La leche es más que un simple alimento para bebés. La leche materna ha evolucionado para producir miles de moléculas diversas, incluidos factores de crecimiento, hormonas y anticuerpos, además de microbios.

Elizabeth Johnson, nutricionista molecular de la Universidad de Cornell, estudia los efectos de la dieta de los bebés en el microbioma intestinal. Estos estudios podrían contener pistas sobre cuestiones difíciles de salud pública tanto para niños como para adultos. En este episodio del podcast "The Joy of Why", el copresentador Steven Strogatz entrevista a Johnson sobre los componentes microbianos que hacen de la leche materna uno de los biofluidos más maravillosos que se encuentran en la naturaleza.

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Expediente académico

[Reproducciones temáticas]

STEVEN STROGATZ: La leche es una sustancia tan hogareña y familiar que podría parecer demasiado ordinaria para contener ningún misterio. Sin embargo, en realidad, la leche y el acto de amamantar son innovaciones biológicas extraordinarias que los investigadores todavía están tratando de comprender.

Es bien sabido que la leche materna puede ayudar a garantizar la salud de los lactantes, pero esos beneficios no son simplemente el resultado del contenido nutricional de la leche. Además de ser una fuente de alimento, la leche también brinda protección contra los gérmenes, estimula el desarrollo infantil y permite que la madre y el bebé tengan todo tipo de conversaciones químicas. La leche materna contiene miles de moléculas diversas, incluidos factores de crecimiento, hormonas, anticuerpos y microbios. Todos ellos trabajan en conjunto para proporcionar a los bebés humanos lo que necesitan para crecer y desarrollarse normalmente. ¿Pero cómo exactamente?

Soy Steve Strogatz y este es "The Joy of Why", un podcast de Quanta revista, donde mi copresentadora Janna Levin y yo nos turnamos para explorar algunas de las preguntas sin respuesta más importantes en matemáticas y ciencias actuales.

En este episodio, hablaremos con el biólogo molecular. Elizabeth Johnson sobre los misterios de la leche y cómo hemos evolucionado para ser tan dependientes de esta sustancia todopoderosa y totalmente natural.

[El tema termina]

Liz es profesora asistente de nutrición molecular en la División de Ciencias de la Nutrición de la Universidad de Cornell y becaria Freeman Hrabowski del Instituto Médico Howard Hughes. Se especializa en enfoques genómicos y metabolómicos para estudiar la efectos de la nutrición en el microbioma intestinal, con especial interés en la nutrición infantil y el microbioma intestinal infantil. Liz, bienvenida a "La alegría del por qué".

ELIZABETH JOHNSON: Gracias por invitarme, Steve.

ESTROGATZ: Mi placer. Estoy muy feliz de verte. No creo que sea exactamente relevante, pero no puedo resistirme a decir que somos casi vecinos de al lado. Hay una casa entre nosotros. Liz es mi muy buena amiga y una estimada colega.

JOHNSON: Sí, no, creo que es un buen punto a destacar.

ESTROGATZ: Muy bien, ahora que la divulgación está fuera del camino, permítanme confesar que no sé nada sobre la leche como tema científico. Me sorprendió mientras investigaba un poco para este programa sobre cuántos acertijos aún quedan. Cuando era niño, cuando regresaba a casa después de la escuela, tomaba leche y galletas; tal vez tomaría mantequilla de maní y mermelada. Desde ese punto de vista, la leche es simplemente otro tipo de alimento. Hablemos primero de ello como alimento. ¿Cuáles son los componentes nutricionales fundamentales de la leche?

JOHNSON: El contexto del que estás hablando era el mismo que yo solía pensar sobre la leche. No es que fuera comida para bebés, sino que era sólo comida, algo que sabía bastante bien.

A medida que creces y te das cuenta de lo especializadas que pueden ser las leches, especialmente cuando tienes un bebé que necesita leche, y empiezas a pensar en la leche humana, es cuando te das cuenta de que hay más en la leche de lo que realmente pensaba cuando estaba tomando esas. galletas y leche cuando era niño.

Lo que realmente es, está compuesto por cosas que son necesarias para la nutrición de los bebés durante un corto período de tiempo. Y es un rasgo muy característico de todos los mamíferos, que utilizan la leche para alimentar a sus crías. Y cuando piensas en lo que realmente contiene, hay azúcares y carbohidratos. Hay grasas. Hay proteínas. Hay minerales. Y en la leche humana, y en muchas otras leches, hay otros factores, como factores inmunológicos y otras células, y ácidos nucleicos y cosas así, que no sólo sirven para el crecimiento, sino también para el el desarrollo durante ese periodo de tiempo. Entonces, cuando tomas un vaso de leche fría, realmente fue diseñado para hacer mucho más de lo que hace ahora.

