Hoe bereidt het immuunsysteem zich voor op borstvoeding?

Van de 3,6 miljoen baby's die jaarlijks in de Verenigde Staten worden geboren, begint ongeveer 80% binnen de eerste levensmaand met borstvoeding. Borstvoeding biedt voordelen voor zowel moeder als baby: het verlaagt het risico van de moeder op borst- en eierstokkanker, diabetes type 2 en hoge bloeddruk, en biedt tegelijkertijd voeding en ondersteuning aan het immuunsysteem van de baby. Maar omdat zwangerschap en borstvoeding traditioneel weinig zijn onderzocht, begrijpen we de mechanismen achter deze voordelen nog steeds niet volledig.

Immunologen van het Salk Institute brengen daar verandering in – te beginnen met de migratiekaart van immuuncellen vóór en tijdens de lactatie. Aan de hand van zowel dierproeven als moedermelk- en menselijk weefselmonsters ontdekten de wetenschappers dat T-cellen, een type immuuncel, zich tijdens de zwangerschap en borstvoeding in overvloed ophopen in de melkklieren. Een deel ervan migreert ook vanuit de darmen, vermoedelijk om zowel moeder als kind te ondersteunen.

De bevindingen, gepubliceerd in het tijdschrift Nature Immunology, kunnen de immuunvoordelen van borstvoeding verklaren, inzicht bieden in oplossingen voor moeders die geen borstvoeding kunnen geven en helpen bij het ontwikkelen van diëten die de samenstelling en productie van melk verbeteren.

"Toen we gingen kijken naar de veranderingen in immuuncellen tijdens de zwangerschap en borstvoeding, ontdekten we veel interessante dingen – met name het feit dat er een dramatische toename is van immuuncellen in borstweefsel tijdens de borstvoeding, en dat deze toename afhankelijk is van microben", legt universitair hoofddocent Deepshika Ramanan uit, hoofdauteur van de studie.

Wat we al wisten: Baby's krijgen bacteriën en antistoffen via de moedermelk

Het meeste onderzoek naar borstvoeding richt zich op de relatie tussen de samenstelling van melk en de gezondheid van de baby. Dergelijke studies, waaronder die van Ramanan, hebben aangetoond dat baby's belangrijke darmbacteriën en antistoffen van hun moeder via de melk ontvangen, wat de basis legt voor het immuunsysteem van de baby. Maar de veranderingen in het lichaam van de moeder in deze periode zijn nog onvoldoende begrepen.

Sommige aspecten van de immuunomgeving van de borstklieren zijn voorspeld door de samenstelling van melk. De aanwezigheid van antilichamen in melk wijst bijvoorbeeld op de aanwezigheid van B-cellen die deze produceren. Slechts weinigen hebben echter de activiteit van immuuncellen in borstklierweefsel direct onderzocht.

Wat is er nieuw: Moederlijke darmmicroben versterken de immuniteit van de borst

"Het spannende is dat we niet alleen meer T-cellen in de borst hebben gevonden, maar dat sommige ervan duidelijk uit de darmen kwamen", aldus Abigail Jaquish, promovendus en eerste auteur van het artikel.
"Ze ondersteunen het borstweefsel waarschijnlijk op dezelfde manier als ze normaal gesproken de darmwand ondersteunen."

Het onderzoek begon met het onderzoeken van borstweefsel van muizen in verschillende stadia vóór en na de lactatie. De wetenschappers ontdekten dat drie typen T-cellen, CD4⁺, CD8αα⁺ en CD8αβ⁺, in deze periode sterk toenemen.

Dit verraste het team, omdat deze T-cellen behoren tot een speciale klasse immuuncellen, genaamd intra-epitheliale lymfocyten (IEL's). Deze cellen leven in met slijm bedekte weefsels, zoals de darmen en de longen, die blootgesteld worden aan invloeden van buitenaf. IEL's fungeren als 'bewakers' – ze zijn constant aanwezig in de weefsels, klaar om direct te reageren op een bedreiging.

In de melkklier lagen deze T-cellen op eenzelfde manier langs het epitheel als in slijmvliezen. Op hun oppervlak droegen ze eiwitten die kenmerkend zijn voor intestinale T-cellen, wat aangeeft dat T-cellen vanuit de darmen naar de melkklieren zijn gemigreerd.

Op deze manier verplaatst het lichaam van de moeder de borstklier van het ‘interne’ weefsel naar het ‘slijmerige’ weefsel, omdat deze tijdens het voeden in contact komt met de externe omgeving: microben van de huid van de moeder en de mond van de baby.

Gebeurt dit ook bij mensen?

Uit een analyse van een database met menselijk borstweefsel en moedermelkmonsters (van het Human Milk Institute aan de Universiteit van Californië, San Diego) bleek dat vergelijkbare T-cellen ook toenemen bij vrouwen tijdens de borstvoeding.

Vervolgens gingen de wetenschappers terug naar het muizenmodel om een laatste vraag te stellen:
beïnvloeden microben deze T-cellen in de melkklier op dezelfde manier als in de darmen?

Het blijkt van wel.
Muizen die in een normale microbiële omgeving leven, hadden significant hogere niveaus van alle drie de typen T-cellen in hun melkklieren dan muizen in kiemvrije omstandigheden. Dit suggereert dat de microben van de moeder de productie van T-cellen activeren, wat op zijn beurt de immuunafweer van het melkklierweefsel versterkt.

Wat weten we nu:

• Microben versterken de immuunrespons in borsten
• T-cellen migreren van de darm naar de plaats van lactatie
• De melkklier verandert tijdens de voeding in een slijmerig weefsel, dat zich aanpast aan invloeden van buitenaf

Wat is de volgende stap? Hoe zijn de darmen en de borsten met elkaar verbonden, en welke invloed heeft dit op de gezondheid van generaties?

"We weten nu veel meer over hoe het immuunsysteem van de moeder verandert tijdens deze kritieke periode", zegt Ramanan.
"Dit opent de mogelijkheid om de directe impact van deze immuuncellen op de gezondheid van zowel moeder als baby te onderzoeken."

Wetenschappers gaan ervan uit dat hormonen al deze veranderingen reguleren, met als doel de moeder te beschermen tegen externe bedreigingen en infecties. Maar hoe dit precies de lactatie, de samenstelling van de melk en de gezondheid beïnvloedt, is de volgende grote vraag voor onderzoek.

"We staan nog maar aan het begin", voegt Jaquish eraan toe. "Als we een verband zien tussen de darmen en de melkklier, welke andere systemen in het lichaam werken dan mogelijk samen? En wat beïnvloedt nog meer de samenstelling van de melk die we aan ons nageslacht doorgeven?"

Inzicht in veranderingen in het immuunsysteem van de moeder tijdens de zwangerschap en borstvoeding kan een impact hebben op de intergenerationele gezondheid, omdat immuun- en microbiële componenten steeds opnieuw van moeder op kind worden doorgegeven.

Deze bevindingen kunnen ook vrouwen helpen die geen borstvoeding kunnen geven, bijvoorbeeld door therapieën te ontwikkelen die de melkproductie stimuleren of verbeterde formules die een vergelijkbare immuunondersteuning kunnen bieden.

Naarmate het verband tussen de darmen en de borst duidelijker wordt, kunnen wetenschappers in de toekomst wellicht diëten aanbevelen die de gezondheid van de moeder en een optimale melk kwaliteit bevorderen.