thumb|372x372px|Estructura de la membrana del glóbulo de grasa. La membrana de glóbulo de grasa de leche (MFGM por sus siglas en inglés) es una estructura compleja y única compuesta principalmente de lípidos y proteínas que rodea el glóbulo de grasa de leche, es secretada por las células productoras de leche de humanos y otros mamíferos. Es una fuente de múltiples compuestos bioactivos , que incluyen fosfolípidos , glucolípidos , glucoproteínas y carbohidratos que tienen funciones funcionales importantes dentro del cerebro y el intestino. Los estudios preclínicos han demostrado los efectos de los componentes bioactivos derivados de MFGM sobre la estructura y función del cerebro, el desarrollo intestinal y la defensa inmune. Del mismo modo, los ensayos clínicos pediátricos han reportado efectos beneficiosos sobre los resultados cognitivos e inmunes. En poblaciones que van desde bebés prematuros hasta niños en edad preescolar, la suplementación dietética con MFGM o sus componentes se ha asociado con mejoras en la cognición y el comportamiento, la composición bacteriana intestinal y oral, la incidencia de fiebre y los resultados infecciosos, como diarrea. MFGM también puede desempeñar un papel en el apoyo a la salud cardiovascular mediante la modulación del colesterol y la absorción de grasas. Los ensayos clínicos en poblaciones adultas han demostrado que la MFGM podría afectar positivamente los marcadores asociados con la enfermedad cardiovascular, incluida la reducción de los niveles de colesterol sérico y triacilglicerol , así como la presión arterial .

Contenido

Origen

Proceso de secreción de MFGM en la leche. Los lípidos de la leche son secretados de manera única por los lactocitos, que son células epiteliales especializadas dentro de los alvéolos de la glándula mamaria lactante. El proceso tiene lugar en múltiples etapas. Primero, la grasa sintetizada dentro del retículo endoplásmico se acumula en gotitas entre las monocapas de fosfolípidos internas y externas de la membrana del retículo endoplásmico. A medida que estas gotas aumentan de tamaño, las dos monocapas se separan más y eventualmente se pellizcan. Esto conduce a que la gotita esté rodeada por una monocapa de fosfolípidos que le permite dispersarse dentro del citoplasma acuoso. En la siguiente etapa, las gotas de lípidos luego migran a la superficie apical de la célula, donde la membrana plasmática posteriormente envuelve la gota y se extruye junto con ella. Encapsula completamente la gotita de grasa en una bicapa adicional de fosfolípidos. El glóbulo graso de la leche liberado en la luz glandular, que mide 3-6 μm de diámetro promedio, está rodeado por una tricapa de fosfolípidos que contiene proteínas asociadas, carbohidratos y lípidos derivados principalmente de la membrana del lactocito secretor. Este tricapa se conoce colectivamente como MFGM.. Este proceso de secreción ocurre en todos los tipos de leche de mamíferos, incluidos humanos y bovinos . Sin embargo, es distinto del mecanismo de secreción de lípidos utilizado por todas las demás células no mamarias. Eso hace que la MFGM sea exclusiva de la leche y no está presente en los productos alimenticios no lácteos.

