O leite é mais do que apenas um alimento para bebês. O leite materno evoluiu para fornecer milhares de moléculas diversas, incluindo fatores de crescimento, hormônios e anticorpos, bem como micróbios.

Elizabeth Johnson, nutricionista molecular da Universidade Cornell, estuda os efeitos da dieta infantil no microbioma intestinal. Estes estudos podem conter pistas para questões difíceis de saúde pública, tanto para crianças como para adultos. Neste episódio do podcast “The Joy of Why”, o co-apresentador Steven Strogatz entrevista Johnson sobre os componentes microbianos que tornam o leite materno um dos biofluidos mais maravilhosos encontrados na natureza.

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[peças temáticas]

STEVEN STROGATZ: O leite é uma substância tão caseira e familiar que pode parecer comum demais para conter qualquer mistério. Mas, na realidade, o leite e o ato de amamentar são inovações biológicas extraordinárias que os investigadores ainda estão a tentar compreender.

É bem sabido que o leite materno pode ajudar a garantir a saúde dos lactentes, mas esses benefícios não são simplesmente resultado do conteúdo nutricional do leite. Além de ser uma fonte de nutrição, o leite também oferece proteção contra germes, estimula o desenvolvimento infantil e permite que mãe e bebê tenham todo tipo de conversas químicas. O leite materno contém milhares de moléculas diversas, incluindo fatores de crescimento, hormônios, anticorpos e micróbios. Tudo isso trabalha em conjunto para fornecer aos bebês humanos o que eles precisam para crescer e se desenvolver normalmente. Mas como, exatamente?

Meu nome é Steve Strogatz e este é “The Joy of Why”, um podcast da Revista Quanta, onde minha co-apresentadora Janna Levin e eu nos revezamos explorando algumas das maiores questões sem resposta em matemática e ciências hoje.

Neste episódio, conversaremos com o biólogo molecular Elizabeth johnson sobre os mistérios do leite e como evoluímos para sermos tão dependentes desta substância todo-poderosa e totalmente natural.

[Tema termina]

Liz é professora assistente de nutrição molecular na Universidade Cornell, na Divisão de Ciências Nutricionais, e bolsista Freeman Hrabowski do Howard Hughes Medical Institute. Ela é especialista em abordagens genômicas e metabolômicas para estudar o efeitos da nutrição no microbioma intestinal, com particular interesse na nutrição infantil e no microbioma intestinal infantil. Liz, bem-vinda a “A alegria do porquê”.

ELIZABETH JOHNSON: Obrigado por me receber, Steve.

ESTROGATZ: O prazer é meu. Estou muito feliz em te ver. Não acho que seja exatamente relevante, mas não resisto em dizer que somos quase vizinhos. Há uma casa entre nós. Liz é minha grande amiga e também estimada colega.

JOHNSON: Sim, não, acho que é um bom argumento a ser destacado.

ESTROGATZ: Tudo bem, agora que a divulgação foi resolvida, deixe-me confessar: não sei nada sobre o leite como assunto científico. Fiquei chocado ao fazer uma pequena pesquisa para este programa sobre quantos quebra-cabeças ainda restam. Quando criança, quando voltava para casa depois da escola, tinha leite e biscoitos; talvez eu tenha manteiga de amendoim e geleia. Então, pensando assim, o leite é apenas outro tipo de alimento. Vamos falar sobre isso primeiro como alimento. Quais são os componentes nutricionais fundamentais do leite?

JOHNSON: O contexto que você está falando era o mesmo que eu pensava sobre o leite. Não que fosse comida para bebês, mas era apenas comida, algo que tinha um gosto muito bom.

À medida que você envelhece e percebe como o leite pode ser especializado, especialmente quando você tem um bebê que precisa de leite, e começa a pensar no leite humano, é aí que você percebe que há mais no leite do que eu realmente pensava quando estava tomando aqueles biscoitos e leite quando criança.

O que realmente é é composto de coisas necessárias para a nutrição dos bebês por um curto período de tempo. E é um traço muito característico de todos os mamíferos, que utilizam leite para alimentar seus bebês. E então, quando você pensa sobre o que realmente contém, existem açúcares, portanto carboidratos. Existem gorduras. Existem proteínas. Existem minerais. E no leite humano, e em muitos outros leites, existem outros factores, tais como factores imunitários e outras células, e ácidos nucleicos e coisas assim, que também não são apenas para o crescimento, mas também para o desenvolvimento durante esse período de tempo. Então, quando você pega um copo de leite gelado, ele foi projetado para fazer muito mais do que está fazendo agora.

