Na een 300 miljoen jaar durende evolutie is moedermelk nu aangepast aan het brein van baby's: koemelk voor het menselijke brein?
In minder dan vier weken heeft de tien minuten durende TED-talk "What We Don’t Know About Mother's Milk" van universitair hoofddocent Katie Hinde meer dan 685.000 kijkers betrokken bij de wereldwijde discussie over borstvoeding. Waardoor heeft de analyse van verschillende levenssoorten, of vergelijkende lactatie, een revolutie ontketend binnen de borstvoedingswetenschap en ervoor gezorgd dat mensen op een andere manier over het onderwerp praten?
Het antwoord werd duidelijk tijdens het 12e internationale symposium over borstvoeding en lactatie: context. Door de melk van verschillende levenssoorten te vergelijken, zien we dat wanneer de levenssoorten worden gesplitst, ze een eigen evolutionair pad volgen dat de melkevolutie van die levenssoort beïnvloedt. Dit heeft als resultaat dat er opvallende verschillen zijn in de bestanddelen van de moedermelk van de verschillende levenssoorten, wat bewijst dat de melk van elk zoogdier is afgestemd op de voeding van het eigen jong.
"Mensen denken dat er eerst dinosaurussen waren en dat er toen pas zoogdieren kwamen", vertelt Hinde. "In werkelijkheid leefden ze naast elkaar. Meer dan 300 miljoen jaar geleden vond er een splitsing van de synapsiden en sauropsiden plaats. De synapsiden werden zoogdieren en de sauropsiden werden dinosaurussen en reptielen."
Op dat moment begon melk zich te ontwikkelen als unieke aanpassing van zoogdieren om nakomelingen bescherming en voedingsstoffen te bieden. Dit vond lange tijd voordat 230 miljoen jaar geleden de eerste dinosaurussen leefden al plaats. Zoogdieren onderscheidden zich door de unieke vaardigheid van de moeders om 'hun lichaam vloeibaar te maken om nakomelingen te voeden'. Deze uitspraak van Hinde is inmiddels zeer bekend. Het lichaam van een moeder heeft zich al aangepast aan de leefomgeving. Deze aanpassing wordt doorgegeven door de stoffen vloeibaar te maken om het jong van voeding te voorzien. Dit stelt nakomelingen van elke levenssoort in staat te groeien, zich te ontwikkelen en te gedijen, zonder hierbij afhankelijk te zijn van de beschikbaarheid van voedsel en schoon water in de directe omgeving.
De evolutie van melk heeft zich gedurende 300 miljoen jaar voortgezet, om zo te voorzien in de behoeften van alle organen in het lichaam van pasgeboren zoogdieren, waaronder het meest complexe orgaan, het brein. Deze evolutionaire geschiedenis maakt het eenvoudiger voor ons om te begrijpen waarom het menselijk brein, dat nog steeds geavanceerder is dan welke door de mens ontwikkelde technologie dan ook en exponentieel complexer is dan het op één na slimste brein van een dier, alleen met moedermelk volledig wordt ondersteund bij de ontwikkeling vanaf de geboorte. Menselijke moedermelk is al even complex vergeleken met de melk van andere zoogdieren.
Moedermelk bevat honderdduizenden bioactieve moleculen[i], waarvan de meeste het brein direct of indirect beïnvloeden. Vetzuren met een lange keten in moedermelk worden gebruikt om myelinescheden rondom neuronen te vormen, wat een snellere en complexere breinverwerking tot gevolg heeft.[ii] De meer dan 400 proteïnen[iii] voeden het lichaam niet alleen, maar activeren ook het immuunsysteem. Daarnaast leveren ze neurotrofinen, die de neuronen in het brein beschermen en verder ontwikkelen. De minimaal 200[iv] verschillende typen oligosachariden (prebiotica) voeden het microbioom (de darmflora) en spelen een belangrijke rol bij levenslange immuniteit. Door het immuunsysteem te ondersteunen, verminderen ze ontstekingen in het brein, waardoor ze de ontwikkeling van het brein op indirecte wijze bevorderen. Pluripotente stamcellen[v] worden verondersteld naar alle organen van baby's, waaronder het brein, te reizen, om de ontwikkeling te vergemakkelijken. Micro-RNA bestaat uit krachtige genetische regulatoren[vi] die een gezonde celontwikkeling stimuleren, onder andere voor de witte en grijze cellen in de hersenen en het uitzonderlijke vezelnetwerk dat de hersengebieden verbindt waardoor het menselijke intellect zich onderscheidt.
"Van de 7000 zoogdieren, waarvan bijna 40% uit knaagdieren en vleermuizen bestaat, hebben primaten de meest complexe levens en sociale verhoudingen", aldus Hinde. "Vooral bij mensen is de ongeëvenaarde complexiteit van het menselijk brein duidelijk te zien. Het is belangrijk om voedsel binnen te krijgen, maar rivaliteit en vriendschappen staan ook hoog in het vaandel. We lossen problemen op, werken samen, concurreren en bedenken strategieën. Onze levens zijn zeer complex en zijn gebaseerd op wat we leren naarmate we groeien en ons ontwikkelen. En de lessen die we leren, worden gevormd, gestimuleerd en opgebouwd door moedermelk." Het menselijk brein en moedermelk kennen hun gelijke niet.
