Детска болница д-р фон Хаунер, Медицински център на Университета в Мюнхен, Мюнхен, Германия

Детска болница д-р фон Хаунер, Медицински център на Университета в Мюнхен, Мюнхен, Германия

Детска болница д-р фон Хаунер, Медицински център на Университета в Мюнхен, Мюнхен, Германия

Кореспонденция

Бертолд Колецко, д-р д-р д-р мед хабил, д-р, университетски професор по педиатрия, Отдел по метаболитна и хранителна медицина, Детска болница д-р фон Хаунер, Медицински център на Университета в Мюнхен, Lindwurmstr. 4, D ‐ 80337 Мюнхен, Германия.

Тел: +49 89 5160 2826 |

Факс: +49 89 5160 7742 |

Детска болница д-р фон Хаунер, Медицински център на Университета в Мюнхен, Мюнхен, Германия

Детска болница д-р фон Хаунер, Медицински център на Университета в Мюнхен, Мюнхен, Германия

Детска болница д-р фон Хаунер, Медицински център на Университета в Мюнхен, Мюнхен, Германия

Кореспонденция

Бертолд Колецко, д-р д-р д-р мед хабил, д-р, университетски професор по педиатрия, Отдел по метаболитна и хранителна медицина, Детска болница д-р фон Хаунер, Медицински център на Университета в Мюнхен, Lindwurmstr. 4, D ‐ 80337 Мюнхен, Германия.

Тел: +49 89 5160 2826 |

Факс: +49 89 5160 7742 |

Резюме

Храненето на бебета оказва голямо въздействие върху непосредствените резултати и дългосрочните рискове за здравето и по-късните заболявания, като затлъстяване и свързани с това разстройства, явление, наричано „метаболитно програмиране“. Този преглед обсъжда постулираните в момента хипотези и механизми, разследвани от проекта EarlyNutrition.

Заключение

Бързото наддаване на тегло през първите 2 години от живота, най-вече медиирано от дневния протеин, засяга метаболитните пътища на инсулиноподобния растежен фактор. Изглежда, че епигенетичните процеси играят роля.

Основни бележки

  • Връзката между храненето и растежа на бебетата през първите 2 години и по-късните рискове от затлъстяване и свързаните с тях разстройства понастоящем е неясна.
  • Предполага се, че млечните протеини влияят на инсулиноподобните растежни фактори I в ранна детска възраст и са свързани с такива програмни ефекти, докато епигенетичните процеси играят основна роля.
  • Необходими са допълнителни изследвания, за да се разгадаят точните механистични пътища и да се осигури солидна доказателствена база за препоръки за практиката.

Въведение

Процентът на затлъстяването се е увеличил драстично през последните десетилетия, особено в детството. Затлъстяването е не само неблагоприятно състояние само по себе си, но е и прелюдия за много други неинфекциозни заболявания в по-късния живот, като захарен диабет, метаболитен синдром и сърдечно-съдови заболявания. Това важи не само за развитите страни, но става все по-драматично и в развиващите се страни, където обществата претърпяват бърз социално-икономически преход, който води до съжителство както на недохранване, така и на прехранване 1. Данните, събрани от Международната асоциация за изследване на затлъстяването през 2012 г., подчертават особена загриженост относно високото разпространение на детското затлъстяване в различните региони на Световната здравна организация (СЗО), с най-висок процент от около 9%, в региона на Америка (Фиг. 1). Икономическата тежест, свързана с тази епидемия от затлъстяване, е драматична 2 .

върху

Натрупващите се данни показват, че наднорменото тегло или затлъстяването на 5-годишна възраст предсказва по-късен риск от затлъстяване и свързаните с него разстройства. Поради това изследванията на ранните фактори, свързани с риска от затлъстяване, придобиха голям интерес през последните години. Счита се, че ранните пренатални и постнатални преживявания предизвикват трайни промени във физиологичните функции на бебето, излагайки тялото на риск от метаболитни нарушения 3, 4, феномен, наричан метаболитно програмиране и за първи път наблюдаван преди близо 40 години 5. Сред тези ранни случаи на хранене, храненето по време на бременност и кърмачество играе жизненоважна роля.

Настоящият преглед има за цел да предостави актуална информация за избрани изследвания на метаболитното програмиране на затлъстяването чрез хранене и растеж на бебета в постнаталната фаза. Физиологичните аспекти и постулираните механизми също са обсъдени.

Ролята на бързия растеж в детството

Кърмене срещу хранене с формула и риск от затлъстяване

Поради доказаните си ефекти върху здравето и дългосрочния потенциал за превенция на заболяванията, кърменето се счита за най-добрата практика по отношение на храненето на бебета 30. Съобщени са няколко ползи за здравето, сред които защитен ефект срещу затлъстяването и свързаните с него разстройства. Въпреки че преди повече от десетилетие СЗО препоръчваше изключително кърмене за 6 месеца, нивата на кърмене все още не са достигнали желаното ниво в много части на света 31 .