Fuentes de MFGM MFGM es un componente de leche bioactiva estructuralmente complejo, que se encuentra en la leche humana y en la leche de otras especies de mamíferos. El MFGM en la leche humana contiene muchos componentes bioactivos con diversas funciones y se ha relacionado con beneficios cognitivos y de salud para los bebés. Se informa que existen algunas diferencias de composición entre las especies, pero la MFGM bovina, la fuente no humana mejor estudiada, generalmente contiene una composición de lípidos y proteínas, que es similar a la de la MFGM humana. MFGM constituye un estimado de 2-6% del total de glóbulos de grasa . Como la leche cruda tiene un contenido promedio de grasa total de alrededor del 4%, por lo tanto, contiene alrededor del 0.08-0.24% de MFGM. En otras palabras, se necesitan 417–1250 kg de leche cruda para suministrar 1 kg de MFGM. El contenido de MFGM en productos lácteos varía según el procesamiento involucrado. Durante el procesamiento de lácteos, como el batido o el desvelado, el MFGM se interrumpe y se distribuye preferentemente en fases acuosas como suero de mantequilla, suero de mantequilla o cierto tipo de suero. Por lo tanto, pueden ser una buena fuente de MFGM para agregar a los productos alimenticios. Por ejemplo, las fórmulas infantiles tradicionalmente carecían de MFGM porque esta fracción se pierde durante el procesamiento regular de los lácteos. Sin embargo, los avances más recientes en tecnología han facilitado la separación de MFGM del glóbulo graso , permitiendo que se agregue MFGM bovino en forma concentrada. La fracción MFGM ahora está disponible comercialmente y se puede agregar a la fórmula infantil u otros productos nutricionales.

Estructura general El glóbulo graso de la leche está rodeado por una tricapa de fosfolípidos que contiene proteínas asociadas, carbohidratos y lípidos derivados principalmente de la membrana de la célula epitelial mamaria secretora (lactocito). Este tricapa se conoce colectivamente como MFGM. Mientras que la MFGM solo representa aproximadamente del 2% al 6% del glóbulo de grasa total de la leche, es una fuente de fosfolípidos especialmente rica, que representa la mayoría de los fosfolípidos totales de la leche. En contraste, el núcleo interno del glóbulo de grasa de la leche está compuesto predominantemente por triacilgliceroles. La estructura de MFGM es compleja y comprende una variedad de fosfolípidos, glucolípidos, proteínas y glucoproteínas, junto con el colesterol y otros lípidos. Los lípidos y proteínas específicos se localizan en diferentes capas de la membrana, con cadenas de glucoproteínas y glucolípidos de carbohidratos dirigidas hacia la superficie externa del glóbulo graso de la leche; La relación en peso de lípido a proteína en MFGM es aproximadamente 1: 1. Sin embargo, la importancia nutricional de estos componentes se define no solo por su estructura o categoría de macronutrientes , sino también por el papel fisiológico que cumple cada nutriente. Como una presencia cuantitativamente menor dentro de la leche, MFGM probablemente contribuye poco a la producción de energía, pero sus componentes pueden conferir beneficios estructurales y funcionales. Se sabe que muchos de estos nutrientes desempeñan funciones funcionales importantes dentro del intestino, el cerebro y otras partes del cuerpo; Las funciones de otros componentes todavía se están dilucidando.

Componentes de lípidos El componente lipídico de MFGM es rico en fosfolípidos, glucosfingolípidos y colesterol. Los fosfolípidos representan aproximadamente el 30% del peso lipídico total de MFGM, los tres más destacados son la esfingomielina (SM), la fosfatidilcolina (PC) y la fosfatidiletanolamina (PE), que en conjunto representan hasta el 85% del total de los fosfolípidos. Los fosfolípidos y los esfingolípidos juegan un papel central en la neurogénesis cerebral y la migración durante el desarrollo fetal , además de promover el crecimiento neuronal, la diferenciación y la sinaptogénesis durante el primer año de vida. Otros lípidos polares importantes presentes en la membrana incluyen los glicerofosfolípidos fosfatidilserina (PS) y fosfatidilinositol (PI), así como los gangliósidos (GG), que son esfingolípidos que contienen ácido siálico y una cadena lateral de oligosacáridos. Se sabe que cada una de estas clases de lípidos desempeña funciones funcionales dentro del cuerpo, incluido el apoyo del desarrollo intestinal, inmunitario y del sistema nervioso central.