Het meest recente onderzoek dat Hinde heeft gedaan, had als doel om te identificeren hoe unieke hormonen in moedermelk bepalen of de melk als brandstof wordt gebruikt door de baby, of wordt gebruikt voor de vorming van het brein en de organen. "Calorieën worden slechts één keer verbrand. Hoe calorieën brandstof of weefsel worden, moet op een bepaalde manier worden geregisseerd", zegt Hinde. "De hormonen in melk helpen het lichaam besluiten, als er compromissen nodig zijn, of de ontwikkeling moet worden gestimuleerd dan wel brandstof voor gedragshandelingen moet worden geleverd. Dit proces is afhankelijk van het zoogdier, de cultuur en zelfs de lokale gemeenschap waarin de moeder leeft. Dit is bij mensen het meest complex."
Hoe de melk het brein vormt in de baby- en peutertijd heeft invloed op nog veel meer dan alleen die vroege cognitieve ontwikkeling. Het meest recente menselijke onderzoek toont aan dat moedermelk en borstvoeding ook later, tijdens de tumultueuze adolescentieperiode, een geavanceerdere cognitieve ontwikkeling tot gevolg hebben[vii]. Bovendien bestuurt het brein de koers die het lichaam volgt in het leven. Een brein dat optimaal is gevormd en gevoed tijdens de evolutionaire afstemming van de melk geeft een leven lang optimale instructies door aan het hele lichaam.
Een op Tarzan geïnspireerde fantasie over een apenmoeder die de zorg voor een mensenkind op zich neemt, is dan misschien betoverend, maar een apenmoeder zou alleen het allernoodzakelijkste te bieden hebben voor lichaam en geest van de mens. Primaten beschikken alleen over de meest rudimentaire overeenkomsten in de vorm van min of meer gelijke percentages wat betreft melkvetten, suikers en proteïnen. De genuanceerde bestanddelen van moedermelk komen niet voor in apenmelk (zelfs niet in de melk van chimpansees, die meer gelijkenissen met de mens vertonen). De hersenen van Tarzan zouden nadeel hebben ondervonden van de afwezigheid van de bestanddelen van menselijke moedermelk die nodig zijn voor een volledige ontwikkeling. Dat is misschien nog een reden voor het feit dat hij niet kon praten.
En hoe zit het met koemelk? Koemelk is overal verkrijgbaar voor menselijke consumptie. Wil dat zeggen dat koemelk geschikter is voor mensen of mensenbaby's dan andere soorten melk? "In de zoogdierenorde hebben ratten en mensen eigenlijk meer recente gemeenschappelijke voorouders dan koeien en mensen", vertelt Hinde. Dus, iemand zin in rattenmelk? Proost!
Toch gaat het niet om de genetische geschiktheid, maar meer om de geïndustrialiseerde, wereldwijde toevoer van koemelk. Voor deze hoeveelheid melk zouden veel meer ratten dan koeien nodig zijn. Daarom is koemelk de basis voor de meeste alternatieven voor moedermelk (zuigelingenvoeding). Aangezien minder dan 40% van de pasgeborenen uitsluitend borstvoeding krijgt tijdens de cruciale eerste zes maanden[viii], betekent dit dat 60%, of ongeveer 78 miljoen pasgeborenen per jaar, vervangende melk krijgt, die zeer incompatibel is met de genetische vereisten van menselijke baby's en absoluut niet optimaal is voor de ontwikkeling van de hersenen.
Koemelk voorziet niet in de behoeften van het brein van een mensenbaby en de wetenschap is er nog niet in geslaagd om de duizenden bestanddelen na te maken die nodig zijn om zuigelingenvoeding te maken die in de buurt komt van moedermelk. Hinde concludeert: "Moedermelk is voeding, medicijn en signaal tegelijk. Deze melk is het eerste voedsel dat een baby volgens de evolutie eet en we weten er niet genoeg over om het te kunnen reproduceren."
Katie Hinde, universitair hoofddocent
Oprichter van de blog "Mammals Suck... Milk!" Katie Hinde, universitair hoofddocent, maakt lactatiewetenschap populair bij een opkomende generatie ouders, clinici en academici. Ze is universitair hoofddocent bij het Centre for Evolution and Medicine en de School of Human Evolution and Social Change van Arizona State University en geeft leiding aan het Comparative Lactation Laboratory van het California National Primate Research Centre. Daarnaast is ze lid geweest van de uitvoerende raad van de International Society for Research in Human Milk and Lactation.
[i] https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3586783/
[ii] https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3777218/
[iii] https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24452231
[iv] https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3983013/
[v] https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22865647
[vi] http://www.fasebj.org/content/29/1_Supplement/582.8.short
[vii] https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3777218/
[viii] https://www.unicef.org/nutrition/files/Breastfeeding_Avocacy_Initiative_Two_Pager-2015.pdf