ESTROGATZ: Então, você abriu a porta agora para esse papel mais amplo que o leite pode desempenhar, que é muito mais do que um alimento. É tudo o que você já leu em seu livro de biologia, certo? Enzimas, hormônios, anticorpos, células-tronco, micróbios, coisas que nem são exatamente humanas?

JOHNSON: Sim, exatamente. E é uma ótima fonte de nutrição. Você está pensando em algo que permitirá o crescimento e desenvolvimento mais rápido de um ser humano fora do útero, certo?

Mas então você acha que também há uma grande oportunidade aqui de comunicação, certo? Muitas das informações existentes podem ser transferidas através do ato da alimentação torácica. E isso é uma coisa muito importante que esquecemos quando pensamos nisso apenas como um produto de consumo ou apenas como algo para necessidades energéticas.

ESTROGATZ: Pela informação aqui, você pode nos dar um exemplo de que tipo de informação? É uma comunicação bidirecional? Eles estão conversando entre si?

JOHNSON: Sim, há algumas evidências de que pode haver duas vias. Pode haver informações de saliva na saliva do bebê. Você pode imaginar se houvesse um vírus ou outras partículas que pudessem estar interagindo com a mama ou com a mama. E também tudo o que é colocado no leite através dos dutos de leite - então a lactação é a produção de leite e depois a ejeção do leite - então tudo o que é ejetado ali é algo que potencialmente o bebê irá consumir e então as células e os órgãos do bebê pode então processar isso. E um pouco disso, podemos chamar de informação.

Podem ser pequenas moléculas ou outros sinais químicos que são realmente importantes para o crescimento e desenvolvimento durante esse período de tempo. Ainda estamos tentando entender o que são porque queremos entender se são necessários para a saúde? O que acontece quando você não vê alguns desses sinais e como pensamos em alimentar os bebês da maneira mais otimizada com esse tipo de informação?

ESTROGATZ: Vamos começar a explorar um pouco disso. Por exemplo, vamos falar sobre a variação de pessoa para pessoa. É lógico que os ingredientes não seriam exatamente os mesmos de uma pessoa para outra. Talvez o teor de gordura mude ou os anticorpos transferidos sejam diferentes. Mas será que o leite varia ainda mais do que isso de pessoa para pessoa? Digamos, ao longo do tempo, ao longo da amamentação?

JOHNSON: Ah, definitivamente. O exemplo mais famoso disso é o colostro. Este é um “primeiro leite”, que é um leite denso e com muito alto teor de proteínas. Parece uma espécie de ouro, é como ouro líquido e vem em quantidades muito pequenas. E é essa, nos primeiros momentos de vida, a nutrição que o bebê vai recebendo.

Mas então, nos próximos cinco a sete dias, há essa maturação do leite, onde você passa dessa substância muito rica em proteínas para um tipo de leite aguado e mais açucarado, que pode ser o leite que sustentará o crescimento nos próximos meses. . E então acontece esse processo biológico que é característico da lactação.

Mas, falando do que você quer dizer, acho que nem temos ideia de quanto leite pode variar entre os indivíduos no dia a dia. E isso é algo que meu laboratório está tentando fazer. Por exemplo, se você apenas olhar para o leite todos os dias de lactação, ele é muito semelhante ou está mudando de acordo com muitos dos eventos da vida que podem acontecer durante os primeiros seis meses de vida?

Houve alguns estudos realmente surpreendentes que mostram que a dieta tem influência. Portanto, as coisas específicas que entram no leite podem depender disso. E você pode imaginar que existem algumas especificidades regionais nisso, que permitiriam que o leite de certas populações parecesse mais semelhante do que o de outras populações. Você ainda verá variações, não apenas entre indivíduos, mas há variações temporais individuais ao longo do dia. Também tem hora do feed. Portanto, há um “primeiro leite” e um “último leite”.

ESTROGATZ: Não conheço esses termos. Leite anterior e posterior?

JOHNSON: Sim, quando um bebê pega a mama, a mamada pode durar de cinco a 30 minutos, ou até mais. E ao longo dessa alimentação, a composição de macronutrientes do leite pode mudar. O leite do início da mamada vai ter uma composição de macronutrientes diferente, e esse é o primeiro leite, do leite final, que vem no final da mamada. Sempre o chamo de “biofluido mais interessante da natureza” porque há muitas complicações na forma como o entendemos. Mas se tratarmos isso da maneira certa, na verdade aprenderemos muitas informações.