ESTROGATZ: Entonces, ahora has abierto la puerta a este papel más amplio que puede desempeñar la leche, que es mucho más que un alimento. Es todo lo que has leído en tu libro de texto de biología, ¿verdad? ¿Enzimas, hormonas, anticuerpos, células madre, microbios, cosas que ni siquiera son exactamente humanas?

JOHNSON: Si, exacto. Y es una gran fuente de nutrición. Estás pensando en algo que permitirá el crecimiento y desarrollo más rápido de un ser humano fuera del útero, ¿verdad?

Pero entonces crees que aquí también existe una gran oportunidad para la comunicación, ¿verdad? Gran parte de la información que contiene se puede transferir mediante el acto de alimentar al bebé con el pecho. Y esto es algo muy importante que olvidamos cuando pensamos en ello como un producto de consumo o simplemente como algo destinado a las necesidades energéticas.

ESTROGATZ: Por información aquí, ¿puede darnos un ejemplo de qué tipo de información? ¿Es una comunicación bidireccional? ¿Están cada uno hablando entre sí?

JOHNSON: Sí, hay alguna evidencia de que puede ser en dos sentidos. Puede haber información sobre la saliva en la saliva del bebé. Puede imaginarse si hubiera un virus u otras partículas que pudieran estar interactuando con la mama o el seno. Y luego también todo lo que se introduce en la leche a través de los conductos lácteos (por lo que la lactancia es la producción de leche y luego la expulsión de la leche), por lo que todo lo que se expulsa allí es algo que potencialmente el bebé va a consumir y luego las células y los órganos. El niño puede entonces procesarlo. Y a algo de eso lo podemos llamar información.

Pueden ser pequeñas moléculas u otras señales químicas que son realmente importantes para el crecimiento y desarrollo durante ese período de tiempo. Todavía estamos tratando de entender cuáles son porque queremos entender si son necesarios para la salud. ¿Qué sucede cuando no se ven algunas de estas señales y cómo pensamos en alimentar a los bebés de la manera más óptima con este tipo de información?

ESTROGATZ: Comencemos a explorar algo de eso. Por ejemplo, hablemos de la variación de persona a persona. Es lógico que los ingredientes no sean exactamente los mismos de una persona a otra. Tal vez el contenido de grasa cambie o los anticuerpos que se transfieren sean diferentes. Pero, ¿la leche varía aún más de persona a persona? Digamos, ¿a lo largo del tiempo, a lo largo de la lactancia?

JOHNSON: Oh, definitivamente. El ejemplo más famoso de esto es el calostro. Esta es una "primera leche", que es una leche densa y muy rica en proteínas. Parece oro, es como oro líquido y viene en cantidades muy pequeñas. Y esa es, en los primeros momentos de vida, la nutrición que va recibiendo el bebé.

Pero luego, durante los próximos cinco a siete días, se produce esta maduración de la leche, en la que se pasa de esta sustancia muy densa en proteínas a un tipo de leche acuosa y más azucarada que podría ser la leche que sostendrá el crecimiento durante los próximos meses. . Y entonces ocurre este proceso biológico que es característico de la lactancia.

Pero en cuanto a su punto, no creo que sepamos siquiera cuánta leche puede variar entre individuos en un día a día. Y eso es algo que mi laboratorio está intentando hacer. Si simplemente observamos la leche todos los días de la lactancia, ¿es muy similar o está cambiando en relación con muchos de los acontecimientos de la vida que pueden ocurrir durante los primeros seis meses de vida?

Se han realizado algunos estudios realmente sorprendentes que demuestran que la dieta influye. Entonces, las cosas particulares que entran en la leche pueden depender de eso. Y se puede imaginar que existen algunas especificidades regionales en esto, que permitirían que las leches de ciertas poblaciones se parecieran más a las de otras poblaciones. Seguirá viendo variaciones, no sólo entre individuos, sino que hay variaciones temporales individuales a lo largo del día. También está el momento de la alimentación. Entonces hay una “leche inicial” y una “leche final”.

ESTROGATZ: No conozco esos términos. ¿Leche inicial y final?

JOHNSON: Sí, cuando un bebé se prende, esa alimentación puede durar entre cinco y 30 minutos, o incluso más. Y a lo largo de esa toma, la composición de macronutrientes de la leche puede cambiar. La leche al comienzo de la toma tendrá una composición de macronutrientes diferente, y esa es la primera leche, que la leche final, que viene al final de la toma. Siempre lo llamo "el biofluido más interesante de la naturaleza" porque existen muchas complicaciones en la forma en que lo entendemos. Pero si los tratamos de la manera correcta, en realidad aprendemos mucha información.