Componentes proteicos Además de los lípidos polares, la capa externa de MFGM contiene varias proteínas glicosiladas y no glicosiladas. El análisis proteómico ha revelado al menos 191 proteínas conocidas diferentes en MFGM humano, y números comparables en concentrados de proteínas de leche bovina. Mientras que cuantitativamente estos solo representan del 1% al 2% del contenido total de proteínas de la leche, las proteínas MFGM son de gran interés porque se sabe que muchas tienen propiedades bioactivas y potencialmente beneficiosas; Casi la mitad de las proteínas identificadas tienen funciones de tráfico de membrana / proteína o de señalización celular. Las proteínas glicosiladas, incluidas las mucinas (MUC-1, MUC-4, MUC-15), butirofilina, lactadherina y CD36, se han sugerido para mejorar la eficiencia de la digestión de triacilglicéridos. Además, la lactadherina y MUC-1, además de la proteína xantina oxidasa no glicosilada, han demostrado o sugerido en estudios preclínicos que poseen propiedades antimicrobianas.

Beneficios para la salud de MFGM La investigación ha indicado que la MFGM, o sus componentes, puede desempeñar un papel en el desarrollo del cerebro y la función cognitiva, la inmunidad y la salud intestinal y la salud cardiovascular.

Desarrollo cerebral y función cognitiva Los componentes lipídicos de MFGM, como la esfingomielina y los gangliósidos, están altamente concentrados en el cerebro y son compatibles con la sinaptogénesis y la mielinización. En el sistema nervioso central, la esfingomielina es un componente clave de la vaina de mielina, que aísla los axones y apoya la transmisión eficiente de los impulsos nerviosos. Durante la mielinización, las células gliales de oligodendrocitos envuelven los axones nerviosos con múltiples capas de membrana celular, un proceso que representa una gran parte del crecimiento cerebral durante la gestación tardía y los primeros dos años de vida, pero que también puede continuar hasta los 5–10 años de edad. Mientras tanto, los gangliósidos se concentran dentro de la materia gris del cerebro y constituyen aproximadamente del 6% al 10% de la masa lipídica total del cerebro humano. Además, los gangliósidos se enriquecen en la membrana sináptica de las neuronas y están involucrados funcionalmente en la neurotransmisión y la formación de sinapsis. La acumulación de gangliósidos cerebrales ocurre a un ritmo acelerado en los primeros años de vida, coincidiendo con el período más activo de mielinización, crecimiento axonal y sinaptogénesis. Junto con el crecimiento del tamaño del cerebro, la concentración total de gangliósidos cerebrales también aumenta 3 veces desde el desarrollo fetal temprano hasta los 5 años de edad.

Datos preclínicos Se han realizado varios estudios preclínicos utilizando MFGM y combinaciones de componentes derivados de MFGM. Liu y col. (2014) estudiaron el desarrollo del cerebro y el aprendizaje espacial y la memoria en lechones neonatales. Los lechones que fueron alimentados con una fórmula que contenía fosfolípidos y gangliósidos de la leche para imitar los niveles en la leche humana tomaron decisiones más rápidamente y con menos errores en una prueba cognitiva espacial de laberinto en T en comparación con los controles, lo que implica un mejor aprendizaje espacial. Del mismo modo, Vickers et al. (2009) demostraron que la administración de lípidos lácteos complejos a ratas desde el día 10 postnatal hasta la edad adulta (día 80) condujo a mejoras significativas en las tareas de aprendizaje y memoria en comparación con los animales de control. Por el contrario, un estudio de suplementos de lípidos lácteos complejos para ratones gestantes no tuvo un efecto sobre las tareas cognitivas en su descendencia.

Datos clínicos Varios estudios de dietas suplementadas con MFGM y sus componentes, incluidos los gangliósidos y la esfingomielina, han tenido como objetivo abordar medidas de desarrollo cognitivo en poblaciones pediátricas. En algunos de los estudios, se demostró que la suplementación con MFGM a la fórmula infantil reduce la brecha en el desarrollo cognitivo entre los lactantes amamantados y alimentados con fórmula.