ESTROGATZ: Oh isso é ótimo. Não consigo pensar em outro biofluido que possa rivalizar com ele. O sangue é complicado, suponho, mas o leite pode ser o campeão.

JOHNSON: Sim. Gosto de colocar uma palavra para leite. O que é fascinante no leite, em termos de compreensão da saúde humana, é que tudo o que é necessário para nutrir um bebé humano está nesta substância que podemos quantificar. E podemos olhar e não precisamos adivinhar, as respostas estão aí. E então teremos a oportunidade de decodificar algumas dessas respostas à medida que melhoramos a análise do leite e a compreensão das perguntas certas a serem feitas.

Mas é muito diferente de como você e eu nos alimentamos, onde tomamos nossas próprias decisões, e podemos tomar boas e más decisões e essas podem ter consequências boas ou ruins para nossa saúde. Mas quando pensamos durante a infância e pensamos no leite humano, o que há de bom está aí e só precisamos de compreender porquê.

ESTROGATZ: Anteriormente você mencionou sobre a dieta do cuidador. E, na verdade, enquanto estou falando sobre isso, digo “cuidador” aqui para incluir as mães, mas também vamos ter em mente outras pessoas – amas de leite, doadoras de leite materno, pessoas trans, qualquer pessoa que possa fornecer leite.

JOHNSON: Costumo dizer cuidadores ou pais que amamentam. Quando você olha para as unidades familiares, há muita coisa acontecendo. Portanto, é muito importante incluir tudo o que está acontecendo durante este período em que pensamos em alimentar bebês e em todas as muitas pessoas que alimentam bebês.

ESTROGATZ: Nessa questão da alimentação, como a alimentação do cuidador afeta a composição do leite que ele produz?

JOHNSON: Acho que ainda estamos tentando entender exatamente como isso funciona. Então você pode pensar nisso em uma escala macro. No meu laboratório, nos concentramos na fração gordurosa do leite. No leite humano, é uma fração fascinante do leite para estudar porque é realmente responsável por todas as calorias. Também é responsável por muitas moléculas pequenas e sinais químicos que não foram quantificados e que são extremamente importantes.

E então, quando pensamos nos diferentes tipos de gorduras presentes no leite, elas podem vir de muitos lugares diferentes. Eles podem ser sintetizados na mama. Eles podem vir da circulação. Mas os que vêm da circulação podem estar diretamente relacionados com o que a mãe ou o pai lactante em particular está realmente consumindo, porque isso pode mudar o perfil das estruturas de gordura presentes no leite.

Talvez alguns dos mais famosos sejam, digamos, se você come muitos peixes gordurosos, ácidos graxos poliinsaturados, ácidos graxos ômega-3 e coisas assim. Você pode ter perfis diferentes daqueles que estão no leite com base no consumo desses nutrientes na dieta.

Então, estamos aprendendo – e algumas pessoas estão fazendo um trabalho extremamente excelente – que queremos um “sabemos o que você comeu” definitivo. Sabemos que isso entrou no leite e sabemos que é isso que será exposto ao bebê. E penso que quando tivermos as ferramentas para continuar a fazer isto cada vez melhor, poderemos compreender melhor como o que comemos afeta a forma como sintetizamos o leite.

ESTROGATZ: Interessante. Sim, eu realmente não tinha pensado em como é um esforço de produção de corpo inteiro. Não é apenas a glândula mamária. Você mencionou circulação, mas é claro, dieta. Outras coisas que devemos ter em mente?

JOHNSON: Existem muitos fatores que influenciam a lactação que a tornam difícil ou fácil, como a saúde dos pais. O que acontece em tempos de infecção ou outras doenças ou distúrbios também pode afetar o que vai para o leite.

E também ter uma ideia melhor não apenas dos nutrientes, mas e se você tomar um Tylenol ou se fizer outras coisas? Há muita coisa que ainda estamos tentando entender, mas acho que o que é ótimo nisso é que temos alguns planos sobre como fazer essas perguntas e agora é só perguntar.

ESTROGATZ: Então você mencionou que muito do seu trabalho no laboratório tem a ver com o teor de gordura. E, em particular, há uma molécula ou uma classe de moléculas das quais eu nunca tinha ouvido falar até tentar me preparar para falar com vocês sobre isso. Vou dizer certo? “Esfingolipídios?”