ESTROGATZ: Oh eso es genial. No se me ocurre qué otro biofluido podría rivalizar con él. La sangre es complicada, supongo, pero la leche puede ser la campeona.

JOHNSON: Sí. Me gusta poner una palabra para leche. Lo fascinante de la leche, en términos de comprensión de la salud humana, es que todo lo que se necesita para nutrir a un bebé humano está en esta única sustancia que podemos cuantificar. Y podemos mirar y no tenemos que adivinar, las respuestas están ahí. Y luego tenemos la oportunidad de decodificar algunas de esas respuestas a medida que mejoramos en el análisis de la leche y entendemos las preguntas correctas que debemos formular.

Pero es muy diferente a cómo tal vez usted y yo nos alimentamos, donde tomamos nuestras propias decisiones, y podemos estar tomando buenas y malas decisiones y esas pueden tener consecuencias buenas o malas para nuestra salud. Pero cuando pensamos en la infancia y en la leche materna, lo bueno está ahí y sólo necesitamos entender por qué.

ESTROGATZ: Antes mencionaste la dieta del cuidador. Y de hecho, mientras estoy en esto, digo “cuidador” aquí para incluir a las madres, pero también tengamos en cuenta a otras personas: nodrizas, donantes de leche materna, personas trans, cualquiera que pueda estar proporcionando leche.

JOHNSON: Normalmente digo cuidadores o madres lactantes. Cuando miras las unidades familiares, están sucediendo muchas cosas. Por eso es muy importante incluir todo lo que sucede durante este período de tiempo en el que pensamos en la alimentación de los bebés y en todas las personas que alimentan a los bebés.

ESTROGATZ: En esta cuestión de la alimentación, ¿cómo afecta la alimentación del cuidador a la composición de la leche que produce?

JOHNSON: Creo que todavía estamos tratando de entender exactamente cómo funciona. Entonces puedes pensar en esto en una escala macro. En mi laboratorio, nos centramos en la fracción grasa de la leche. En la leche humana, es una fracción fascinante de la leche para estudiar porque es realmente responsable de todas las calorías. También es responsable de muchas moléculas pequeñas y señales químicas que no han sido cuantificadas y que son extremadamente importantes.

Entonces, cuando pensamos en los diferentes tipos de grasas que se encuentran en la leche, pueden provenir de muchos lugares diferentes. Pueden sintetizarse en la mama. Pueden provenir de la circulación. Pero los que provienen de la circulación pueden estar directamente relacionados con lo que realmente consume la madre o la madre lactante en particular, porque eso puede cambiar el perfil de las estructuras de grasas que se encuentran en la leche.

Quizás algunos de los más famosos serían, digamos, si comes mucho pescado graso, ácidos grasos poliinsaturados, ácidos grasos omega-3 y cosas así. Puede tener diferentes perfiles de los de la leche según el consumo de esos nutrientes en la dieta.

Así que estamos aprendiendo (y algunas personas están haciendo un trabajo excelente) que queremos un "sabemos lo que comiste" definitivo. Sabemos que eso pasó a la leche y sabemos que eso es lo que estará expuesto al bebé. Y creo que cuando tengamos las herramientas para seguir haciendo esto cada vez mejor, podremos comprender mejor cómo lo que comemos afecta la forma en que sintetizamos la leche.

ESTROGATZ: Interesante. Sí, realmente no había pensado en cómo es un esfuerzo de producción de todo el cuerpo. No es sólo la glándula mamaria. Mencionaste la circulación, pero por supuesto la dieta. ¿Otras cosas que debemos tener en cuenta?

JOHNSON: Hay muchos factores que influyen en la lactancia y que la hacen difícil o fácil, como la salud de los padres. Lo que sucede en tiempos de infección u otras enfermedades o trastornos también puede afectar lo que pasa a la leche.

Y también tener una mejor idea no solo de los nutrientes, sino también de ¿qué pasa si tomas Tylenol o si haces otras cosas? Hay muchas cosas que todavía estamos tratando de entender, pero creo que lo bueno de esto es que tenemos algunos de los planos sobre cómo hacer esas preguntas y ahora solo nos queda hacerlas.

ESTROGATZ: Entonces mencionaste que gran parte de tu trabajo en tu laboratorio tiene que ver con el contenido de grasa. Y en particular, hay una molécula o una clase de moléculas de las que nunca había oído hablar hasta que intenté prepararme para hablarles sobre esto. ¿Lo voy a decir bien? "¿Esfingolípidos?"

