Geschrieben von Jack Newman, MD, FRCPC
Einige der Moleküle und Zellen in der menschlichen Milch helfen Säuglingen aktiv, Infektionen abzuwehren.
Ärzte wissen schon lange, dass Säuglinge, die gestillt werden, weniger Infektionen bekommen als solche, die Muttermilch bekommen. Bis vor kurzem gingen die meisten Ärzte davon aus, dass gestillte Kinder einfach deshalb besser abschneiden, weil Milch, die direkt von der Brust kommt, frei von Bakterien ist. Milchnahrung, die oft mit Wasser gemischt und in Flaschen abgefüllt werden muss, kann leicht verunreinigt werden. Doch selbst Säuglinge, die sterilisierte Säuglingsnahrung erhalten, leiden häufiger an Hirnhautentzündungen und Infektionen des Darms, der Ohren, der Atemwege und der Harnwege als gestillte Kinder.
Der Grund, so stellte sich heraus, ist, dass die Muttermilch Neugeborenen auf vielfältige Weise aktiv hilft, Krankheiten zu vermeiden. Diese Unterstützung ist besonders in den ersten Lebensmonaten von Vorteil, in denen ein Säugling oft noch keine effektive Immunantwort gegen fremde Organismen aufbauen kann. Und obwohl es in den meisten Industriekulturen nicht die Norm ist, empfehlen sowohl UNICEF als auch die Weltgesundheitsorganisation das Stillen bis „zwei Jahre und darüber hinaus“. In der Tat erreicht die Immunantwort eines Kindes ihre volle Stärke erst im Alter von etwa fünf Jahren.
Alle menschlichen Babys erhalten bereits vor der Geburt einen gewissen Schutz. Während der Schwangerschaft gibt die Mutter über die Plazenta Antikörper an ihren Fötus weiter. Diese Proteine zirkulieren im Blut des Säuglings für Wochen bis Monate nach der Geburt und neutralisieren Mikroben oder markieren sie für die Zerstörung durch Phagozyten – Immunzellen, die Bakterien, Viren und Zelltrümmer auffressen und abbauen. Aber gestillte Säuglinge erhalten einen zusätzlichen Schutz durch Antikörper, andere Proteine und Immunzellen in der Muttermilch.
Nach der Aufnahme helfen diese Moleküle und Zellen, Mikroorganismen daran zu hindern, in das Gewebe des Körpers einzudringen. Einige der Moleküle binden an Mikroben im Hohlraum (Lumen) des Magen-Darm-Trakts. Auf diese Weise verhindern sie, dass sich Mikroben an der Schleimhaut – der Zellschicht, auch Epithel genannt, die den Verdauungstrakt und andere Körperhöhlen auskleidet – festsetzen und diese durchdringen. Andere Moleküle vermindern die Versorgung mit bestimmten Mineralien und Vitaminen, die schädliche Bakterien zum Überleben im Verdauungstrakt benötigen. Bestimmte Immunzellen in der menschlichen Milch sind Phagozyten, die Mikroben direkt angreifen. Eine andere Gruppe produziert Chemikalien, die die eigene Immunantwort des Säuglings stärken.
Antikörper aus der Muttermilch
Antikörper, die auch Immunglobuline genannt werden, gibt es in fünf Grundformen, die als IgG, IgA, IgM, IgD und IgE bezeichnet werden. Alle wurden in der menschlichen Milch gefunden, aber der bei weitem häufigste Typ ist IgA, insbesondere die Form, die als sekretorisches IgA bekannt ist und die in großen Mengen im Darm und in den Atemwegen von Erwachsenen zu finden ist. Diese Antikörper bestehen aus zwei miteinander verbundenen IgA-Molekülen und einer sogenannten sekretorischen Komponente, die die Antikörpermoleküle vor dem Abbau durch die Magensäure und die Verdauungsenzyme im Magen und Darm zu schützen scheint. Säuglinge, die mit der Flasche gefüttert werden, haben nur wenige Möglichkeiten, aufgenommene Krankheitserreger zu bekämpfen, bis sie anfangen, selbst sekretorisches IgA zu bilden, oft mehrere Wochen oder sogar Monate nach der Geburt.
Die sekretorischen IgA-Moleküle, die an das Säuglingskind weitergegeben werden, sind auf eine Art und Weise hilfreich, die über ihre Fähigkeit hinausgeht, Mikroorganismen zu binden und sie von den Geweben des Körpers fernzuhalten. Erstens ist die Sammlung von Antikörpern, die an einen Säugling weitergegeben wird, sehr gezielt gegen Krankheitserreger in der unmittelbaren Umgebung des Kindes. Die Mutter synthetisiert Antikörper, wenn sie einen Krankheitserreger einnimmt, einatmet oder anderweitig mit ihm in Kontakt kommt. Jeder Antikörper, den sie herstellt, ist spezifisch für diesen Erreger, d. h. er bindet an ein einziges Protein oder Antigen auf dem Erreger und verschwendet keine Zeit mit dem Angriff auf irrelevante Substanzen. Da die Mutter nur Antikörper gegen Krankheitserreger in ihrer Umgebung bildet, erhält das Baby den Schutz, den es am meisten braucht – gegen die infektiösen Erreger, mit denen es in den ersten Lebenswochen am ehesten konfrontiert wird.
