يحتوي حليب الإنسان على آلاف العناصر الغذائية، والمستقلبات، والبروتينات، والعوامل المناعية، وجزيئات أخرى، ومع ذلك فقد قام الباحثون في كثير من الأحيان بدراسة هذه المكونات واحدًا تلو الآخر. لا يزال هناك الكثير غير معروف حول كيفية قيام الغدة التي تنتج الحليب بتشكيل هذا الخليط وكيف ترتبط الاختلافات في تركيبته بنمو الرضع.
من خلال فحص تلك الجزيئات معًا، حدد فريق بقيادة باحثين في كلية الطب بجامعة نيويورك غروسمان سبعة مؤشرات حيوية مرشحة مرتبطة بالحالة التغذوية للأم، ونمو الرضيع، والعمليات البيولوجية داخل الغدة الثديية. دراستهم نشرت في علومقام بتحليل 1543 عينة حليب من ثلاث مجموعات متنوعة جغرافيًا وغذائيًا في كندا وباكستان وبوركينا فاسو.
تستعد الغدة الثديية لإنتاج الحليب أثناء الحمل، حيث تخضع لتغيرات هرمونية توجه تخصص الخلايا، وإعادة تشكيل الأنسجة والمناعة، والبرمجة الأيضية. تصبح الرضاعة هي التعبير الرئيسي عن هذا التحضير بعد الولادة. مثل المشيمة أثناء الحمل، تعمل الغدة بعد ذلك كواجهة بين الأم والطفل، حيث تربط بيولوجيا الأم والتغذية بالرضيع النامي.
قالت ليات شينهاف، الحاصلة على دكتوراه، والمؤلفة الرئيسية للدراسة وأستاذة مساعدة في كلية الطب بجامعة نيويورك غروسمان، مع تعيينات في معهد علم الوراثة للأنظمة، وقسم علم الأحياء الدقيقة، وقسم أمراض النساء والولادة: “إن الحليب البشري يمنحنا نافذة نادرة وغير جراحية على بيولوجيا الغدة الثديية المرضعة”. “من خلال النظر إلى الأنماط الجزيئية عبر مجموعات سكانية متنوعة، يمكننا البدء في تحديد السمات المشتركة لوظيفة الثدي وفهم كيفية ارتباط الحالة الغذائية والتمثيل الغذائي للأم بتكوين الحليب ونمو الرضع.”
تغير التغذية بعض مكونات الحليب
الدراسة هي واحدة من ورقتين متكاملتين منشورتين في علوم من الاتحاد الدولي لتركيب الحليب (IMiC). تم إجراء هذا الجهد البحثي الدولي بالتعاون مع ميغان آزاد من جامعة مانيتوبا وبتمويل من مؤسسة جيتس، وجمع أكثر من 1000 زوج من الأمهات والرضيع، وحدد أكثر من 25000 سمة جزيئية في الحليب البشري.
بالنسبة للتحليل الذي قادته جامعة نيويورك، قام الباحثون بدمج قياسات المستقلبات والبروتينات والمغذيات الدقيقة مثل الفيتامينات والمغذيات الكبيرة مثل الكربوهيدرات والسكريات قليلة التعدد في الحليب البشري، وهي مجموعة من السكريات المعقدة. يقوم هذا النهج، المسمى multi-omics ، بفحص عدة أنواع من الجزيئات معًا لبناء صورة أكمل للنظام البيولوجي. وقام الفريق بتحليل هذه القياسات إلى جانب بيانات نمو الرضع باستخدام أدوات حسابية، بما في ذلك التعلم الآلي، وهو شكل من أشكال الذكاء الاصطناعي. في تجربتين غذائيتين عشوائيتين، عززت المكملات الغذائية للأمهات التعافي أو استقرار النمو بين الرضع الأكثر عرضة لخطر ضعف النمو. وكشفت التحليلات الجزيئية أيضًا عن وجود نمط مشترك في تكوين الحليب يرتبط بكل من المكملات ونمو الرضع. تناولت الدراسة المصاحبة مكونات الحليب التي يمكن تغييرها من خلال تغذية الأم. ووجدت أن المكملات الغذائية أثناء الرضاعة تزيد من العديد من فيتامينات ب في الحليب، بينما ظلت العديد من المكونات الأخرى مستقرة نسبيًا.
وقال شنهاف: “تظهر الدراسات أن حليب الإنسان ليس ثابتا ولا مجرد انعكاس لما تأكله الأم”. “تستجيب بعض المكونات لتغذية الأم، بينما يظل البعض الآخر مستقرًا أو يبدو أنه يعكس حالات بيولوجية أوسع داخل الغدة الثديية. إن فهم هذا التمييز ضروري إذا أردنا تصميم تدخلات تدعم صحة الأم والطفل بشكل هادف.”
سبعة أدلة جزيئية لوظيفة الثدي
تصنع الخلايا الثديية مكونات الحليب وتطلقها، بينما ينظم الحاجز الظهاري ما يمر بين مجرى الدم والحليب. إعادة تشكيل الأنسجة تعيد تشكيل الأنسجة المنتجة للحليب، وعمليات المناعة والإصلاح تحمي الغدة وتساعدها على التعافي من الإجهاد أو الإصابة. ورسم الباحثون الأنماط الجزيئية للحليب على هذه الوظائف المترابطة. ساهمت سبعة جزيئات بشكل متسق في الأنماط المرتبطة بالحالة التغذوية للأم ونمو الرضيع. أربعة منها عبارة عن أسيل كارنيتينات قصيرة السلسلة، تسمى C2 و C3 و C4 و C5، والتي تساعد الخلايا على معالجة العناصر الغذائية للحصول على الطاقة. أما الثلاثة المتبقية فهي الحمض الأميني ليسين، والسكر المعقد 6′ سياليلاكتوز، وهو قليل السكاريد في الحليب البشري، ومعدن السيلينيوم. وقد استحوذت هذه المؤشرات الحيوية المرشحة معًا على جوانب تكميلية لوظيفة الثدي، وتمتد إلى ما هو أبعد من المقاييس المحددة لنفاذية حاجز حليب الدم، أو مدى سهولة عبور المواد لهذا الحاجز. وأظهرت الأسيل كارنيتينات أقوى الروابط عبر وظائف الغدة المختلفة، وخاصة C5.
