligou.

Tato témata byla přednesena na konferencích Laktační ligy sice ve dvou přednáškách, ale protože spolu úzce souvisí dovolil jsem si je prezentovat v jednom rozšířeném abstraktu. Samotný objev těchto malých molekul v mateřském mléce je vysloveně vázán (jak jsme již v minulosti o tom několikráte mluvili) s technickým pokrokem. Obecně některé z těchto faktorů označujeme za růstové a to proto, že skutečně podporují buď růst, nebo diferenciační procesy (přitom se tyto děje a pojmy mohou prolínat). Jejich účinek je vázán vysloveně specificky na určité tkáně, postrádají tedy obecně stimulační vliv na růst, jako jsou např. růstový hormon nebo hormony štítné žlázy.

 

Růstových faktorů, které váží svůj účinek na mozek je několik. Zmíníme se o těch nejvýznamnějších.

Brain-Derived-Neurotrophic-Factor (BDNF)

Je velmi důležitý a má výlučný vztah jak k růstovým, tak diferenciačním či obnovným (protektivním) pochodům. Přitom se jedná o velmi starou, tj. konzervativní molekulu, kterou můžeme identifikovat již u ryb (!). BDNF především napomáhá k ochraně (přežití) neuronů. Má zásadní význam při vzniku nových zápojů (synaptogeneze), pozitivně ovlivňuje tzv. dendrifikaci (větvení) a konečně ovlivňuje i růst nervových vlákem (axonů). Neovlivní ale směr jejich růstu. Od toho máme v mozku jiné molekuly (chemokiny), či jiné (další) mechanismy (např. růst kapilární sítě v mozku). To, co je pro běžnou praxi důležité je vědět, že přiměřeně obohacené prostředí zvedne produkci BDNF jak u kojence, tak u kojící matky. Současně rovněž přiměřená duševní a tělesná aktivita podporují syntézu zmíněného faktoru, a to i v dospělosti. Naopak v klinických studiích bylo zjištěno, že zbytečný a neadekvátně dlouho trvající stres spolu, např. s infekčním onemocněním, syntézu BDNF inhibuje.

 

Glial-Derived-Neurotrophic-Factor (GDNF).

Vedle BDNF existuje v mateřském mléce další dosti podobný růstový faktor (GDNF). Tento faktor působí na kompartement gliálního sektoru v mozku. Neuron totiž může být aktivní POUZE ve spolupráci s gliemi. Je na nich dokonce závislý (především po stránce přísunu metabolických substrátů). Rovněž tento faktor vykazuje v rámci svého působení protektivní vliv.

V mateřském mléce byly identifikovány ještě další růstové faktory (Neurotrophic-Factors-NF). Sem bychom mohli ještě přiřadit tzv. Transforming-Growth- Factor- Beta (TGF-Beta). Ten je zajímavý tím, že i když nepůsobí bezprostředně na růst či vlastní diferenciační procesy, tak je ale pro ně nezbytný. Řídí totiž apoptózu (tj. řízené úmrtí buněk, které jsou nadbytečné, překážejí či nemající své zapojení v nervové síti). Tímto způsobem má tento faktor nespornou „zásluhu“ o fyziologický vývoj orgánů včetně mozku.

V těchto souvislostech se opětně musíme zmínit o nenasycených mastných kyselinách OMEGA-3. Jak kyselina dokosahexaenová (DHA), tak i kyselina eikosapentaenová (EPA) sice nepatří mezi tzv. cytokiny, nicméně jsou funkčně k nim přiřaditelné. Patří mezi mastné kyseliny, které jsou hojně zastoupeny v mozku (u DHA až 20 %), podporují růst či diferenciační procesy, protože se jich samy účastní. Podporují rovněž obnovné procesy, zvyšují kvalitu imunitních procesů. Existují dokonce studie prokazující, že dlouhodobě kojené děti vykazují (signifikantně) o několik bodů vyšší IQ(!). V mateřském mléce a v kolostru jsou jmenované kyseliny výrazně zastoupeny. Formule teprve v průběhu posledních dvou dekád začaly tuto skutečnost respektovat.

V mateřském mléce ovšem máme i takové molekuly, které podporují růst a vývoj v obecném slova smyslu (když pomineme přítomné hormony, o kterých již byla jednou řeč). Jedná se o tzv. Insulin-Like-Growth-Factor (IGF-1). Má proteinovou povahu a jeho koncentrace v kolostru je vyšší než pak v následném „zralém“ mléce. Jedná se o významný prorůstový faktor, který vykazuje pozitivní vliv na vývoj a růst novorozence-kojence. Tento všeobecný účinek je dán tím, že IGF-1 vlastně stimuluje produkci vlastního růstového hormonu (GH).

 V mateřském mléce byla identifikována velká skupina cytokinů ovlivňujících pozitivně imunitu a její vývoj. Jedná se o cytokiny interleukin 1,6,10, atd., pak Tumor-Necrosis-Factor-ALFA(TNF–Alfa). Biologický význam jejich přítomnosti v mateřském mléce nám dosud není zcela jasný, ale již dnes existuje několik dobře podložených indicií o jejich významu. Tak např. IL-1O má výrazně protiinflamatorní (tedy ochranou) povahu, zatím co IL-1 a IL-6 jsou zcela naopak proinflamatorními činiteli. Domníváme se, že jejich význam lze interpretovat tak, že právě ve vzájemné součinnosti jsou tyto informační molekuly důležité pro vývoj a kvalitu imunitních reakcí. Proto je rovněž uvádíme mezi růstové faktory. To se ovšem váže pouze na údobí ranného vývoje postnatálního života. V dospělosti již tyto cytokiny nabývají zcela přesného významu a účinku.

 Z dalších růstových faktorů obsažených v mateřském mléce jmenujeme: Epidermal-Growth-Factor (EGF), Platelet-Derived-Growth-Factor (PDGF), Fibroblast-Growth-Factor (FGF) atd. Jedná se o cytokiny (informační molekuly), které mají specifický vliv na maturaci a vývoj daných tkání či souborů buněk. PDGF je významný pro růst a vývoj cévního systému (tzv. angiogeneze).

 Závěrem je nutno zdůraznit fakt, že všechny uvedené růstové faktory a faktory podílející se na diferenciačních procesech nemohou působit izolovaně. Děje se tak v naprogramované souhře s hormonálním systémem (hormony štítné žlázy, růstový hormon-somatomedin, pohlavní hormony, ale i takové hormony, které se podílejí na metabolických předpokladech vývojových trajektorií jako je inzulin atd.). I když mluvíme o jednotlivých cytokinech, VŽDY musíme mít na paměti, že vývoj, zrání novorozence, optimalizace tohoto vývoje je výsledkem velkého počtu hráčů. Přitom všichni musí tvořit jeden tým, ve kterém je nezastupitelně zastoupena mateřská péče včetně laktace.

Autor: Prof. MUDr. Jindřich Mourek, DrCs.