ASI memiliki sifat protektif dengan kandungannya yang bernilai gizi tinggi. Selain itu, kandungan ASI bisa beri petunjuk soal kesehatan ibu dan pertumbuhan bayi.

Dalam sebuah studi terbaru yang dipimpin oleh peneliti di NYU Grossman School of Medicine, mereka mengidentifikasi pola molekuler bersama dalam ASI manusia yang menghubungkannya dengan nutrisi ibu, biologi kelenjar payudara, dan pertumbuhan bayi.

Para peneliti kemudian menganalisis ribuan pengukuran molekuler dari susu manusia yang dikumpulkan di tiga populasi ibu yang beragam secara geografis.

Mereka mengidentifikasi pola komposisi susu yang sama yang terkait dengan status nutrisi ibu dan pertumbuhan bayi, serta menanyakan apakah pola-pola ini juga dapat memberikan wawasan tentang kondisi fungsional kelenjar payudara.

Studi ini melibatkan tiga aspek fungsi kelenjar susu yang saling terkait yakni intesis dan sekresi susu, penghalang epitel dan remodelasi jaringan, serta aktivitas imun dan perbaikan.

Sintesis dan sekresi susu menggambarkan bagaimana sel susu memproduksi komponen susu dan melepaskannya ke dalam susu; fungsi penghalang dan remodeling jaringan mengatur apa yang mengalir antara aliran darah dan susu sambil membentuk ulang jaringan penghasil susu, dan aktivitas imun serta perbaikan membantu melindungi kelenjar dan memulihkan jaringan setelah stres atau cedera.

Dengan memetakan pola molekuler dalam susu ke dalam proses biologis ini, para peneliti tidak hanya menanyakan apa yang ada dalam susu, tetapi juga apa yang mungkin diungkapkan komposisinya tentang fungsi kelenjar susu yang memproduksinya.

Kandungan ASI bisa beri petunjuk soal kesehatan ibu dan bayi

"ASI manusia memberi kita jendela langka dan non-invasif ke dalam biologi kelenjar susu yang sedang menyusui," kata Liat Shenhav, PhD, penulis senior studi dan asisten profesor di NYU Grossman School of Medicine, dengan penunjukan di Institut Genetika Sistem, Departemen Mikrobiologi, dan Departemen Obstetri dan Ginekologi. 

Selain itu, diketahui juga bahwa dengan melihat pola molekuler di berbagai populasi, kita dapat mulai mengidentifikasi fitur fungsi payudara yang sama dan memahami bagaimana kondisi nutrisi dan metabolik ibu berkaitan dengan komposisi susu dan pertumbuhan bayi.

Meskipun perannya sentral, bagaimana keadaan fungsional kelenjar membentuk komposisi susu dan bagaimana variasi itu berkaitan dengan pertumbuhan bayi masih kurang dipahami. ASI diketahui mengandung ribuan nutrisi, metabolit, protein, faktor imun, dan molekul lainnya. Tetapi, penelitian sering kali  meneliti komponen-komponen ini satu per satu, bukan sebagai sistem biologis terintegrasi.

Dari 1.543 sampe susu manusia di Kanada, Pakistan, dan Burkina Faso, para peneliti menggabungkan lapisan molekuler termasuk metabolit, protein, mikronutrien (misalnya vitamin), makronutrien (misalnya karbohidrat) dan oligosakarida susu manusia dengan data pertumbuhan dan pendekatan komputasi termasuk pembelajaran mesin, sebuah bentuk kecerdasan buatan.

Dalam dua uji coba nutrisi acak, suplementasi ibu mendorong pemulihan atau stabilitas pada bayi yang berisiko lebih tinggi mengalami pertumbuhan buruk. Analisis yang mengintegrasikan informasi ini di berbagia jenis molekul, seperti protein dan metabolit, untuk memberikan gambaran lengkap tentang sistem biologis, juga mengungkapkan pola komposisi susu yang sama yang terkait dengan suplemen ibu dan pertumbuhan bayi.

Para peneliti kemudian meneliti molekul mana yang paling konsisten berkontribusi pada pola pertumbuhan nutrisi bersama ini. Analisis mereka mengidentifikasi tujuh kandidat biomarker yang terkait dengan status nutrisi ibu, pertumbuhan bayi, dan program biologis yang terkait dengan fungsi kelenjar payudara. Bersama-sama, penanda ini menangkap aspek biologi payudara yang melampaui ukuran permeabilitas penghalang darah susu yang sudah ditetapkan.

Empat penanda yakni C2, C3, C4, dan C5 adalah asilikarnitin rantai pendek, molekul yang membantu sel memproses nutrisi untuk mendapatkan energi. Tiga lainnya adalah lisin, sebuah asam amino; 6′ sialyllaktosa, oligosakarida susu manusia; dan selenium, sebuah mineral. Bersama-sama, tujuh biomarker menangkap aspek pelengkap biologi susu, termasuk sintesis ASI, remodelasi jaringan, dan aktivitas respons imun.

Asilkarnitin rantai pendek menunjukkan tautan terkuat di berbagai domain fungsional mamatera, dengan C5 muncul sebagai sinyal yang sangat menonjol. Kadar C5 yang lebih tinggi dikaitkan dengan penurunan tanda sintesis susu dan pola biologis yang terkait dengan remodelasi jaringan serta aktivitas imun.