Zweitens ignorieren die an den Säugling abgegebenen Antikörper nützliche Bakterien, die sich normalerweise im Darm befinden. Diese Flora dient dazu, das Wachstum von schädlichen Organismen zu verdrängen und so eine weitere Maßnahme zur Resistenzbildung zu schaffen. Die Forscher wissen noch nicht, wie das Immunsystem der Mutter weiß, dass es Antikörper nur gegen pathogene und nicht gegen normale Bakterien bildet, aber was auch immer der Prozess sein mag, er begünstigt die Etablierung „guter Bakterien“ im Darm des Babys.
Sekretorische IgA-Moleküle bewahren den Säugling außerdem vor Schaden, da sie im Gegensatz zu den meisten anderen Antikörpern Krankheiten abwehren, ohne eine Entzündung zu verursachen – ein Prozess, bei dem verschiedene Chemikalien Mikroben zerstören, aber möglicherweise gesundes Gewebe verletzen. Im sich entwickelnden Darm eines Säuglings ist die Schleimhaut extrem empfindlich, und ein Übermaß an diesen Chemikalien kann erheblichen Schaden anrichten. Interessanterweise kann das sekretorische IgA wahrscheinlich auch andere Schleimhautoberflächen als die des Darms schützen. In vielen Ländern, besonders im Nahen Osten, im westlichen Südamerika und im nördlichen Afrika, geben Frauen ihren Säuglingen Milch in die Augen, um dort Infektionen zu behandeln. Ich weiß nicht, ob dieses Mittel jemals wissenschaftlich getestet wurde, aber es gibt theoretische Gründe zu glauben, dass es funktionieren würde. Wahrscheinlich funktioniert es zumindest manchmal, sonst wäre die Praxis ausgestorben.
Eine Fülle hilfreicher Moleküle
Neben dem sekretorischen IgA gibt es in der menschlichen Milch mehrere Moleküle, die verhindern, dass sich Mikroben an den Schleimhäuten festsetzen. Oligosaccharide, das sind einfache Zuckerketten, enthalten oft Domänen, die den Bindungsstellen ähneln, über die Bakterien in die Zellen eindringen, die den Darmtrakt auskleiden. So können diese Zucker Bakterien abfangen und harmlose Komplexe bilden, die das Baby ausscheidet. Darüber hinaus enthält die menschliche Milch große Moleküle, die sogenannten Muzine, die sehr viel Protein und Kohlenhydrate enthalten. Auch sie sind in der Lage, an Bakterien und Viren zu haften und sie aus dem Körper zu entfernen.
Die Moleküle in der Milch haben noch weitere wertvolle Funktionen. Jedes Molekül eines Proteins namens Lactoferrin kann zum Beispiel zwei Atome Eisen binden. Da viele krankheitserregende Bakterien von Eisen leben, stoppt Lactoferrin ihre Ausbreitung, indem es Eisen unzugänglich macht. Es ist besonders effektiv, wenn es darum geht, die Vermehrung von Organismen zu stoppen, die oft schwere Krankheiten bei Säuglingen verursachen, einschließlich Staphylococcus aureus. Lactoferrin unterbricht auch den Prozess, durch den Bakterien Kohlenhydrate verdauen, was ihr Wachstum weiter einschränkt. Ähnlich verhält es sich mit dem B12-bindenden Protein, das, wie der Name schon sagt, den Mikroorganismen das Vitamin B12 entzieht. Der Bifidusfaktor, einer der ältesten bekannten Krankheitsresistenzfaktoren in der menschlichen Milch, fördert das Wachstum eines nützlichen Organismus namens Lactobacillus bifidus. Freie Fettsäuren, die in der Milch vorhanden sind, können die Membranen von behüllten Viren, wie z. B. dem Windpockenvirus, beschädigen, bei denen es sich um Pakete von genetischem Material handelt, die in Proteinhüllen eingeschlossen sind. Interferon, das vor allem im Kolostrum – der spärlichen, manchmal gelblichen Milch, die eine Mutter in den ersten Tagen nach der Geburt produziert – zu finden ist, hat ebenfalls eine starke antivirale Aktivität. Und Fibronektin, das in großen Mengen im Kolostrum vorhanden ist, kann bestimmte Phagozyten aggressiver machen, so dass sie Mikroben auch dann aufnehmen, wenn die Mikroben nicht durch einen Antikörper markiert wurden. Wie sekretorisches IgA minimiert Fibronektin Entzündungen; es scheint auch bei der Reparatur von durch Entzündungen geschädigtem Gewebe zu helfen.