JOHNSON: Sí, lo dijiste bien. Iba a decir, ¿lo vas a decir bien? ¡Sí!

[STROGATZ se ríe]

JOHNSON: Si el propósito de esto es que más personas conozcan los esfingolípidos, sería genial. Tiene un nombre tan premonitorio, pero en realidad es una clase de lípidos que participan en muchos de los procesos del cuerpo. Son parte de la membrana celular. Pueden actuar como moléculas estructurales y también como moléculas de señalización. Pero lo interesante de los esfingolípidos para nosotros es que se encuentran en la fracción grasa de la leche. Son producidos por ciertos microbios beneficiosos y también existen muchas vías de señalización en nosotros como seres humanos que realmente pueden aceptar estas señales. Entonces, cuando pensamos en cómo la dieta, el microbioma y las interacciones con el huésped apoyan la salud, este es quizás uno de los metabolitos o señales químicas que pueden darnos algunas de esas pistas.

ESTROGATZ: La palabra en sí es un poco desagradable e intimidante. Esfingolípidos. ¿Por qué los llamarías así?

JOHNSON: Sí, creo que todo se debió a lo difícil que era estudiar estos lípidos originalmente. Tienen fama de ser muy esquivos y enigmáticos como la Esfinge. Y eso se mantuvo, aunque ahora es mucho más sencillo medir algunos de estos lípidos.

Y a medida que más personas acceden a la capacidad de medir los esfingolípidos, descubren cómo están realmente conectados con tantas facetas de nuestra biología. Y son realmente importantes desde el punto de vista mecánico en muchos de los procesos que intentamos comprender. Una vez que aprenda sobre la palabra y aprenda sobre los esfingolípidos, no podrá sacarlos de su vida. Los verás dondequiera que vayas, así que tienes que avisarme si eso es cierto.

ESTROGATZ: Parece tener un papel tan polifacético y versátil. Dijiste que puedes usarlo como bloques de construcción, como componentes estructurales. Se puede utilizar para comunicar información. ¿Se puede utilizar para construir, como mencionaste, membranas celulares?

JOHNSON: Membranas celulares, parte realmente importante de la célula. Y creo que también se puede decir que ciertas estructuras de los esfingolípidos pueden usarse como señales químicas entre las células, e incluso entre los microbios y las células del cuerpo. Y eso es en lo que realmente hemos estado tratando de pensar, en el caso de cómo sabemos adónde va algo en la dieta.

Mi laboratorio realmente ha estado tratando de pensar en cómo sabemos qué nutrientes interactúan con el microbioma, para saber cuáles son los microbios importantes que se ven afectados por la dieta y luego cuáles son. las consecuencias de esas interacciones? Entonces tenemos estos microbios que pueden estar absorbiendo y transformando estos nutrientes. ¿Qué están haciendo y cómo afecta eso a nuestra salud? Y creo que eso es realmente importante en el contexto infantil, porque una gran parte de la leche son moléculas que interactúan con el microbioma intestinal del bebé.

Se estima que casi el 10% de la masa seca de la leche humana se utiliza para comunicarse con el microbioma intestinal. Y estamos tratando de descubrir si hay más moléculas que estén haciendo eso. ¿Y cuáles son las consecuencias cuando no tienes algunas de esas señales químicas que están ocurriendo? Se podría postular que deben cumplir algún tipo de función beneficiosa.

ESTROGATZ: Volveremos enseguida después de este mensaje.

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ESTROGATZ: Bienvenido de nuevo a "La alegría del por qué".

Entonces, si no entendí bien, la visión más ingenua era la leche como alimento. Ahora estamos viendo que la leche no es sólo un alimento para formar dientes y huesos fuertes y cosas así. Lo que me dicen ustedes es que estos esfingolípidos son solo un ejemplo de los tipos geniales de moléculas en la leche. Podrían ser una manera de la mamá para hablar con estas bacterias que forman el microbioma.

JOHNSON: Posiblemente sí, eso es lo que estamos tratando de descubrir. Y no sólo los esfingolípidos. También hemos analizado el nutriente que quizás sea el favorito o el menos favorito de algunas personas: el colesterol. ¿Cosas que cuando consumimos esos lípidos interactúan con el microbioma? ¿Y cómo es que eso forma parte de cómo nuestra salud está determinada por lo que comemos?

Y entonces estamos realmente en la etapa en la que estamos tratando de descubrir quién es importante y por qué es importante en este tipo de sistema. Entonces, ¿qué bacterias son importantes por tener efectos en nuestra salud y por qué? ¿Cuáles son los mecanismos?