Karena C5 muncul sebagai sinyal metabolik pusat, para peneliti meneliti faktor nutrisi yang mungkin membantu menjelaskan variasi kadar asilakarnitin. Metabolisme asilikarnitin bergantung pada koenzim A (CoA), molekul sentral dalam metabolisme energi dan lipid yang disintesis dari asam pantotenat, atau vitamin B5. Dengan mengacu pada asosiasi antar kohort dan biologi metabolik yang sudah mapan, para peneliti mengusulkan bahwa ketersediaan vitamin B5 yang rendah dapat membatasi metabolisme yang bergantung pada CoA dan berkontribusi pada perubahan profil asilkarnitin, termasuk akumulasi C5.

"Temuan kami menunjukkan hubungan erat antara nutrisi maternal, kesehatan metabolik, dan fungsi payudara, menyoroti pentingnya pendekatan integratif untuk mendukung kesehatan ibu dan bayi," kata penulis utama Dr. April Jauhal dari Laboratorium Shenhav di NYU Grossman School of Medicine. 
Ditambahkanna bahwa salah satu jalur yang masuk akal menghubungkan nutrisi maternal dengan metabolisme payudara dalam data kami adalah melalui jalur metabolisme pantothenic-CoA-C5, dan saat ini pihaknya sedang menyelidiki peran fungsional jalur ini dalam biologi susu dan laktasi.

Karena susu manusia dapat dikumpulkan berulang kali, ini memberikan cara non-invasif untuk mempelajari biologi kelenjar payudara dari waktu ke waktu. Melihat ASI sebagai jendela ke biologi kelenjar payudara juga menempatkan laktasi dalam kontinum fisiologi maternal yang lebih luas yang dimulai selama kehamilan. 

Selama kehamilan, kelenjar payudara mengalami diferensiasi hormonal yang ekstensif, remodelasi jaringan dan imun, serta pemrograman metabolik, sementara fenotip fungsional utamanya yakni laktasi yang baru terlihat setelah persalinan.

Dalam hal ini, kelenjar payudara dapat dipandang sebagai antarmuka ibu-bayi pascalahir: sebuah organ yang diprogram selama kehamilan yang kemudian menghubungkan biologi ibu dan nutrisi dengan bayi yang sedang berkembang. Seperti plasenta selama kehamilan, plasenta berada di permukaanmu penting antara ibu dan anak tetapi ASI manusia menyediakan cara untuk mempelajarinya secara berulang dan tanpa invasif setelah persalinan.

Berdasarkan pekerjaan ini, Laboratorium Shenhav kini mengembangkan kerangka komputasi dan eksperimental terintegrasi untuk menguji potensi hambatan nutrisi yang dapat membatasi metabolisme susu dan produksi susu, termasuk jalur vitamin B5–koenzim A–C5. 

Laboratorium juga mempelajari kolostrum dan susu transisi untuk memahami bagaimana keadaan fungsional payudara muncul selama transisi dari kehamilan ke laktasi matang, serta apakah perubahan molekuler awal pada susu mencerminkan munculnya fungsi metabolik, penghalang, dan sekresi susu.

Studi ini merupakan salah satu dari dua makalah pelengkap yang diterbitkan di Science yang berasal dari International Milk Composition (IMiC) Consortium, sebuah upaya penelitian internasional yang dilakukan bekerja sama dengan Meghan Azad dari University of Manitoba dan didanai oleh Gates Foundation.

IMiC mengumpulkan lebih dari 1.000 pasangan ibu-bayi dan memprofil lebih dari 25.000 fitur molekuler dalam susu manusia. Sementara studi yang dipimpin NYU Grossman School of Medicine menanyakan komposisi susu apa yang dapat diungkapkan tentang fungsi kelenjar payudara dan hubungannya dengan pertumbuhan bayi, studi pendamping mengajukan pertanyaan pelengkap: 

Studi pendamping menemukan bahwa suplementasi selama laktasi meningkatkan beberapa vitamin B dalam susu, sementara banyak komponen susu lainnya tetap relatif stabil. Bersama-sama, studi-studi ini bertujuan menentukan bagaimana kondisi nutrisi dan metabolik ibu selama kehamilan dan pasca melahirkan membentuk fungsi payudara, bagaimana keadaan tersebut tercermin dalam ASI manusia, dan bagaimana proses tersebut berkaitan dengan perkembangan bayi.

"Studi menunjukkan bahwa susu manusia bukanlah sesuatu yang tetap maupun sekadar cerminan dari apa yang dimakan ibu," kata Dr. Shenhav. 

"Beberapa komponen merespons nutrisi ibu, sementara yang lain tetap stabil atau tampak mencerminkan keadaan biologis yang lebih luas di dalam kelenjar payudara. Memahami perbedaan itu sangat penting jika kita ingin merancang intervensi yang secara bermakna mendukung kesehatan ibu dan bayi."

Dikatakan para peneliti, pada akhirnya, tim ingin memahami susu dalam konteks biologi yang menghasilkannya, seperti dikatakan Dr. Shenhav. "Kelenjar payudara berada di titik pertemuan penting antara fisiologi ibu dan bayi yang sedang berkembang. Dengan memahami bagaimana metabolisme ibu memengaruhi fungsi payudara dan komposisi susu, kita dapat mulai mengungkap jalur biologis yang menghubungkan status nutrisi ibu dengan pertumbuhan bayi."

Bagi Bunda yang mau sharing soal parenting dan bisa dapat banyak giveaway, yuk join komunitas HaiBunda Squad. Daftar klik di SINI. Gratis!