Muttermilch: Enthaltener Zucker unterstützt die Darmentwicklung bei Säuglingen und beugt Gelbsucht vor

Eine neue Studie an Mäusen beleuchtet die Rolle der Muttermilch bei der Unterstützung der Darmreifung und der Vorbeugung von Hyperbilirubinämie und Ikterus.

In ihrem Tiermodell für neonatale Hyperbilirubinämie entdeckten die Wissenschaftler von der University of California San Diego School of Medicine (USA), dass der in der Muttermilch enthaltene Zucker 3’-Sialyllactose (3’SL) die Reifung der Darmzellen sowie die Verarbeitung von Bilirubin unterstützt. Die Forschenden stellten fest, dass ein Fehlen dieses Zuckers zelluläre Signalwege und Reifungsprozesse stört, was auf eine mögliche langfristige Bedeutung für die Darmgesundheit hindeutet.

Gesucht: Bioaktive Bestandteile der Muttermilch, die den Bilirubin-Stoffwechsel beeinflussen

Eine neonatale Hyperbilirubinämie tritt bei bis zu 60 Prozent der reifgeborenen und 80 Prozent der frühgeborenen Säuglinge auf. In den meisten Fällen verläuft die Erkrankung mild und bildet sich von selbst zurück. Steigt der Bilirubinspiegel jedoch zu stark an oder bleibt er zu lange auf einem hohen Niveau, kann Bilirubin die Blut-Hirn-Schranke überwinden und langfristige neurologische Folgen haben. Bei gestillten Säuglingen kann zudem eine länger anhaltende unkonjugierte Hyperbilirubinämie auftreten, die häufig als „Muttermilch-Ikterus“ bezeichnet wird.

Man geht davon aus, dass dieser Ikterus durch eine Kombination aus langsamerer Nahrungsaufnahme in den ersten Lebenstagen und Faktoren, die mit der Zusammensetzung der Muttermilch zusammenhängen, verursacht wird. Es ist aber immer noch nicht ganz klar, wie genau bioaktive Bestandteile der Muttermilch den Bilirubin-Stoffwechsel beeinflussen. Um diese Fragen zu untersuchen, arbeiteten die Forschenden mit Wissenschaftlern des Human Milk Institute der University of California in San Diego zusammen und analysierten, wie bestimmte in der Muttermilch enthaltene Zucker die Darmgesundheit beeinflussen.

Mangel an Muttermilch-Zucker macht sich deutlich bemerkbar

Bei Untersuchungen an Mäusen stellte das Team Folgendes fest: Jungtiere, die mit Milch ohne 3’SL ernährt wurden, wiesen eine geringere Überlebensrate, ein schlechteres Wachstum, einen kürzeren Darm sowie eine ausgeprägtere Gelbsucht auf. Die Konzentration des Enzyms UGT1A1 im Darm – das beim Abbau von Bilirubin hilft – war deutlich verringert. Die ohne 3’SL ernährten Mäuse zeigten zudem veränderte Genexpressionsmuster, darunter eine reduzierte Ausprägung von Markern für die zelluläre Reifung.

Der Verlust von St3gal4 – einem Gen, das mit der Verfügbarkeit von 3’SL in Verbindung steht – führte bei den Jungtieren zu einer abnormalen Aktivierung von Genen in der Bauchspeicheldrüse. Mäuse mit einem dauerhaften St3gal4-Mangel waren im Erwachsenenalter zudem anfälliger für chemisch induzierte Schädigungen des Dickdarms. Sie zeigten einen stärkeren Gewichtsverlust und eine geringere Überlebensrate.

„Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass der frühe Kontakt mit Milch langfristige, systemische Auswirkungen auf die Widerstandsfähigkeit des Darms haben könnte“, erklärt Seniorautor Robert Tukey von der Medizinischen Fakultät der University of California in Diego. „Unsere Forschung legt zudem nahe, dass natürliche Unterschiede in der Zusammensetzung des Milchzuckers dazu beitragen könnten, zu erklären, warum manche Säuglinge eine schwerere Gelbsucht entwickeln als andere. Dies eröffnet die Möglichkeit für ernährungsbasierte Strategien, die dazu beitragen könnten, die Reifung des Darms zu unterstützen und einer Gelbsucht vorzubeugen.“ (ac/BIERMANN)