Карол Л. Чийтъм

развитието

Катедра по психология и неврология и изследователски институт по хранене

Университет на Северна Каролина в Чапъл Хил

500 Laureate Way, Rm 1101, Kannapolis, NC 28081 (САЩ)

Сродни статии за „“

  • Facebook
  • Twitter
  • LinkedIn
  • електронна поща

Резюме

Мозъчното развитие на плода и бебето определя траекторията на организма през цялата продължителност на живота. Оптималното хранене на майката и бебето през периода на бързо развитие на мозъка е жизненоважно за целостта на невронния субстрат за последващи функции през целия живот. Целта на този преглед е да научи читателя за ефектите от храненето на плода и бебето върху развиващия се човешки мозък. Преглед на литературата разкрива 6 хранителни вещества, които са изследвани по отношение на храненето на майката и последващото развитие на мозъка на потомството: фолат, йод, желязо, витамин D, холин и докозахексаенова киселина (DHA; 22: 6n-3). Изследването се обсъжда с фокус върху времето на нуждите от хранителни вещества (предубеждение, пренатално и постнатално), както и потенциални объркващи и ненаблюдавани променливи.

Ключови съобщения

Храненето на майката е неразделна част от развитието на мозъка на плода и, ако кърми, на бебето.

Хранителните ефекти се определят от времето, тежестта и продължителността на дефицита или достатъчността.

Генетиката и епигенетиката определят индивидуалните нужди и метаболизма на хранителните вещества.

Хранителните вещества работят заедно по синергичен начин в полза на организма.

Въведение

Преглед на литературата разкрива 6 хранителни вещества, които са изследвани по отношение на храненето на майката и последващото развитие на мозъка на потомството: фолат, йод, желязо, витамин D, холин и докозахексаенова киселина (DHA; 22: 6n-3). Вижте Таблица 1 за пример източници на тези хранителни вещества. Изследванията около тези хранителни вещества ще бъдат обобщени тук, както и няколко основни концепции, но покритието няма да бъде изчерпателно.

маса 1.

Примери за естествени източници на избрани хранителни вещества

Значение на храненето на майката преди зачеването

Жените в детеродна възраст, които са сексуално активни, трябва да знаят, че храненето е важно предизачеване. Както споменахме, времето е наложително. През първите няколко гестационни седмици, когато повечето жени не знаят, че са бременни, зиготата расте с невероятна скорост. Правилното хранене подпомага бързото клетъчно делене, развитието на поддържащи структури като плацентата, имплантацията и затварянето на нервната тръба, които се случват през първите няколко седмици. Ето защо е важно жените в детеродна възраст да имат на борда подходящите хранителни вещества в случай на непредвидена бременност. Изследователските фокуси в хранителните нужди преди зачеването са предложени от проблемите на развитието. По-специално е извършена работа за документиране на ефектите на фолиевата киселина в превенцията на проблеми по време на неврулация и йод в превенцията на кретинизма.

Фолат

Фиг. 1.

Данни от Shaw et al. [7] относно риска от раждане на бебе с разстройства на нервната тръба, когато приемът на диетата е най-висок за фолат, фолат с холин, холин с метионин, холин с бетаин и холин с метионин и бетаин.

Йод

Основна причина за детските когнитивни проблеми в световен мащаб е дефицитът на йод при майката. Йодът е от съществено значение (което означава, че трябва да се набавя от диетата) и се използва при производството на хормони на щитовидната жлеза. По време на бременността нуждите от йод се увеличават, тъй като има повишена нужда от хормони на щитовидната жлеза (феталната щитовидна жлеза не започва да работи до втория триместър), за прехвърляне на майчин йод на плода през цялата бременност и за бъбречно изчистване на йод. Ако жената е със сериозен дефицит през първите няколко дни или седмици на бременността, резултатът е кретинизъм при детето, който се характеризира с психически дефицити, глух мутизъм и двигателни спазми на ръцете и краката. Тежестта на проблема зависи от тежестта на дефицита. Смята се, че кретинизмът се дължи на неспособността на майката да произвежда достатъчно тиреоиден хормон през онези решаващи първите няколко седмици, когато феталната щитовидна жлеза все още не функционира. Тъй като хормоните на щитовидната жлеза участват в неврогенезата и миграцията на невроните, както и в няколко други невронални процеса, ефектите на йодния дефицит могат да бъдат широко разпространени в мозъка.