JOHNSON: Sim, você disse certo. Eu ia dizer, você vai dizer certo? Sim!

[STROGATZ ri]

JOHNSON: Se o objetivo disso é que mais pessoas conheçam os esfingolipídios, isso seria ótimo. Tem um nome meio agourento, mas na verdade é uma classe de lipídios que está envolvida em muitos processos do corpo. Eles fazem parte da membrana celular. Eles podem atuar como moléculas estruturais e também como moléculas sinalizadoras. Mas o que é legal para nós sobre os esfingolipídios é que eles estão na fração gordurosa do leite. Eles são produzidos por certos micróbios benéficos, e também existem muitas vias de sinalização em nós, como seres humanos, que podem realmente aceitar esses sinais. Então, quando pensamos sobre como a dieta, o microbioma e as interações do hospedeiro apoiam a saúde, este é talvez um dos metabólitos ou sinais químicos que podem nos dar algumas dessas pistas.

ESTROGATZ: A palavra em si é um pouco desanimadora e intimidante. Esfingolipídios. Por que você os chamaria assim?

JOHNSON: Sim, acho que tudo veio do quão difícil era estudar esses lipídios originalmente. Eles ganharam a reputação de serem muito evasivos e enigmáticos como a Esfinge. E isso pegou, embora agora seja muito mais simples medir alguns desses lipídios.

E à medida que mais pessoas acedem à capacidade de medir esfingolípidos, descobrem até que ponto estão realmente ligados a tantas facetas da nossa biologia. E eles são realmente importantes mecanicamente em muitos dos processos que estamos tentando entender. Depois de aprender sobre a palavra e sobre os esfingolipídios, você não conseguirá tirá-los de sua vida. Você os verá em todos os lugares que for, então precisa me avisar se isso for verdade.

ESTROGATZ: Parece ter um papel multifacetado ou versátil. Você disse que pode usá-lo como blocos de construção, como componentes estruturais. Pode ser usado para comunicar informações. Pode ser usado para construir, você mencionou, membranas celulares?

JOHNSON: Membranas celulares, parte realmente importante da célula. E acho que também se pode dizer que certas estruturas dos esfingolipídios podem ser usadas como sinais químicos entre células e até mesmo entre micróbios e células do corpo. E é nisso que realmente estamos tentando pensar, no caso de como sabemos para onde vai algo na dieta.

Meu laboratório tem realmente tentado pensar sobre como saber quais nutrientes interagem com o microbioma, para sabermos quais são os micróbios importantes que são afetados pela dieta e quais são as consequências dessas interações? Então temos esses micróbios que podem estar absorvendo e transformando esses nutrientes. O que eles estão fazendo e como isso afeta nossa saúde? E penso que isso é muito importante no contexto infantil, porque uma grande parte do leite são moléculas que interagem com o microbioma intestinal do bebé.

Você estima que quase 10% da massa seca do leite humano se destina à comunicação com o microbioma intestinal. E estamos tentando descobrir se há mais moléculas fazendo isso? E quais são as consequências quando você não tem alguns desses sinais químicos que estão ocorrendo? Eles devem servir a algum tipo de função benéfica, você pode postular.

ESTROGATZ: Voltaremos logo após esta mensagem.

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ESTROGATZ: Bem-vindo de volta a “A alegria do porquê”.

Então, se estou ouvindo bem, a visão mais ingênua era o leite como alimento. Agora estamos vendo que o leite não é apenas alimento para construir dentes e ossos fortes e coisas assim. O que estou ouvindo de você é que esses esfingolipídios são apenas um exemplo dos tipos legais de moléculas do leite. Eles poderiam ser uma maneira de a mãe para conversar com essas bactérias que compõem o microbioma.

JOHNSON: Possivelmente, sim, é isso que estamos tentando descobrir. E não apenas esfingolipídios. Também analisamos talvez o nutriente favorito ou menos favorito de algumas pessoas, o colesterol. Coisas que quando consumimos esses lipídios eles estão interagindo com o microbioma? E como isso faz parte de como nossa saúde é determinada pelo que comemos?

E então estamos realmente no estágio em que tentamos descobrir quem é importante e por que é importante neste tipo de sistema. Então, quais bactérias são significativas por terem efeitos na nossa saúde e por quê? Quais são os mecanismos?