Entonces, ¿puedo mostrarte algo?

ESTROGATZ: ¿Quieres mostrarme algo?

JOHNSON: ¿Puedo mostrarte algo, Steve? Porque creo que lo que hemos estado tratando de hacer es que realmente puedas ver cómo sucede esto.

JOHNSON: Entonces, lo que estamos viendo aquí es una imagen del microbioma. Y el microbioma es un conjunto de microbios, y en este caso, son bacterias. Cosas muy pequeñas. Y esta fotografía fue tomada con un microscopio que tenemos en el laboratorio.

Y lo que pueden ver es que hay algunos microbios que son azules y otros que son rojos. Y los que son rojos son aquellos a los que realmente pudimos introducir una etiqueta de un nutriente. En este caso, es el colesterol. Y este colesterol se consumió. Y luego podemos seguir esa etiqueta. Y la etiqueta se vuelve roja. Entonces, cualquier microbio rojo que veas ha absorbido colesterol. Y cualquiera que sea azul no tiene ningún interés en el colesterol en ese momento en particular.

ESTROGATZ: ¿Estás hablando de una etiqueta en el sentido de etiquetado radiactivo?

JOHNSON: El mismo concepto, pero esto es fluorescencia. Entonces el rojo es una fluorescencia roja. Y eso para nosotros es importante porque nos permite identificar los microbios que interactúan con lo que comemos frente a los que no.

ESTROGATZ: Muy genial. Permítanme simplemente subrayar esto, porque gran parte de la biología se trata de ver cosas que son difíciles de ver, pero ha sido de gran ayuda en neurobiología, y ahora aparentemente en nutrición, que algo que era invisible, con estos trucos de etiquetado, pueda ahora sigue y mira lo que está pasando.

JOHNSON: Sí, es por eso que otorgan el Premio Nobel por estas cosas, porque ayuda a personas como yo a hacer las preguntas que queremos hacer. Parece realmente sencillo, pero nos da una pequeña pista de que vamos en la dirección correcta. Y luego podemos preguntar muchas cosas que tal vez no dependan de la señal fluorescente pero que nos permitan adentrarnos en algunas de las vías químicas que intervienen en ella. Y luego tenemos maquinaria donde podemos separarlos físicamente e identificar todos los microbios que son rojos.

Quizás piensen que esto es trivial, pero en realidad nos ayuda a comenzar con la base de algunas de las preguntas de las que estamos hablando. ¿Son estos nutrientes importantes para el microbioma? Si se consumen y se transforman, al menos están teniendo algún tipo de efecto.

ESTROGATZ: Bien, todo el asunto del microbioma, tal vez no sea tan nuevo para ti. Pero muchos de nosotros en el público, realmente no hemos estado pensando en el microbioma hasta, no sé, la última década o dos o algo así.

JOHNSON: Lo bueno de estudiar el microbioma y enseñarlo aquí en Cornell es que cuando entras a una clase, la gente te cree cuando entras. Dicen: "el microbioma es importante". No tienes que vender eso. "Mi salud intestinal es toda mi salud". Cuando pregunto a los estudiantes de la clase: "¿Cuántos de ustedes han tomado un probiótico?" o “¿Cuántos habéis hecho, cuántos habéis comido un prebiótico?”, todas las manos se disparan.

Y entonces existe la sensación de que es muy importante, pero ¿qué es específicamente importante? ¿Qué es lo que comemos que realmente tiene estos efectos? Y eso nos permite saber... Sabes, Steve, no sé, ¿alguna vez has tomado un probiótico?

ESTROGATZ: Creo que tengo. Lo conozco principalmente porque a menudo se los doy a mi perro, Murray.

JOHNSON: Sí. Cuando Murray toma estos probióticos y cosas así, ¿cómo decidimos cuál es el beneficioso? Para dar esas respuestas, tenemos que comenzar con lo básico: no quiero simplificarlo demasiado, pero: ¿cuáles son los microbios buenos y cuáles son los contextos en los que actúan para apoyar la salud y en qué contextos no? Entonces, si queremos saber qué probiótico que estamos tomando funcionará para nosotros, creo que necesitamos conocer algunas de estas interacciones muy específicas a nivel molecular y bioquímico.

ESTROGATZ: Ahora bien, ¿cuenta que coma yogur?

JOHNSON: Eso cuenta. Tienes tu probiótico, prebiótico. En las ciencias de la nutrición, realmente pensamos en cómo la dieta y el microbioma están muy bien conectados, porque a veces puedes tener microbios, pero necesitan ciertos nutrientes para sobrevivir en el intestino, y si no les proporcionas eso, entonces no tiene sentido tomando ese probiótico potencialmente.

