Foi considerado o alimento mais perfeito do mundo, e há evidências inequívocas de que pode combater doenças e desenvolver cérebros de bebês melhores. Mas mesmo depois de décadas de pesquisa, muito pouco se sabe sobre como o leite materno faz seu trabalho. Para ajudar a completar o quebra-cabeça, químicos do Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia (NIST) estão construindo uma biblioteca para catalogar partes importantes desse fluido corporal incrível e às vezes misterioso.

"Queremos encontrar o máximo de detalhes que pudermos sobre o leite porque ele é tão importante, mas tão pouco se sabe sobre sua química, "diz Connie Remoroza, um químico que lidera o projeto de pesquisa do NIST.

Remoroza tem trabalhado com outros no Centro de Dados de Espectrometria de Massa (MSDC) do NIST para analisar alguns dos açúcares exclusivos do leite, conhecido como oligossacarídeos. Os oligossacarídeos são carboidratos. Eles geralmente incluem de três a 10 açúcares simples, como glicose, ligados entre si por ligações químicas. Os cientistas estão aprendendo que eles desempenham um papel no desenvolvimento do cérebro do bebê e no aumento da imunidade a infecções.

Além de sua presença no leite, oligossacarídeos ocorrem em muitas plantas, como legumes, cebolas, trigo e espargos. A grande maioria deles não é digerida ou absorvida pelo corpo quando ingerida; em vez disso, eles acabam no cólon. O papel que eles desempenham ainda é amplamente desconhecido, embora muitos se refiram a eles como pré-bióticos, porque se presume que eles estimulam o crescimento de bactérias boas, o que, por sua vez, cria um ambiente saudável, microbioma funcional para o corpo. Algumas pesquisas também mostraram que os prebióticos como os oligossacarídeos podem ajudar na absorção de cálcio, magnésio e outros minerais no intestino humano.

A biblioteca do NIST que Remoroza e seus colegas cientistas estão construindo funcionará como uma referência para aqueles que desejam fazer mais trabalhos sobre o tópico para encontrar respostas definitivas para essas incertezas digestivas.

No verão de 2018, Remoroza e seus colegas documentaram 74 oligossacarídeos únicos no Material de Referência Padrão do NIST (SRM) 1953. O SRM 1953 foi adquirido em conjunto com os Centros de Controle de Doenças e inclui amostras de leite coletadas de 100 mães que amamentam, adquirido congelado de seis bancos de leite diferentes nos EUA em 2006. Os químicos costumam usá-lo para determinar se os métodos para encontrar contaminantes ambientais como bifenil policlorado (PCBs) e pesticidas são eficazes. Doze dos oligossacarídeos documentados por Remoroza não haviam sido encontrados no leite humano antes.

As descobertas foram feitas com um espectrômetro de massa, um instrumento usado para medir a estrutura química de moléculas e compostos químicos. Os químicos usam essas medições para traçar "espectros de massa, "que são como impressões digitais únicas que podem ajudar a identificar a composição da amostra original.

Ao longo da última década ou assim, cromatografia líquida e espectrometria de massa têm sido cada vez mais usadas para analisar carboidratos, incluindo oligossacarídeos, para encontrar suas impressões digitais exclusivas. Medir carboidratos pode ser mais desafiador do que medir a estrutura de outras coisas, no entanto, e, conseqüentemente, pouco se sabe sobre eles. Ao construir uma biblioteca, O NIST está preenchendo uma grande lacuna de dados.

"Assim que esta informação for publicada, qualquer um será capaz de usá-lo para todos os tipos de propósitos de pesquisa, "diz Stephen Stein, cientista-chefe do MSDC.

A equipe do NIST recentemente voltou sua atenção para outros tipos de leite de mamífero. Primeiro, Remoroza catalogou os oligossacarídeos de animais domésticos, como vacas e cabras. Então um dia, ela se sentou em frente a uma modesta planilha que havia criado para detalhar quais tipos de leite já haviam sido pesquisados ​​por químicos usando espectrômetros de massa como o de seu laboratório. Ela se perguntou o que ela poderia encontrar no leite de ursos, ornitorrincos e macacos. Ela percebeu que um dos principais zoológicos de pesquisa do mundo ficava a apenas alguns quilômetros de distância, na Connecticut Avenue em Washington, D.C. Ela se perguntou:Eles têm leite para compartilhar conosco?

