Bylo prokázáno, že lidské mléko obsahuje protilátky schopné rozkládat krátké RNA

Vědci z Ústavu chemické biologie a základní medicíny sibiřské pobočky Ruské akademie věd prokázali, že lidské mléko obsahuje protilátky schopné rozkládat krátké RNA. Tato jejich biologická funkce může ovlivnit imunitní systém střev dítěte. Výsledky studie byly publikovány v časopisech Molekuly и Žurnál mléčné vědy.

Sáčky na mléko na zmrazení. Zdroj: Sergey Sedykh

„Každý si myslí, že mateřské mléko je jen biologická tekutina skládající se z vody, cukru, vitamínů a bílkovin. Ve skutečnosti obsahuje obrovské množství bílkovin, které plní různé funkce, a proto se velmi liší od různých mléčných přípravků. “Obsahuje také protilátky, které chrání dítě před širokou škálou infekcí,” říká Sergej Evgenievich Sedykh, PhD v biologii a vědecký pracovník Institutu chemické biologie a základní medicíny sibiřské pobočky Ruské akademie věd.

V Ústavu chemické biologie a základního lékařství SB RAS pod vedením doktora chemických věd Georgije Aleksandroviče Nevinskyho existuje jedna z mála vědeckých skupin na světě, která studuje proteiny a další biologicky aktivní složky z lidského mléka, ale i od koní, krav a koz.

Mateřské mléko je mnohem víc než jen jídlo. Už v minulých stoletích si lidé všimli, že děti, které dostávaly mateřské mléko, přežily mnohem lépe než ty, které byly krmeny z láhve. Toto pozorování pak potvrdili vědci, kteří prokázali, že kojené děti trpí střevními infekcemi různě (i když vyrostou). To znamená, že střevní mikroflóra se vytváří za účasti toho, co se tam dostane s mateřským mlékem, včetně bakterií a protilátek. To vše ještě není dostatečně prozkoumáno.

Mléčné protilátky se liší od těch, které se nacházejí v krvi. Pokud ten druhý spouští v těle mechanismy pro boj s různými infekcemi, pak úkolem prvního je jednoduše odstranit patogeny ze střev dítěte ven, do plenky (a začnou fungovat ne v mléce, ale již ve střevech dítěte). Bylo prokázáno, že v krvi a mléce kojící ženy se významně zvyšuje koncentrace protilátek s katalytickou aktivitou. Dokážou nejen vázat a neutralizovat patogeny, ale také hydrolyzovat – rozřezat na kousky – nežádoucí DNA a RNA.

Právě tuto poslední vlastnost dokázali vědci z Ústavu chemické biologie a základní medicíny SB RAS prokázat pomocí krátkých mikroRNA o délce 20 nukleotidů. Vědci provedli experimenty in vitro, ve zkumavce. Izolovali protilátky z mléka, smíchali je s uměle syntetizovanými fluorescenčně značenými mikroRNA a zaznamenali produkty hydrolýzy.

“V našich posledních dvou pracích jsme ukázali, že dva různé typy protilátek z mateřského mléka (IgG a sIgA) mohou neutralizovat krátké RNA, jejichž funkce ještě nejsou plně pochopeny. „Možná je to nějaká neznámá funkce střevního imunitního systému, která je nezbytná pro fungování celého imunitního systému jako celku,“ říká Ivan Yuryevich Kompaneets, postgraduální student Ústavu chemické biologie a základní medicíny SB RAS.

Jednovláknová RNA, kterou vylučují bakterie, je ve střevech dítěte přítomna v obrovském množství. Obsahuje také speciální receptory, které tuto RNA rozpoznávají. „Bakterie se tak aktivně podílí na regulaci mnoha procesů u dítěte. Ovlivňují zejména růst kostní hmoty a střevní peristaltiku, říká Jevgenij Aleksandrovič Ermakov, vedoucí inženýr Ústavu chemické biologie a základní medicíny Sibiřské pobočky Ruské akademie věd a asistent katedry molekulární biologie a biotechnologie Fakulty přírodních věd Státní univerzity v Novosibirsku. “Ukázali jsme, že protilátky, které se dostanou do mateřského mléka, jsou schopny štěpit krátké molekuly RNA, čímž omezují dostupnost těchto molekul pro receptory ve střevě dítěte.” Podle vědce to umožnilo najít specifický mechanismus, kterým může imunitní systém matky regulovat určité procesy v dítěti.

„Hlavní funkcí mikroRNA je regulace genové exprese. Jsou to mikroRNA, které zahajují a zastavují jejich práci. Pokud jsou protilátky z mateřského mléka schopny rozřezat přebytečnou RNA, ukazuje se, že jsou do tohoto procesu také zapojeny,“ poznamenává Ivan Kompaneets. Vědci však neobjevili specificitu protilátek k žádným specifickým mikroRNA. I když bylo možné prokázat, že protilátky v mléce a krvi pacientů s autoimunitními onemocněními fungují odlišně.

V této fázi se jedná o čistě základní výzkum, který probíhá in vitro. Vědci se však snaží představit si, jak k těmto procesům v těle dojde. „Nejdůležitější praktickou perspektivou našich výsledků je, že kojenecká mléka mohou být dodatečně obohacena o protilátky od zdravých matek (samozřejmě po prvním prostudování těchto protilátek a jejich vlivu na organismus). Nebo můžeme použít uměle vytvořené monoklonální protilátky, které budou mít specifické vlastnosti ochranných protilátek z mateřského mléka,“ říká Evgeny Ermakov.

Výzkum byl podpořen projekty ruské vědecké nadace 20-15-00162 (vedoucí profesorka, doktorka biologických věd Valentina Nikolaevna Buneva).