Y luego también están los nutrientes que puedes estar tomando y puedes pensar que tienen un efecto beneficioso, pero si no tienes los microbios que realmente actúan sobre esa sustancia dietética, entonces tampoco obtendrás eso. efecto sobre la salud. Un caso famoso sería el de la fibra dietética.

Por eso nos preguntamos mucho “¿quién y qué hicieron?” Y eso en realidad nos da mucha información sobre lo que podría ser importante para promover la salud cuando pensamos en las interacciones del microbioma de la dieta.

ESTROGATZ: Entonces, al hablar de fibra, permítanme cambiar ligeramente de tema a un estudio diferente que salió de su laboratorio y que tiene que ver con el diagnóstico de enfermedades infantiles en función de su excremento [se ríe], si puedo decirlo así.

JOHNSON: Tienes razón, Steve. Eres padre. Has mirado algunos pañales a lo largo de los años. ¿Y todos tenían el mismo aspecto? No ellos no fueron.

Y cuando hablamos de alimentar y cuidar a los bebés, una de las cosas importantes es que no siempre te dicen lo que necesitan de una manera que puedas entender. Pero hay una gran cantidad de información en estos pañales que son básicamente microbios y metabolitos. Y si podemos entender lo que está pasando aquí, entonces podremos tener pistas sobre cómo cambia la salud del bebé en tiempo real. Entonces tal vez la terapéutica pueda ser más receptiva, si tenemos más información sobre qué es un pañal saludable versus qué es un pañal no tan saludable.

Quizás todos hayamos buscado en Google: “¿Está bien el verde? ¿Que está pasando aqui?" En realidad, es una de las búsquedas para padres más populares que existen. Y creemos que podemos poner un poco más de rigor en eso porque tenemos las herramientas para determinar si esto está bien o no. Lo bueno es que nunca te faltarán muestras. Entonces, nuestro grupo y muchos otros grupos en todo el mundo realmente han podido comenzar a plantear estas preguntas sobre “¿cómo entendemos la salud infantil?” a través del desarrollo del microbioma en los primeros meses de vida.

ESTROGATZ: ¿Cuál es exactamente el tipo de estudio que harías? Entonces, recoges un poco de caca y luego ¿qué harías para analizarla?

JOHNSON: Podemos aislar el microbio y luego podemos usar la secuenciación del ADN para comprender cuál es la clasificación de ese microbio. Y luego también podemos observar todas las pequeñas moléculas o sustancias químicas que se encuentran allí. Entonces, tal vez sea una combinación de cosas que fueron digeridas y cosas que no fueron digeridas, células intestinales. También podemos medir eso y tratar de interpretar lo que eso puede significar en el contexto infantil.

Uno de los ejemplos más famosos es que en ciertas enfermedades hepáticas infantiles, estos dejan de producir bilis. Entonces, si se puede medir la bilis y está ahí, entonces genial, y si se mide la bilis y no está ahí, eso es indicativo de eso. Además, las heces adquieren un color completamente diferente cuando no hay bilis. Pero en el día a día, probablemente nos falta mucha información, simplemente porque aún no hemos podido decodificarla.

ESTROGATZ: Está bien. Entonces parece que podríamos dedicar muchos programas al microbioma mismo. Pero quería volver a la leche porque hay muchas cosas fascinantes que discutir con ustedes aquí. ¿Cuál es una cantidad típica de tiempo para alimentarse de esa manera? ¿Cuándo es el momento de pasar a otro tipo de nutrientes?

JOHNSON: Esa es una buena pregunta, porque creo que es bueno orientarla. Por lo que las recomendaciones de la Organización Mundial de la Salud y los CDC serían la alimentación exclusiva con leche humana durante seis meses. Y luego la introducción de alimentos complementarios. Diferentes personas tienen diferentes formas de hacerlo. Pero seguir teniendo la leche como principal fuente de calorías para el bebé durante un tiempo, y luego introducir la leche de vaca potencialmente al año de edad. Y luego también el fomento de cualquier alimentación con leche materna, si eso funciona para usted. Así que no hay realmente un momento en el que tengas que dejar eso necesariamente.

Pero creo que estás a punto de hacerme la pregunta del billón de dólares: ¿Cuáles son las consecuencias para la salud a largo plazo de la exposición a la leche humana versus la exposición a la fórmula infantil? Al alimentar a mi bebé con leche hoy, ¿evito el asma alérgica dentro de cinco años? ¿O hay procesos de desarrollo que realmente dependen del tiempo, que son muy importantes y que pueden conducir a una salud de por vida? ¿Y podríamos realmente determinar cuáles son para que estén en todas las formas de nutrición infantil? Pienso mucho en esto, en lo que es importante.