Um rápido e-mail confirmou que os cientistas que trabalham no National Zoo and Conservation Biology Institute do Smithsonian tinham de fato acumulado uma coleção bastante incomum de leite de mamíferos exóticos. E eles estavam tão entusiasmados com os oligossacarídeos no leite quanto ela. Embora o zoológico tenha acesso a muitos leites animais e atualmente esteja armazenando mais de 15, 000 amostras, carece das capacidades técnicas do NIST e do equipamento necessário para estudar as moléculas desses leites. A parceria foi formada em dezembro de 2018.

"Os mamíferos são o único grande grupo de animais que são todos definidos pelo fato de que suas fêmeas produzem uma substância de seu próprio corpo para alimentar seus descendentes, "diz Mike Power, um dos cientistas animais do zoológico que tem trabalhado com Remoroza. "Tudo, desde um tatu a um elefante e um ser humano."

Enquanto todos eles produzem leite, o conteúdo de cada tipo pode variar amplamente. Elefantes e rinocerontes têm leites muito diferentes, por exemplo, mesmo que vivam no mesmo habitat e vivam praticamente o mesmo estilo de vida.

O leite de nossos parentes mais próximos, os macacos, são semelhantes aos nossos, embora o leite humano tenha cerca de duas vezes a gordura. Mas os recentes avanços tecnológicos nos ajudaram a ver mais profundamente no fluido para obter mais informações. Cientistas descobriram recentemente que os oligossacarídeos tendem a ser mais diversos e mais abundantes em humanos do que em outros animais - até mesmo os macacos. Cerca de 20% do açúcar do leite humano está nos oligossacarídeos. Isso está em nítido contraste com o leite de gorila, onde a participação está mais próxima de 5 por cento.

Power acredita que esses detalhes podem nos ajudar a entender a evolução.

"As pessoas falam que o leite é o alimento perfeito. Eu diria que é o alimento mais evoluído, mas não é perfeito, ", diz ele. Saber mais sobre os oligossacarídeos vai nos dizer sobre o leite humano agora e como ele é importante, e não é importante.

"Parece ser principalmente função imunológica. O que faz muito sentido quando você começa a pensar sobre como mudamos nosso ambiente." Ao contrário dos macacos, os humanos começaram a cultivar, e criação de animais domésticos. Eventualmente, os humanos também começaram a usar estrume para fertilizar as plantações, que por sua vez poderia passar de novo, doenças virulentas como a gripe suína. A exposição provavelmente exigiu mais do sistema imunológico humano, incluindo leite, Power diz.

Quanto mais detalhes Remoroza puder fornecer sobre o leite, o mais provável é que os pesquisadores construam melhores substitutos para ele. Isso pode ajudar os veterinários, biólogos conservacionistas e nutricionistas em zoológicos, que muitas vezes deve alimentar um bebê quando a mãe não (ou não pode) fornecer, como o famoso exemplo de Fiona the Hippo no zoológico de Cincinnati em 2017. Quando o pequeno hipopótamo nasceu e não conseguiu o que precisava, Power e sua equipe no National Zoo foram chamados para criar uma duplicata o mais próxima possível do leite de sua mãe.

A biblioteca de oligossacarídeos do NIST pode ajudar em outras situações semelhantes no futuro. Mas também pode ajudar no desenvolvimento de melhores fórmulas infantis para humanos.

Remoroza espera acessar os recursos congelados do zoológico para estudar o leite de uma grande variedade de animais, como okapis, elefantes, gorilas, e talvez até tamanduás. Ela está começando com leões africanos, Contudo, porque ela percebeu que muito pouca pesquisa havia sido feita sobre carnívoros e o zoológico tem muito leite de leão africano para compartilhar com a biblioteca.

A biblioteca de oligossacarídeos está disponível gratuitamente no site do NIST e será atualizada à medida que novos dados forem disponibilizados.

Esta história foi republicada por cortesia do NIST. Leia a história original aqui.