Pela primeira vez, pesquisadores do MIT realizaram um estudo em larga escala e de alta resolução das células do leite materno, permitindo rastrear como essas células mudam ao longo do tempo em ma£es que amamentam.

Ao analisar o leite materno produzido entre três dias e quase dois anos após o parto, os pesquisadores conseguiram identificar uma variedade demudanças na expressão gaªnica nas células da gla¢ndula mama¡ria. Algumas dessasmudanças estavam ligadas a fatores como na­veis hormonais, doença da ma£e ou do bebaª, a ma£e iniciando o controle de natalidade e o bebaª iniciando a creche.

“Conseguimos ter uma visão realmente longa da lactação que outros estudos realmente não fizeram, e mostramos que o leite muda ao longo de todo o curso da lactação, mesmo após anos de produção de leite”, diz Brittany Goods, ex-MIT pa³s-doutorado que agora éprofessor assistente de engenharia no Dartmouth College e um dos autores seniores do estudo.

Os pesquisadores esperam que suas descobertas estabelea§am as bases para estudos mais aprofundados sobre como o leite materno muda ao longo do tempo. Esses estudos podem eventualmente produzir novas maneiras de aumentar a produção de leite das ma£es ou melhorar a composição da fa³rmula infantil.

Bonnie Berger, Simons Professor of Mathematics no MIT e chefe do grupo de Computação e Biologia do Laborata³rio de Ciência da Computação e Inteligaªncia Artificial (CSAIL), éum dos autores saªnior do estudo, assim como Alex Shalek, professor associado de química no MIT. e membro do Instituto de Engenharia e Ciência Manãdica (IMES); o Instituto Koch para Pesquisa Integrativa do Ca¢ncer; o Instituto Ragon de MGH, MIT e Harvard; e o Broad Institute de Harvard e MIT.

A estudante de pós-graduação do MIT Sarah Nyquist éa principal autora do artigo, que aparece esta semana na revista Proceedings of the National Academy of Sciences .

As gla¢ndulas mamárias humanas podem produzir mais de um litro de leite por dia, durante meses ou anos após o parto. Estudar como as células da gla¢ndula mama¡ria realizam esse feito tem sido difa­cil em humanos porque o pra³prio tecido não pode ser biopsiado ou acessado durante a lactação. No entanto, estudos recentes mostraram que o leite materno contanãm muitas células da gla¢ndula mama¡ria, oferecendo uma maneira não invasiva de estudar essas células.

Para este estudo, a equipe do MIT coletou amostras de leite materno de 15 nutrizes. Cada doador forneceu amostras em vários momentos, variando de três a 632 dias após o parto. Os pesquisadores também coletaram informações sobremudanças de saúde e estilo de vida que ocorreram ao longo do período de lactação.

Os pesquisadores isolaram mais de 48.000 células de 50 amostras e as analisaram usando sequenciamento de RNA de canãlula única, uma tecnologia que pode determinar quais genes estãosendo expressos em uma canãlula em um determinado momento. Esta análise revelou 10 tipos de células osuma população de células fibrobla¡sticas, dois tipos de células epiteliais e sete tipos de células imunes.

Mais da metade das células imunes que eles encontraram eram macra³fagos. Essas células parecem expressar genes que ajudam a tornar a gla¢ndula mama¡ria mais tolerante a s protea­nas do leite que estãoproduzindo, para que não desencadeiem uma resposta imune. Os pesquisadores também encontraram populações de células B, células T e outras células imunes, mas seus números eram muito pequenos para fazer estudos aprofundados de suas funções.

De longe, as células mais abundantes que encontraram foram os lacta³citos, que são um tipo de canãlula epitelial. Essas células expressaram muitos genes para protea­nas que são encontradas no leite materno, como a lactalbumina, bem como transportadores necessa¡rios para secretar protea­nas do leite, micronutrientes, gordura e outros componentes do leite materno.

Entre os lacta³citos, os pesquisadores identificaram um aglomerado de células que parece ser o principal produtor de leite e outro que desempenha um papel mais estrutural na gla¢ndula mama¡ria. Cada um desses tipos de células pode ser dividido em outros subtipos, que os pesquisadores supaµem que podem ser especializados para funções especa­ficas.

Com o passar do tempo, os pesquisadores descobriram que a proporção de lacta³citos envolvidos na produção de leite diminuiu, enquanto a proporção envolvida no suporte estrutural aumentou. Ao mesmo tempo, os genes envolvidos na resposta ao horma´nio prolactina tornaram-se mais ativos nos lacta³citos produtores de leite, mas caa­ram nos lacta³citos estruturais. Os pesquisadores teorizam que essasmudanças podem estar relacionadas a smudanças nas necessidades nutricionais dos bebaªs a  medida que crescem.

“Este estudo, juntamente com alguns outros estudos que estãopor aa­, abre caminho para mapear e entender melhor alguns dos caminhos que essas células usam para realizar a enorme quantidade de trabalho que realizam”, diz Goods.

Os pesquisadores também encontraram ligações entre a composição das células do leite materno e eventos como bebaªs comea§ando a ir a  creche, iniciando fa³rmula ou a ma£e comea§ando a usar anticoncepcionais hormonais.

“Existem claramentemudanças na composição do leite materno que estãorelacionadas a essasmudanças de estilo de vida e saúde, como doenças infantis ou controle de natalidade hormonal materno”, diz Nyquist. “Essasmudanças na lactação não tem necessariamente um impacto positivo ou negativo na saúde de ninguanãm, mas ocorrem e podem nos levar a entender como as células epiteliais mamárias estãoproduzindo leite e os tipos de componentes que podem estar produzindo.”

Os pesquisadores agora esperam fazer estudos maiores que possam ajuda¡-los a encontrar ligações mais fortes entre os fatores ambientais e a composição do leite, e também descobrir mais sobre como o leite muda naturalmente ao longo do tempo. Isso poderia eventualmente ajudar os cientistas a conceber melhores fa³rmulas infantis ou criar fa³rmulas adaptadas a diferentes fases da infa¢ncia. Os pesquisadores também esperam encontrar maneiras de ajudar as ma£es que amamentam a aumentar sua produção de leite ou retarda¡-la quando os bebaªs estãosendo desmamados.

Outros estudos de acompanhamento podem explorar como o bombeamento afeta a composição do leite e a saúde da mama, ou como prevenir doenças como a mastite.

“Ao construir essa compreensão realmente de alta resolução da diversidade lactacional ao longo do tempo, isso nos da¡ uma maneira não apenas de entender a lactação, mas também nos fornece um conjunto de dados e ferramentas para poder projetar melhores soluções para melhorar a qualidade de vida das ma£es, especificamente quando estãoamamentando”, diz Goods.

A pesquisa foi financiada pelo Koch Institute Support (core) Grant do National Cancer Institute, National Institutes of Health, uma bolsa de pa³s-doutorado do National Research Service Award, o Beckman Young Investigator Program, uma Sloan Fellowship in Chemistry, o Charles E. Reed Iniciativa do corpo docente, uma bolsa de pesquisa de pós-graduação da National Science Foundation, uma bolsa de pa³s-doutorado do MIT-GSK Gertrude B. Elion, o Gabinete do Reitor da Universidade de Columbia, o Programa de Praªmio Nacional de Pa³s-Doutorado do Instituto Weizmann de Ciência para o Avana§o das Mulheres na Ciência, a Sociedade Internacional de Pesquisa em Leite Humano e Lactação Trainee Bridge Fund, e o Human Frontier Science Program.