Então, se eu puder te mostrar uma coisa?

ESTROGATZ: Ah, você quer me mostrar uma coisa?

JOHNSON: Posso te mostrar uma coisa, Steve? Porque acho que o que estamos tentando fazer é fazer com que você possa realmente ver isso acontecendo.

JOHNSON: Então o que estamos vendo aqui é uma imagem do microbioma. E o microbioma é uma coleção de micróbios e, neste caso, são bactérias. Coisas tão pequenas. E essa foto foi tirada por um microscópio que temos no laboratório.

E o que vocês podem ver é que existem alguns micróbios que são azuis e alguns micróbios que são vermelhos. E os que são vermelhos são aqueles que conseguimos introduzir no rótulo de um nutriente. Neste caso, é o colesterol. E esse colesterol foi consumido. E então podemos seguir esse rótulo. E o rótulo fica vermelho. Portanto, qualquer micróbio que você vê que é vermelho absorveu colesterol. E qualquer pessoa que esteja azul não tem interesse no colesterol naquele momento específico.

ESTROGATZ: Você está falando de um rótulo no sentido de rotulagem radioativa?

JOHNSON: O mesmo conceito, mas isso é fluorescência. Então o vermelho é uma fluorescência vermelha. E isso é importante para nós porque nos permite realmente identificar os micróbios que estão interagindo com o que você come e aqueles que não estão.

ESTROGATZ: Muito legal. Deixe-me apenas sublinhar isto, porque grande parte da biologia trata de ver coisas que são difíceis de ver, mas tem sido uma ajuda tremenda na neurobiologia, e agora aparentemente na nutrição, que algo que era invisível, você - com estes truques de rotulagem - pode agora acompanhe e veja o que está acontecendo.

JOHNSON: Sim, é por isso que atribuem o Prémio Nobel a estas coisas, porque ajuda pessoas como eu a fazer as perguntas que queremos fazer. Parece muito simples, mas nos dá uma pequena pista de que estamos indo na direção certa. E então podemos perguntar muitas coisas que podem não depender do sinal fluorescente, mas que nos permitem entrar em algumas das vias químicas envolvidas nele. E então temos máquinas onde podemos separá-los fisicamente e identificar todos os micróbios que são vermelhos.

E então você pode pensar que isso é trivial, mas na verdade nos ajuda a realmente começar a base de algumas das questões das quais estamos falando. Esses nutrientes são importantes para o microbioma? Se estão sendo consumidos e transformados, pelo menos estão tendo algum tipo de efeito.

ESTROGATZ: Ok, a coisa toda com o microbioma talvez não seja tão nova para você. Mas para muitos de nós, em público, não pensávamos realmente no microbioma até, não sei, nas últimas duas décadas ou algo assim.

JOHNSON: O que é legal em estudar o microbioma e ensiná-lo aqui na Cornell é que quando você entra em uma aula, as pessoas acreditam em você quando você entra. Elas dizem: “o microbioma é importante”. Você não precisa vender isso. “Minha saúde intestinal é toda a minha saúde.” Quando pergunto aos alunos da turma: “Quantos de vocês tomaram um probiótico?” ou “Quantos vocês já comeram, quantos de vocês comeram um prebiótico?”, todas as mãos se levantam.

E então há uma sensação de que é muito importante, mas o que especificamente é importante? O que comemos que realmente causa esses efeitos? E então isso nos permite saber... Sabe, Steve, não sei, você já tomou probiótico?

ESTROGATZ: Eu acho que sim. Estou mais familiarizado com isso porque muitas vezes os dou ao meu cachorro, Murray.

JOHNSON: Sim. Quando Murray está tomando esses probióticos e coisas assim, como decidimos qual deles é benéfico? Para dar essas respostas, temos que começar pelo básico de, como - não quero simplificar muito, mas: Quais são os micróbios bons e quais são os contextos em que eles agem em apoio à saúde ou não? E então, se quisermos saber se o probiótico que estamos tomando vai funcionar para nós, acho que precisamos conhecer algumas dessas interações muito específicas no nível molecular e bioquímico.

ESTROGATZ: Agora, conta eu comer iogurte?

JOHNSON: Isso conta. Você tem seu probiótico, prebiótico. Nas ciências nutricionais, realmente pensamos em como a dieta e o microbioma estão muito bem conectados, porque às vezes você pode ter micróbios, mas eles precisam de certos nutrientes para sobreviver no intestino, e se você não fornecer isso, então não faz sentido tomando esse probiótico potencialmente.