Incluso como padres, piensan: “Caramba, si ayer los dejé caer de cabeza, ¿fue eso importante? ¿O no lo fue? O “¡No, lo lamieron del suelo! ¿Era eso importante? ¿Cuáles son las cosas de las que realmente debo preocuparme en términos de si estoy creando el entorno adecuado para prepararlas para el éxito en el futuro?

Y la respuesta probablemente sea que los bebés son muy robustos, por lo que quizás nos preocupamos más de lo que deberíamos.

ESTROGATZ: ¿Y es demasiado pronto para responder alguna de estas preguntas sobre los efectos a largo plazo? ¿Es el tema demasiado joven o ya tenemos algunas pistas?

JOHNSON: Creo que hay algunas pistas. Quiero decir que hay estudios epidemiológicos que tienen correlaciones entre el modo de alimentación y los resultados o incluso la composición del microbioma según el modo de alimentación y los resultados. Pero creo que es demasiado pronto porque esos estudios son extremadamente difíciles de realizar. Lo realmente desafiante de algunos de los estudios es que alimentar a los bebés es muy difícil.

Por lo general, no es como leche humana versus fórmula o esto versus aquello. Hay diferentes momentos, como que haya pasado a los tres meses, o que haya pasado a los seis meses, o que haya alimentación exclusiva durante un mes.

Hay tanta variación allí que debemos capturar si realmente queremos responder esas preguntas adecuadamente. Y luego necesitamos poder seguir a las cohortes muy intensamente durante un largo período de tiempo para comenzar a responder algunas de esas preguntas. Eso requiere muchos recursos.

ESTROGATZ: Entonces, en un contexto más amplio que el de la leche humana, ¿qué pasa si hablamos de otros tipos de leche de mamíferos? Por ejemplo, muchos de nosotros bebemos leche de vaca todo el tiempo, ¿y qué tan diferente es? ¿La leche de otros animales realiza funciones que la leche humana no realiza y viceversa?

JOHNSON: Sí, creo que hay algunas similitudes, pero hay muchas diferencias. Si piensas en la función de la leche, es hacer crecer un bebé de esa especie en particular, y las vacas y los bebés son de diferentes tamaños y tienen diferentes trayectorias de crecimiento. Entonces puedes imaginar que se puede reflejar en la leche.

Entonces, cuando piensas en la leche de vaca, que tiene más proteínas, en comparación con la leche humana, que tiene muchos carbohidratos. Hay todo tipo de estrategias diferentes para la transferencia de nutrientes en diferentes especies de leche animal. Pero la leche de vaca tiene muchas de las cosas que son los componentes básicos de la leche humana. Entonces, cuando pensamos en utilizar leche de vaca como alternativa, puede tener mucho sentido.

ESTROGATZ: Por lo general, bebemos leche pasteurizada. Hay gente que no, ¿verdad? Supongo que la diferencia es que, si está pasteurizado, se han eliminado todos o la mayoría de los microbios que lo acompañan. Es posible que todavía tenga algunos de los nutrientes.

JOHNSON: Y hay leche pasteurizada de donante humano. Entonces, hay una gran reflexión sobre cómo pensamos acerca de la leche donada y cuáles son los factores vivos en la leche donada y también las cosas que pueden desnaturalizarse con el calor. Las moléculas pueden cambiar su conformación en diferentes tipos de métodos de pasteurización. Hay mucha gente realmente inteligente pensando en cuáles son las consecuencias de esto.

ESTROGATZ: Otro que estoy seguro está en la mente de muchos de nuestros oyentes tiene que ver con la intolerancia a la lactosa. Leí en alguna parte que la capacidad de los humanos adultos para descomponer la lactosa, que es, por supuesto, el azúcar principal de la leche animal, es un rasgo relativamente moderno. Sólo hace unos 6,000 años empezamos a poder hacerlo. Históricamente, sólo los bebés tenían la enzima lactasa que les permitía digerir la leche materna.

Entonces, supongo que mi pregunta es: si los adultos de hace 10,000 años no podían beber leche en absoluto, pero ahora la mayoría de nosotros sí, con algunas excepciones, ¿tenemos alguna idea de qué instigó este cambio? ¿Creemos que hay alguna mutación genética que fue favorable y comenzó a propagarse?