Няколко проучвания за добавяне на йод са приложени в развиващите се страни. В проучване в Еквадор едно село е било третирано с йод, а друго е действало като контрол. Средният коефициент на интелигентност на децата, родени в третираното село, е по-висок в сравнение с контролното село, но интересното е, че ако лечението е настъпило преди бременността или през 1-ви триместър, разликата в IQ е била цели 11 точки [8]. Учените, работещи в Нова Гвинея, са инжектирали физиологичен разтвор или йод [9]. Нелекуваната група е имала процент на кретинизъм от 9%, а лекуваната група е била само от 2%. Анализите показват, че 6 от 7-те кретина в третираната група са родени от майки, които са били лекувани в края на бременността. Така че, лечението трябва да се извършва в началото на бременността и тъй като повечето жени не знаят, че са бременни през първите няколко седмици, наложително е да се постигне йодна достатъчност преди зачеване. Програмите за йодиране на сол съществуват в световен мащаб, но поради цената на йодираната сол резултатите не са толкова широко разпространени, колкото се очаква.

Обобщение

Фолатът и йодът са типичните примери за необходимостта от добро хранене на майката преди зачеването. Най-вероятно други хранителни вещества ще имат също толкова дълбоки ефекти. По този начин жените в детеродна възраст, които са сексуално активни, трябва да бъдат съветвани да установят здравословни хранителни навици, така че нивата им на хранене да са стабилни и оптимални. Важното е, че по време на бременността са необходими фолат и йод. Следващият раздел описва подробно други хранителни вещества, които са изследвани за тяхната полезност при развитието на плода.

Значение на храненето на майките по време на бременността

Витамин D

Недостигът на витамин D при майките е проучен задълбочено за ефекта му върху развиващия се мозък на плода, тъй като родените през зимата имат по-висок риск от развитие на шизофрения [напр. 13]. Плодът зависи изцяло от снабдяването на майката с витамин D [14]. Когато майката е в недостиг, плодът е в недостиг. Учените, използващи животински модели, разкриха, че дефицитът на витамин D води до морфологично различни мозъци в потомството: витамин D има роля в размера на мозъка, размера на вентрикулите, клетъчната пролиферация и сигнализирането на растежния фактор [15]. Към днешна дата всички изследвания върху хората са корелационни; не би било етично рандомизирането на жените да останат дефицитни през цялата бременност.

Ефектите на недостига на витамин D при майката върху IQ са смесени. Докато по-добрите резултати на 7-годишна възраст по интелигентната скала на Wechsler за деца (WISC) са свързани с по-доброто състояние на витамин D при майката и витамин D в кръвта на пъпната връв [16], по-добрият статус на витамин D по време на бременност не предсказва по-добри резултати в краткия доклад на Кауфман Тест за интелигентност (KBIT) на 5-годишна възраст [17] или по съкратената скала на интелигентност (WABI) на Wechsler на 9-годишна възраст [18]. По-добрият гестационен статус на витамин D е свързан с по-добрите езикови способности на 5 и 10 годишна възраст [19]. В едно от малкото проучвания, в които се оценява развитието на малките деца, изследователите съобщават за връзка между психомоторната и психическата подскала на скалите на Бейли за развитие на бебета (BSID): по-високият статус на витамин D на 13.5 гестационна седмица е свързан с по-високи резултати на BSID в 14-месечни [20]. И накрая, състоянието на витамин D при майката е свързано с риск от разстройство с хиперактивност с дефицит на вниманието (ADHD) с по-нисък витамин D при майката, предсказващ по-висок риск детето да развие ADHD [21].