E também há nutrientes que você pode estar tomando, e você pode pensar que eles têm um efeito benéfico, mas se você não tiver os micróbios que realmente agem sobre essa substância dietética, então você também não conseguirá isso. efeito na saúde. Caso famoso seria a fibra alimentar.

Então perguntamos muito “quem e o que eles fizeram?” E isso realmente nos dá muitas informações sobre o que pode ser importante para a promoção da saúde quando pensamos nas interações do microbioma alimentar.

ESTROGATZ: Então, ao falar sobre fibra, deixe-me mudar um pouco de assunto para um estudo diferente que saiu do seu laboratório e tem a ver com o diagnóstico de doenças infantis com base em seu cocô [ri], se é que posso dizer assim.

JOHNSON: Você acertou em cheio, Steve. Você é um pai. Você olhou algumas fraldas ao longo dos anos. E eles tinham a mesma aparência? Não eles não estavam.

E quando falamos sobre alimentar e cuidar de bebês, uma das grandes coisas é que eles nem sempre dizem o que precisam de uma maneira que você possa entender. Mas há muitas informações nessas fraldas que são basicamente micróbios e metabólitos. E se conseguirmos entender o que está acontecendo aqui, então poderemos ter pistas sobre como a saúde do bebê muda em tempo real. Então talvez a terapêutica possa ser mais responsiva, se tivermos mais informações sobre o que é uma fralda saudável versus o que é uma fralda não tão saudável.

Todos nós talvez tenhamos pesquisado no Google: “O verde está bem? O que está acontecendo aqui?" Na verdade, é uma das pesquisas parentais mais populares que existe. E achamos que podemos colocar um pouco mais de rigor nisso porque temos as ferramentas para realmente determinar se está tudo bem ou não? O melhor é que você nunca fica sem amostras. Assim, o nosso grupo e muitos outros grupos em todo o mundo conseguiram realmente começar a fazer estas perguntas sobre “como entendemos a saúde infantil?” através do desenvolvimento do microbioma nos primeiros meses de vida.

ESTROGATZ: Qual é exatamente o tipo de estudo que você faria? Então, você coleta um pouco de cocô e o que faria para analisá-lo?

JOHNSON: Podemos isolar o micróbio e então usar o sequenciamento de DNA para entender qual é a classificação desse micróbio. E então também podemos observar todas as pequenas moléculas ou produtos químicos que estão lá. Então talvez seja uma combinação de coisas que foram digeridas, coisas que não foram digeridas, células intestinais. Também podemos medir isso e tentar interpretar o que isso pode significar no contexto infantil.

Um dos exemplos mais famosos disso é que, em certas doenças hepáticas infantis, elas param de produzir bile. E então, se você puder medir a bile e ela estiver lá, ótimo, e se você medir a bile e ela não estiver lá, isso é um indicativo disso. Além disso, as fezes ficam com uma cor completamente diferente quando a bile não está presente. Mas no dia a dia, provavelmente faltam muitas informações, só porque ainda não conseguimos decodificá-las.

ESTROGATZ: Tudo bem. Parece que poderíamos fazer muitos shows sobre o próprio microbioma. Mas eu queria voltar ao leite, porque há tantas coisas fascinantes para discutir com vocês aqui. Qual é o tempo normal para se alimentar dessa maneira? Quando é hora de passar para outros tipos de nutrientes?

JOHNSON: Essa é uma boa pergunta, porque acho que é bom orientá-la. Assim, as recomendações da Organização Mundial da Saúde e do CDC seriam a alimentação exclusiva com leite humano durante seis meses. E depois a introdução de alimentos complementares. Pessoas diferentes têm maneiras diferentes de fazer isso. Mas ainda tendo o leite como principal fonte de calorias para o bebê por um tempo, e depois a introdução do leite de vaca potencialmente com um ano de idade. E também o incentivo a qualquer alimentação com leite humano, se isso funcionar para você. Portanto, não há realmente um momento em que você tenha que parar com isso necessariamente.

Mas acho que você está prestes a me fazer a pergunta de um trilhão de dólares: quais são as consequências para a saúde a longo prazo da exposição ao leite humano versus a exposição à fórmula infantil? Ao alimentar o bebê com leite hoje, estou evitando a asma alérgica em cinco anos? Ou existem processos de desenvolvimento que realmente dependem do tempo, que são muito importantes e que podem levar à saúde ao longo da vida? E poderíamos realmente determinar o que são para que estejam presentes em todas as formas de nutrição infantil? Penso muito nisso, no que é importante.