JOHNSON: Sí. Tengo entendido que la lactasa está bajo un promotor neonatal. Este es un gen que se expresará durante la fase de infancia y luego se apagará. Pero entonces puedes tener una mutación que no lo detenga. Y eso puede permitir que la lactasa se exprese hasta la edad adulta. Algunas personas han hecho un trabajo realmente bueno sobre la propagación de esta habilidad particular basándose en el seguimiento de la genética de esta mutación en particular. Algunos de sus microbios también pueden metabolizar la lactosa. Volviendo al microbioma intestinal, ¿cómo está implicado en la persistencia de la lactasa y demás?

ESTROGATZ: Interesante. Ya mencionaste un poco esto, pero mencionaste la cuestión de la leche versus la fórmula. Seguramente muchos padres o cuidadores estarán pensando en esto. ¿Su investigación nos da alguna idea de esta importante conversación?

JOHNSON: Sí, creo que si vienes a mi laboratorio, Steve, habremos analizado todo tipo de fórmulas que podamos conseguir. Hablamos de fórmula infantil como una sola cosa, pero existen muchas formulaciones diferentes. Entonces, en nuestro laboratorio cuantificamos la leche que recibimos y también cuantificamos cualquiera de las fórmulas que cualquiera de los cuidadores pueda estar usando.

Y se pueden ver muy claramente las diferencias en los perfiles de nutrientes entre los diferentes tipos de fórmula y también entre la fórmula y la leche materna, y realmente tratar de entender si existe un conjunto esencial de nutrientes al que el microbioma necesita estar expuesto. Cualquier cosa que le des a un bebé, la mediremos en el laboratorio.

La razón por la que es tan difícil hablar del tema es que todo el mundo está evaluando. Por ejemplo, di esta charla en la reunión de Pew y después la gente dijo: “¿Qué fórmula? ¿Qué hice? “¡Llamé a mi esposa y le dije que lo estábamos haciendo todo mal!” Y no quiero que ese sea el mensaje. Quiero que el mensaje sea más bien que la gente está haciendo las cosas bien. Y solo queríamos más información.

ESTROGATZ: Sé que aquí hay cuestiones importantes en juego para la medicina, la población, la salud pública y todo tipo de cosas. Pero simplemente en términos del placer de ser científico, ¿qué es lo que le da alegría en su investigación?

JOHNSON: Vaya, tantas cosas. Llegando a plantear las preguntas que nos parezcan interesantes. Y luego también trabajar con el equipo de científicos con el que trabajo. Ver la creatividad y también la resiliencia porque estas preguntas son difíciles.

[Reproducciones temáticas]

La imagen que quería mostrarles, el día que la tomamos, estaba parado y mirando la pantalla de la computadora y pensé: “¿Es esto? ¿Es esto lo que pensamos que es? Ese tipo de entusiasmo realmente impulsa gran parte del arduo trabajo que implica lo que hacemos.

ESTROGATZ: Genial. Muchas gracias. Hemos estado hablando con la bióloga molecular de Cornell, Liz Johnson. Gracias de nuevo, Liz, por esta reveladora conversación sobre la leche y el microbioma.

JOHNSON: Muchas gracias Steve por invitarme.

[Reproducciones temáticas]

ESTROGATZ: Gracias por su atención. Puede encontrar más contenido, incluida la imagen de Liz del etiquetado de fluorescencia en el microbioma, en Quanta Magazine punto org [quantamagazine.org].

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“La alegría del por qué” es un podcast de Quanta revista, una publicación editorial independiente apoyada por la Fundación Simons. Las decisiones de financiación de la Fundación Simons no influyen en la selección de temas, invitados u otras decisiones editoriales en este podcast o en Quanta revista.

“La alegría del porqué” es producida por Producciones PRX; El equipo de producción está formado por Caitlin Faulds, Livia Brock, Genevieve Sponsler y Merritt Jacob. La productora ejecutiva de PRX Productions es Jocelyn Gonzales. Morgan Church y Edwin Ochoa brindaron asistencia adicional.

Desde Quanta revista, John Rennie y Thomas Lin brindaron orientación editorial, con el apoyo de Matt Carlstrom, Samuel Velasco, Nona Griffin, Arleen Santana y Madison Goldberg.

Nuestro tema musical es de APM Music. A Julian Lin se le ocurrió el nombre del podcast. El arte del episodio es de Peter Greenwood y nuestro logotipo es de Jaki King y Kristina Armitage. Un agradecimiento especial a la Escuela de Periodismo de Columbia y a Bert Odom-Reed de Cornell Broadcast Studios.

Soy su anfitrión, Steve Strogatz. Si tiene alguna pregunta o comentario para nosotros, envíenos un correo electrónico a [email protected].