Изучихме връзката между кърменето и по-късния риск от наднормено тегло и затлъстяване в проучване в напречно сечение в Бавария, Германия 21. Получени са данни за ръст и тегло за 9357 деца, участвали в задължителния здравен преглед в училище. Преди това кърмените деца са показали по-ниско разпространение както на наднормено тегло (9,2 срещу 12,6%), така и на затлъстяване (2,8% срещу 4,5%), отколкото на деца, хранени с адаптирано мляко. Различията в социалната класа или начина на живот не могат да обяснят защитния ефект на кърменето. Деца, които по всяко време са били кърмени, показват значително намалено коригирано ИЛИ както за наднормено тегло [OR 0.79 (95% CI: 0.68, 0.93)], така и за затлъстяване [OR 0.75 (95% CI: 0.57, 0.98)] в сравнение с тези, които са никога не се кърми. Коригираното ИЛ показва значителна обратна връзка доза-отговор между продължителността на кърменето и както наднорменото тегло, така и затлъстяването, което е в съответствие с причинния ефект на кърменето или компонентите на кърмата върху намаляването на затлъстяването.

Очевидно е, че ще бъдат необходими адекватни интервенционни проучвания, за да се определят в крайна сметка причинно-следствените връзки зад обратната връзка между кърменето и риска от затлъстяване. Например клъстерно рандомизирано проучване в Беларус постави съмнение относно защитния ефект на кърменето върху риска от затлъстяване. Изпитването е проведено в болници, на които е било възложено да насърчават кърменето, или да не се извършва активна намеса35. Въпреки факта, че интервенцията постига значително по-голяма продължителност на кърменето, не е установен ефект върху разпространението на затлъстяването на възраст шест и половина. Важно е да се отбележи, че в това проучване липсва достатъчно статистическа сила за определяне на защитен ефект на кърменето спрямо храненето с адаптирано мляко, тъй като процентите на кърмене са относително сходни както в интервенционната, така и в контролната група, а общото разпространение на затлъстяването е ниско при тази популация 39 .

Докато основните механизми, чрез които кърменето може да намали риска от по-късно затлъстяване, остават неясни, се предполага, че има роля във физиологичното програмиране на някои важни сигнални пътища. Като цяло, кърмените бебета наддават по-бавно от кърмените, особено след 3-месечна възраст. Вероятно физиологично обяснение за тази връзка може да бъдат наблюдаваните по-високи нива на плазмен инсулин при кърмачета в сравнение с кърмачета, което може да стимулира отлагането на мазнини. Самите тези по-високи нива на инсулин могат да бъдат предизвикани от по-високото съдържание на протеини в адаптираните млека и липсата на биоактивни съединения, модулиращи растежа, които присъстват в кърмата. Още преди 20 години беше демонстрирано, че хранителните вещества модулират ендокринните системи като оста IGF, която играе жизненоважна роля в ранния растеж 40 .

Към днешна дата цялостните доказателства показват, че кърменето е свързано с умерен, но постоянен защитен ефект срещу по-късно затлъстяване. Тези констатации подчертават важността на насърчаването на насърчаването, защитата и подкрепата на кърменето, както и прилагането на етични подходи за пускане на пазара на заместители на кърмата, като кърми за кърмачета и следващи храни, които не подкопават кърменето 41 .

Основни механизми - оста на IGF и ранното снабдяване с протеини

Изследвахме „Ранната протеинова хипотеза“ в рандомизирано клинично проучване, Европейски проект за детско затлъстяване 48. Това многоцентрово проучване е създадено в учебни центрове в пет европейски държави, Белгия, Германия, Италия, Полша и Испания. За да бъдат допустими за включване в проучването, участниците трябваше да бъдат видимо здрави, доносени бебета, родени от неусложнена, едноплодна бременност. Хранените с адаптирано мляко произволно и изключително получават една от двете формули не по-късно от осмата пълна седмица от живота нататък. Кърмените деца трябваше да бъдат кърмени изключително през първите 3 месеца. Храните за кърмачета са заменени с допълнителни храни от петия месец нататък и се предоставят до навършване на 1 година.

По-ниските протеини (LP) и по-високите протеини (HP) за кърмачета и следващите формули имат идентична енергийна плътност, постигната чрез адаптиране на съдържанието на мазнини, докато съдържанието на протеин е 1,8 g протеин/100 kcal спрямо 2,9 g протеин/100 kcal в храни за кърмачета и 2,2 g протеин/100 kcal срещу 4,4 g протеин/kcal в следващите формули. Относителното съдържание на аминокиселини е практически идентично във всички формули.

Използвайки данните от предишни кохортни проучвания, ние оценихме потенциалното въздействие на намаления прием на протеин в кърмаческа възраст върху затлъстяването в юношеска възраст. Изчислихме очаквано намаляване на разпространението на затлъстяването на 14-16-годишна възраст от 13% 48. Ефектите от интервенцията след ранната възраст на малките деца понастоящем се изследват в дългосрочното последващо проучване.