Mesmo como pais, vocês pensam: “Nossa, se eu os deixei cair de cabeça ontem, isso foi importante? Ou não foi? Ou “Não, eles lamberam isso do chão! Isso foi importante? Com quais coisas eu realmente preciso me preocupar em termos de criar o ambiente certo para prepará-los para o sucesso no futuro?

E a resposta é provavelmente, tipo, os bebês são muito robustos, então nos preocupamos talvez mais do que deveríamos.

ESTROGATZ: E será demasiado cedo para responder a alguma destas questões sobre os efeitos a longo prazo? O assunto é muito jovem ou já temos algumas pistas?

JOHNSON: Acho que há algumas pistas. Quero dizer, existem estudos epidemiológicos que têm correlações entre o modo de alimentação e os resultados ou mesmo a composição do microbioma com base no modo de alimentação e nos resultados. Mas acho que é muito cedo porque esses estudos são extremamente difíceis de fazer. O que é realmente desafiador em alguns estudos é que alimentar bebês é muito difícil.

Geralmente não é como leite humano versus fórmula ou isto versus aquilo. Tem momentos diferentes, tipo você pode ter passado dos três meses, ou pode ter passado dos seis meses, ou pode ter alimentação exclusiva por um mês.

Há tantas variações aí que precisamos capturar se quisermos realmente responder a essas perguntas de maneira adequada. E então precisamos ser capazes de acompanhar as coortes intensamente por um longo período de tempo para começar a responder algumas dessas questões. Isso exige muitos recursos.

ESTROGATZ: Então, num contexto mais amplo do que apenas o leite humano, e se falarmos de outros tipos de leite de mamíferos? Por exemplo, muitos de nós bebemos leite de vaca o tempo todo, e quão diferente é isso? O leite de alguns outros animais realiza tarefas que o leite humano não realiza e vice-versa?

JOHNSON: Sim, acho que existem algumas semelhanças, mas existem muitas diferenças. Se pensarmos na função do leite, é a de criar um bebé daquela espécie em particular, e as vacas e os bebés têm tamanhos diferentes e têm trajetórias de crescimento diferentes. Então você pode imaginar que isso pode se refletir no leite.

Então, quando você pensa em leite de vaca, mais rico em proteínas, versus leite humano, muito rico em carboidratos. Existem todos os tipos de estratégias diferentes para a transferência de nutrientes em diferentes espécies de leite animal. Mas o leite de vaca contém muitas coisas que são os blocos de construção do leite humano. Por isso, quando pensamos em usar o leite de vaca como alternativa, isso pode fazer muito sentido.

ESTROGATZ: Normalmente, bebemos leite pasteurizado. Tem gente que não, né? Acho que a diferença é que, se for pasteurizado, você matou todos ou a maioria dos micróbios que acompanhavam o passeio. Você ainda pode ter alguns dos nutrientes.

JOHNSON: E há leite pasteurizado de doador humano. Portanto, há toda uma reflexão sobre como pensamos sobre o leite doado e quais são os fatores vivos no leite doado e também as coisas que podem ser desnaturadas no cio. As moléculas podem alterar sua conformação em diferentes tipos de métodos de pasteurização. Há muitas pessoas realmente inteligentes por aí pensando sobre quais são as consequências disso.

ESTROGATZ: Outro que tenho certeza que está na cabeça de muitos de nossos ouvintes tem a ver com a intolerância à lactose. Li em algum lugar que a capacidade dos humanos adultos de decompor a lactose, que é, obviamente, o principal açúcar do leite animal, é uma característica relativamente moderna. Foi apenas há cerca de 6,000 anos que começamos a ser capazes de fazer isso. Historicamente, apenas os bebês tinham a enzima lactase que lhes permitiria digerir o leite materno.

Então, acho que a minha pergunta é: se os adultos de há 10,000 anos atrás não podiam beber leite, mas agora a maioria de nós pode, com algumas excepções, temos alguma ideia do que instigou esta mudança? Achamos que existe alguma mutação genética que foi favorável e começou a se propagar?