وارتبطت مستويات C5 الأعلى بالتوقيعات الجزيئية لانخفاض تخليق الحليب والأنماط المرتبطة بإعادة تشكيل الأنسجة والنشاط المناعي.
عنق الزجاجة المحتمل لفيتامين B5
دفع بروز C5 الباحثين إلى دراسة كيفية تأثير تغذية الأم على مستويات الأسيل كارنيتين. يعتمد استقلاب الأسيل كارنيتين على الإنزيم المساعد A ، أو CoA ، وهو جزيء أساسي في استقلاب الطاقة والدهون. يصنع الجسم مرافق الإنزيم أ من حمض البانتوثنيك، المعروف باسم فيتامين ب5. وبالاعتماد على هذه البيولوجيا الراسخة والارتباطات عبر الأفواج، اقترح الباحثون أن القليل جدًا من فيتامين B5 المتوفر قد يقيد عملية التمثيل الغذائي المعتمدة على CoA ويغير ملامح الأسيل كارنيتين، مما قد يسمح لـ C5 بالتراكم.
وقال المؤلف الأول الدكتور إبريل جوهال من مختبر شينهاف في كلية الطب بجامعة نيويورك غروسمان: “تُظهر النتائج التي توصلنا إليها العلاقة الوثيقة بين تغذية الأم والصحة الأيضية ووظيفة الثدي، مما يسلط الضوء على أهمية اتباع نهج تكاملي لدعم صحة الأم والطفل”. “أحد الطرق المعقولة التي تربط تغذية الأم باستقلاب الثدي في بياناتنا هو عبر المسار الأيضي البانتوثنيك-CoA-C5، ونحن نحقق حاليًا في الدور الوظيفي لهذا المسار في بيولوجيا الثدي والرضاعة.”
يقوم مختبر شنهاف بتطوير إطار عمل يجمع بين العمل الحسابي والتجريبي لاختبار الاختناقات الغذائية المحتملة التي قد تعيق عملية التمثيل الغذائي للثدي وإنتاج الحليب. وتشمل هذه المسار المقترح الذي يتضمن فيتامين B5 والإنزيم المساعد A و C5.
وقال شينهاف: “في نهاية المطاف، نريد أن نفهم الحليب في سياق البيولوجيا التي تنتجه”. “تقع الغدة الثديية في واجهة حاسمة بين فسيولوجيا الأم والرضيع النامي. ومن خلال فهم كيفية تأثير استقلاب الأم على وظيفة الثدي وتكوين الحليب، يمكننا أن نبدأ في الكشف عن المسارات البيولوجية التي تربط الحالة التغذوية للأم مع نمو الرضيع.”
يمكن جمع الحليب بشكل متكرر دون إجراءات جراحية، مما يسمح للباحثين بمتابعة بيولوجيا الثدي مع مرور الوقت. ويدرس المختبر أيضًا اللبأ، وهو الحليب المبكر، والحليب الانتقالي، الذي يسبق الحليب الناضج. يريد الباحثون أن يفهموا كيف تظهر الحالات الوظيفية للثدي أثناء الانتقال من الحمل إلى الرضاعة الناضجة، وما إذا كانت التغيرات الجزيئية المبكرة في الحليب تعكس تطور وظائف الغدة الأيضية والحاجزة والإفرازية.
المرجع: “الأنماط المشتركة لتكوين الحليب البشري تربط وظيفة الغدة الثديية بنمو الرضيع” بقلم أبريل جوهال، بيانكا كوردازو-فارجاس، دانييل سنكو، براتيما نيرولا، ليشي دينغ، ليتيسيا سيلين تو، أمير محمد، أنيلا باشا، ياسر شفيق، نفيد إقبال، وقل الدين خان، أندرو كلسدين، كيلسي فيهر، جوان إم ماكديرميد، ميليسا بي مانوس، تشي هونغ شو، دانييلا هامبل، ستاره شهاب فردوس، ميغان ر. بيغز، كيم أ. لاغربورغ، موهيت جاين، كارل لاشات، مارك دي بوير، جينيفر فان إيك، ناتالي رودريغيز، ثيو جيه باوجا، سوبها، موجا، وأمارا. هوبارد، محمد عمران نزار، لارس بود، ليندسي ألين، دونا جيديس، ميشيل كاي ماكغواير، نيما أغايبور، ترينتون دايلي شواليبوغ، فايزة جيهان، ميغان بي آزاد وليات شينهاف، 8 أكتوبر 2026، علوم.
دوى: 10.1126/science.aee7240
تم تمويل الدراسة من قبل مؤسسة غيتس (INV-001734، OPP1179727، و OPP1175213)، ومنحة المعاهد الوطنية للصحة DP2AI185753، والمعاهد الكندية لأبحاث الصحة، وشبكة الحساسية والجينات والبيئة، وشبكات مراكز التميز (AllerGen NCE)، ووزارة الصحة الكندية، والبيئة الكندية، والمؤسسة الكندية للرهن العقاري والإسكان، وصندوق Vital باكستان؛ وصندوق بوروز ويلكوم؛ مسيرة الدايمات. ومؤسسة ألفريد إي مان.
لا تفوت أي اختراق:
تابعونا على جوجل و أخبار جوجل.