Zelluläre Abwehr
Wie alle Abwehrmoleküle sind auch Immunzellen in der menschlichen Milch reichlich vorhanden. Sie bestehen aus weißen Blutkörperchen, den Leukozyten, die selbst Infektionen bekämpfen und andere Abwehrmechanismen aktivieren. Die beeindruckendste Menge findet sich im Kolostrum. Die meisten der Zellen sind neutrophile Granulozyten, eine Art von Fresszellen, die normalerweise im Blutkreislauf zirkulieren. Einige Hinweise deuten darauf hin, dass Neutrophile auch im Darm des Säuglings weiterhin als Fresszellen agieren. Sie sind jedoch weniger aggressiv als Neutrophile im Blut und verschwinden sechs Wochen nach der Geburt praktisch aus der Muttermilch. Vielleicht dienen sie also einer anderen Funktion, wie dem Schutz der Brust vor Infektionen.
Der nächsthäufigste Milchleukozyt ist der Makrophage, der wie die Neutrophilen phagozytär ist und eine Reihe anderer Schutzfunktionen ausübt. Makrophagen machen etwa 40 Prozent aller Leukozyten im Kolostrum aus. Sie sind weitaus aktiver als die Neutrophilen in der Milch, und neuere Experimente legen nahe, dass sie beweglicher sind als ihre Gegenstücke im Blut. Die Makrophagen in der Muttermilch sind nicht nur phagozytär, sondern stellen auch Lysozym her und erhöhen damit die Menge im Magen-Darm-Trakt des Säuglings. Lysozym ist ein Enzym, das Bakterien zerstört, indem es ihre Zellwände aufbricht.
Außerdem können Makrophagen im Verdauungstrakt Lymphozyten gegen Eindringlinge auf den Plan rufen. Lymphozyten machen die restlichen 10 Prozent der weißen Zellen in der Milch aus. Etwa 20 Prozent dieser Zellen sind B-Lymphozyten, aus denen Antikörper gebildet werden; der Rest sind T-Lymphozyten, die infizierte Zellen direkt abtöten oder chemische Botschaften aussenden, die noch andere Komponenten des Immunsystems mobilisieren. Milch-Lymphozyten scheinen sich anders zu verhalten als Blut-Lymphozyten. Diejenigen in der Milch vermehren sich zum Beispiel in Gegenwart von Escherichia coli, einem Bakterium, das bei Säuglingen lebensbedrohliche Krankheiten verursachen kann, aber sie reagieren weit weniger als Blutlymphozyten auf Erreger, die für Säuglinge weniger gefährlich sind. Milch-Lymphozyten produzieren auch mehrere Chemikalien – darunter Gamma-Interferon, Migrationshemmungsfaktor und monozytochemotaktischer Faktor -, die die eigene Immunantwort eines Säuglings stärken können.
Zusätzlicher Nutzen
Viele Studien deuten darauf hin, dass einige Faktoren in der Muttermilch das Immunsystem eines Säuglings schneller reifen lassen, als es der Fall wäre, wenn das Kind künstlich ernährt würde. Zum Beispiel produzieren gestillte Säuglinge höhere Mengen an Antikörpern als Reaktion auf Impfungen. Außerdem wirken bestimmte Hormone in der Milch (wie z. B. Cortisol) und kleinere Proteine (einschließlich des epidermalen Wachstumsfaktors, des Nervenwachstumsfaktors, des insulinähnlichen Wachstumsfaktors und des Somatomedins C) darauf hin, die undichte Schleimhaut des Neugeborenen zu verschließen, wodurch sie relativ undurchlässig für unerwünschte Krankheitserreger und andere potenziell schädliche Stoffe wird. In der Tat haben Tierstudien gezeigt, dass die postnatale Entwicklung des Darms bei Tieren, die mit Muttermilch gefüttert werden, schneller verläuft. Und Tiere, die zusätzlich Kolostrum erhalten, das die höchsten Konzentrationen des epidermalen Wachstumsfaktors enthält, reifen sogar noch schneller.
Weitere unbekannte Verbindungen in der menschlichen Milch müssen die eigene Produktion von sekretorischem IgA, Lactoferrin und Lysozym anregen. Alle drei Moleküle finden sich im Urin von gestillten Babys in größeren Mengen als in dem von Flaschenkindern. Dennoch können gestillte Säuglinge diese Moleküle nicht aus der Muttermilch in ihren Darm aufnehmen. Es scheint, dass die Moleküle in der Schleimhaut des Harntrakts der Kleinen produziert werden müssen. Mit anderen Worten, es scheint, dass das Stillen eine lokale Immunität in den Harnwegen induziert.
Zur Unterstützung dieser Vorstellung haben neuere klinische Studien gezeigt, dass der gestillte Säugling ein geringeres Risiko hat, Harnwegsinfektionen zu bekommen. Schließlich gibt es auch Hinweise darauf, dass ein unbekannter Faktor in der Muttermilch dazu führt, dass gestillte Säuglinge von sich aus mehr Fibronektin produzieren als Flaschenkinder.
Alles in allem ist Muttermilch wirklich eine faszinierende Flüssigkeit, die Säuglinge mit weit mehr als nur Nahrung versorgt. Sie schützt sie vor Infektionen, bis sie sich selbst schützen können.
Weiter lesen
Slade HB, Schwartz SA. Mucosal immunity: the immunology of breast milk.
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Cunningham AS, Jelliffe DB, Jelliffe EF. Breast-feeding and health in the 1980s: a global epidemiologic review. J Pediatr 1991 May;118(5):659-66.
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