Дългосрочни ефекти върху риска от затлъстяване - липсващата връзка е епигенетиката?

Въз основа на важните констатации по-горе, ясно е, че има манипулируеми физиологични механизми, действащи да променят растежа в ранния живот с дългосрочни последици за затлъстяването при възрастни. Остава въпросът как организмът запаметява тези ранни случаи, като ефектите се упражняват много години по-късно и дори се предават от едно поколение на следващото. Въпреки че доказателствата ясно показват, че немодифицируемите генетични фактори играят важна роля в ранното начало на затлъстяването, само те изглеждат недостатъчни за обяснение на бързото нарастване на затлъстяването през последните десетилетия. Освен това откритата централна роля на молекулярните комплекси в процесите на трансдукция на сигнали като mTOR и съпътстващите краткосрочни промени, наблюдавани в метаболизма и растежа, може да не предоставят пълно обяснение за дългосрочното програмиране на риска от затлъстяване.

Заключения и бъдещи перспективи - Проектът EarlyNutrition

Натрупването на доказателства подчертава потенциала на храненето по време на ранна детска възраст да бъде мощен и модифицируем определящ фактор за риска от затлъстяване в детска възраст. По-специално, растежът през ранния живот и свързването му със специфични хранителни компоненти като протеин предлагат огромна възможност за ефективна профилактика. Проектът EarlyNutrition, финансиран от ЕС, понастоящем предприема най-големия проект за метаболитно програмиране, за да разбере по-добре тази връзка като една от централните теми на цялостната си изследователска програма (www.project-earlynutrition.eu). Изследванията включват предпазване от бременност, бременност и кърмачество. Изучават се дългосрочните ефекти на продължителността на кърменето, интериндивидуалните вариации в състава на кърмата и на допълнителните модели на хранене върху по-късното затлъстяване и метаболитния отговор. Нещо повече, ще бъде проучено дали новите подходи за модифициране на азотния състав на адаптираното мляко за бебета или намаляване на гликемичния индекс на проследяващата адаптирано мляко подобряват метаболитния отговор и по този начин водят до намалено затлъстяване с превантивни ползи.

Доказано е, че затлъстяването и свързаните с него съпътстващи заболявания особено се увеличават при хора, които са имали „несъответствие в развитието“ между неоптимална пренатална/бебешка среда и обезогенна детска среда. Следователно се изследват взаимодействията между скоростите на пренаталния и постнаталния растеж по отношение на затлъстяването в късното детство. Насърчените доказателства, че прекомерното наддаване на тегло по време на бременност и/или бързото наддаване на тегло в ранна детска възраст води до по-късно затлъстяване, ще помогнат за формулиране на политики, насочени към обръщане на нарастващите нива на детското затлъстяване и свързаните с това разстройства. Проучванията в проекта са подкрепени от метаболомични и епигеномни анализи, за да се изяснят механизмите зад различните обсервационни и интервенционни настройки. От особен интерес е откриването на забележими и потенциално предотвратими неблагоприятни модели в ранното метаболитно програмиране.

Проектът има за цел да предостави решително доказателство, че диетичните модификации в ранна детска възраст, по-специално свързани с кърменето и практиките на допълващо хранене, както и нови композиционни подходи към адаптираното мляко за кърмачета, могат да намалят риска от затлъстяване и свързаните с него нарушения при потомството. Тези комбинирани подходи ще дадат важни нови прозрения и ще допринесат за разработването на нови интервенционни стратегии за превенция на затлъстяването и свързаните с тях разстройства.

Благодарности

Изследванията, докладвани тук, са проведени с частична финансова подкрепа от Комисията на Европейските общности, специфична програма за научноизследователска и развойна дейност „Качество на живот и управление на живите ресурси“, в рамките на 5-та рамкова програма, изследователски грант № QLRT – 2001–00389 и QLK1 ‐ CT ‐ 2002‐30582, 6-та рамкова програма, договор №. 007036, 7-ма рамкова програма, договор №. FP7‐289346 ‐ РАННО ХРАНЕНЕ и Европейския изследователски съвет Advanced Grant ERC ‐ 2012 ‐ AdG - договор №. 322605 МЕТА-РАСТЕЖ. Този ръкопис не отразява непременно възгледите на Комисията и по никакъв начин не предвижда бъдещата политика в тази област. Допълнителна подкрепа от Националната мрежа за компетентност по въпросите на затлъстяването, Безвъзмездна помощ № 01 GI 0825, Германското министерство на образованието и научните изследвания, Берлин, Фондацията за детско здраве, Мюнхен и Приоритетния проект за иновационни изследвания MC-Health на Мюнхенския университет (подпроект I) е с признателност признати. Авторите не декларират конфликт на интереси. Приносът на авторите към този ръкопис беше следният: BB предприе търсенето на литература и написа този несистематичен преглед, а HD и BK редактираха ръкописа.