Със сигурност изследователската група страда от липса на последователност в оценките и времевите точки на изследване, както често се случва при епидемиологичните анализи на установени масиви от данни. В допълнение и може би по-важното е, че жените с дефицит на витамин D обикновено са с по-нисък социално-икономически статус и като такива биха били по-податливи на вируси, по-вероятно да консумират тератогенни вещества (напр. Тютюн и алкохол) и биха били по-вероятно ще бъде недохранено като цяло.

Недостигът на желязо е проблем номер едно в храненето в света. Последствията от дефицита на желязо водят до загуба на милиарди производителност годишно. Човек може да има дефицит на желязо, без да е анемичен, но нивата на дефицит на желязо с анемия (IDA) могат да бъдат доста високи - до 77,2% при деца на възраст 1-3 години в селските райони на Индия [22]. В САЩ разпространението на дефицит на желязо в тези 1-2 години е 30,5% въз основа на общите телесни запаси [23]. И накрая, нивата на дефицит сред бременни жени по света достигат до 50% [24]. Дефицитът на желязо пренатално и в ранна детска възраст може да причини необратими невронни проблеми. Освен това е известно, че майчината хипертония и тютюнопушенето по време на бременност причиняват намаляване на материално-феталния транспорт на желязо, а гестационният диабет води до по-висока фетална нужда от желязо. По този начин пътищата към дефицита на желязо варират и не е известно дали добавките могат да предотвратят последващи невроповеденчески проблеми при потомството.

Феталната достатъчност на желязото подпомага невронния енергиен метаболизъм, развитието на дендрити и синапси, синтеза на невротрансмитери и началото на миелинизация [25]. Както бе споменато по-рано, времето, дозата и продължителността на недостатъчността определят последствията. В анализ на над половин милион деца в Швеция беше показано, че децата на майки, които са диагностицирани с анемия през първите 30 седмици от бременността, имат по-висока честота на разстройство от аутистичния спектър, ADHD и интелектуални увреждания в сравнение с деца от майки, които са диагностицирани по-късно по време на бременност или не са диагностицирани [26]. По този начин по-ранното време и по-продължителната продължителност на недостатъчността доведоха до по-тежки и диагностицируеми проблеми.

Феталното желязо се нуждае от увеличаване на бременността, усложнена от гестационен диабет. Проба от бебета от майки с диабет (IDM) бяха последвани надлъжно от изследователска група, ръководена от Нелсън и Георгиев. Тези бебета са били тествани за първи път на 38–42 седмици след менструалната възраст в електрофизиологична парадигма, известна като свързани със събития потенциали или ERP, за да се оцени способността им да разпознават гласа на собствените си майки [27]. Кърмачетата бяха разделени на 2 групи, определени като нива на феритин в серума на връв над и под 34 μg/L. Новородените от групата с ниско съдържание на желязо не са били в състояние да разграничат гласовете на майките си от гласовете на непознати, докато тези от групата с по-високи нива на желязо са били в състояние да изпълнят тази задача за разпознаване на паметта. Подмножество от тази извадка беше тествано на 12-месечна възраст по поведенческа задача, предназначена да тества декларативна (явна) памет [28]. В този случай IDM групата се сравнява с групата, която не е IDM, вместо да ги разделя на нивата на феритин. Групата IDM имаше по-ниски резултати на умствената скала на BSID-II и на задачата за паметта спрямо контролите (Фиг. 2). Важно е да се отбележи, че тези бебета не са имали дефицит на желязо на 9-месечна възраст [29] и по този начин когнитивните резултати могат да бъдат пряко приписани на пренаталния и неонаталния статус на желязото.

Фиг. 2.

Данни от DeBoer et al. [28] относно явна производителност на паметта за IDM на 12-месечна възраст. Бебетата бяха тествани за ефективност веднага след моделирани от изследователя 2-стъпкови събития и след 10-минутно закъснение. Участниците бяха оценени дали са извършили действията (н = 2) и дали са извършили действията в правилния ред след 10-минутно закъснение (н = 1). Изпълнението беше значително различно в най-трудната част от задачата - получаване на действията в правилния ред след забавянето стр