JOHNSON: Sim. Meu entendimento é que a lactase está sob um promotor neonatal. Portanto, este é um gene que será expresso durante a fase da infância e depois será desativado. Mas então você pode ter uma mutação que não desliga isso. E isso pode permitir que a lactase seja expressa na idade adulta. Algumas pessoas fizeram um trabalho realmente bom sobre a disseminação dessa habilidade específica, com base no rastreamento da genética dessa mutação específica. Alguns de seus micróbios também podem metabolizar a lactose. Trazendo de volta ao microbioma intestinal, como isso está envolvido na persistência da lactase e tal.

ESTROGATZ: Interessante. Você já tocou um pouco nisso, mas falou sobre leite versus fórmula. Certamente muitos pais ou cuidadores estarão pensando nisso. Sua pesquisa nos dá alguma visão sobre essa importante conversa?

JOHNSON: Sim, acho que se você vier ao meu laboratório, Steve, analisamos todo tipo de fórmula que conseguimos encontrar. Falamos de fórmula infantil como uma coisa só, mas existem muitas formulações diferentes. Portanto, em nosso laboratório quantificamos o leite que obtemos e também quantificamos qualquer uma das fórmulas que qualquer um dos cuidadores possa estar usando.

E você pode ver claramente as diferenças nos perfis nutricionais entre os diferentes tipos de fórmula e também entre a fórmula e o leite humano, e realmente tentar entender se existe um conjunto essencial de nutrientes aos quais o microbioma precisa ser exposto. Qualquer coisa que você alimentar um bebê, nós mediremos no laboratório.

O motivo de ser tão difícil falar sobre o assunto é que todo mundo está avaliando. Como eu dei essa palestra na reunião do Pew e depois as pessoas pensaram: “Que fórmula? O que eu fiz?" “Liguei para minha esposa e disse a ela que estávamos fazendo tudo errado!” E não quero que essa seja a mensagem. Quero que a mensagem seja mais de que as pessoas estão fazendo as coisas certas. E queríamos apenas mais informações.

ESTROGATZ: Eu sei que há questões importantes em jogo aqui para a medicina, para a população, para a saúde pública, para todos os tipos de coisas. Mas só em termos do prazer de ser cientista, o que é que lhe dá alegria na sua investigação?

JOHNSON: Nossa, tantas coisas. Conseguir fazer as perguntas que achamos interessantes. E também trabalhando com a equipe de cientistas com quem trabalho. Ver a criatividade e também a resiliência porque essas questões são difíceis.

[peças temáticas]

A foto que eu queria mostrar para vocês, no dia em que tiramos aquela foto, parados olhando para a tela do computador e eu pensei: “É isso? É isso que pensamos que é? Esse tipo de entusiasmo realmente impulsiona grande parte do trabalho árduo envolvido no que fazemos.

ESTROGATZ: Isso é ótimo. Muito obrigado. Então, estamos conversando com a bióloga molecular de Cornell, Liz Johnson. Obrigado mais uma vez, Liz, por esta conversa esclarecedora sobre o leite e o microbioma.

JOHNSON: Muito obrigado, Steve, por me receber.

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ESTROGATZ: Obrigado por ouvir. Você pode encontrar mais conteúdo – incluindo a imagem de Liz sobre a marcação de fluorescência no microbioma – na Quanta Magazine dot org [quantamagazine.org].

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“The Joy of Why” é um podcast de Revista Quanta, uma publicação editorialmente independente apoiada pela Fundação Simons. As decisões de financiamento da Simons Foundation não têm influência na seleção de tópicos, convidados ou outras decisões editoriais neste podcast ou em Revista Quanta.

“A alegria do porquê” é produzido por PRX Produções; a equipe de produção é composta por Caitlin Faulds, Livia Brock, Genevieve Sponsler e Merritt Jacob. A produtora executiva da PRX Productions é Jocelyn Gonzales. Morgan Church e Edwin Ochoa forneceram assistência adicional.

De Revista Quanta, John Rennie e Thomas Lin forneceram orientação editorial, com o apoio de Matt Carlstrom, Samuel Velasco, Nona Griffin, Arleen Santana e Madison Goldberg.

Nossa música tema é da APM Music. Julian Lin criou o nome do podcast. A arte do episódio é de Peter Greenwood e nosso logotipo é de Jaki King e Kristina Armitage. Agradecimentos especiais à Columbia Journalism School e a Bert Odom-Reed do Cornell Broadcast Studios.

Sou seu anfitrião, Steve Strogatz. Se você tiver alguma dúvida ou comentário para nós, envie um email para [email protegido].