Consecuencias a largo plazo de la alimentación inicial sobre el riesgo posterior de obesidad Berthold Koletzko Cada vez se dispone de más pruebas a favor de que los acontecimientos metabólicos que tienen lugar durante las ventanas temporales críticas del desarrollo prenatal y postnatal producen notables efectos moduladores sobre la salud en la vida posterior, un concepto que se denomina frecuentemente “programación” o “programación metabólica” [1]. Han transcurrido ya unos 30 años desde que Dörner [2] afirmó por vez primera que las concentraciones de hormonas, metabolitos y neurotransmisores durante los períodos críticos del desarrollo precoz programan el riesgo de enfermedades en la edad adulta humana, un concepto que ha recibido desde entonces un enorme apoyo científico y una amplia atención. También existen pruebas crecientes demostrativas de que la nutrición inicial programa el riesgo posterior de obesidad. En un extenso estudio transversal en niños alemanes, hallamos un considerable efecto protector de la lactancia materna y su duración frente al riesgo de obesidad en la edad escolar [3], dato que ha sido confirmado desde entonces en otras poblaciones por numerosos investigadores. En un reciente meta-análisis de estudios epidemiológicos publicados, en los que se efectuaba una comparación entre diversas modalidades de lactancia inicial y se introducía una corrección para factores potencialmente engañosos (fig. 1), se consiguió reunir a más de 69.000 participantes que cumplían los criterios de inclusión [4]. El meta-análisis confirmó que la lactancia materna reducía el riesgo de obesidad en la infancia, significativamente en torno al 22%, en relación con la alimentación con leches infantiles, tras la corrección para las variables biológicas y sociodemográficas engañosas. Proponemos que el efecto protector de la lactancia materna se explica, por lo menos en parte, por la inducción de niveles menores de ganancia de peso de los lactantes. En un estudio de cohortes, en 4.235 1 O’Callaghan 1997 Bergmann 2003 Hediger 2001 Li 2003 Poulton 2001 von Kries 1999 Liese 2001 Toschke 2001 Gillman 2001 Efectos AOR establecidos 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 Cociente de posibilidades Fig. 1. Una revisión sistemática y el meta-análisis de estudios epidemiológicos publicados (estudios de cohortes, estudios de casos y controles o estudios transversales), en los que se realiza una comparación entre modalidades de lactancia iniciales y se introduce una corrección para factores potencialmente engañosos, demuestra que la lactancia materna produce un efecto protector, moderado pero uniforme, frente a la obesidad en edades posteriores (cociente de posibilidades [odds ratio] corregido medio: 0,78; IC 95%: 0,71–0,85). AOR: cociente de posibilidades corregido. Adaptado de Owen y cols. Effect of infant feeding on the risk of obesity across the life course: a quantitative review of published evidence. Pediatrics 2005;115:1367–1377. niños alemanes de edades comprendidas entre cinco y seis años, el riesgo de sobrepeso al comienzo de la escolarización estaba relacionado con el crecimiento inicial [5]. El mejor factor pronóstico global de sobrepeso al comienzo de la escolarización fue la elevada ganancia de peso entre el nacimiento y los dos años de edad. En consecuencia, parece prudente tratar de evitar una ganancia de peso excesiva durante este período. El índice de ganancia de peso durante los dos primeros años de vida está influido por diversos factores pronósticos, entre los que destacan los factores genéticos del individuo y su madre, el peso al nacer, las influencias metabólicas durante el embarazo, los factores de salud y enfermedad, como la aparición de infecciones y, no menos importante, la dieta y el aporte de nutrientes. Planteamos la hipótesis de que la mayor ingestión de proteínas con las leches infantiles, en comparación con la leche materna, puede constituir un factor influyente. La 2 Proteína Insulina, IGF-1 Crecimiento inicial (2 primeros años) Actividad adipógena (diferenciación de adipocitos) Fig. 2. La ingestión de proteínas en el lactante, que supera las necesidades metabólicas, puede estimular la secreción de insulina y el factor de crecimiento insulínico de tipo 1 (IGF-1) que, a su vez, puede incrementar tanto el crecimiento durante los dos primeros años de vida como la actividad adipógena y la diferenciación de adipocitos y, en consecuencia, incrementar el riesgo posterior de obesidad. ingestión de proteínas por kg de peso corporal es alrededor del 55–80% superior en los lactantes alimentados con leches infantiles que en los lactantes alimentados con leche materna. Proponemos que las elevadas ingestas iniciales de proteínas, que sobrepasan las necesidades metabólicas, pueden estimular la secreción de insulina y el factor de crecimiento insulínico de tipo 1 (IGF-1) e incrementar la ganancia de peso en la lactancia y el riesgo posterior de obesidad (“hipótesis de proteínas iniciales”, fig. 2). El Proyecto Europeo de Obesidad en la Infancia está verificando esta hipótesis en un ensayo de intervención a doble ciego, aleatorizado, en más de 1.000 lactantes de cinco países europeos. Se asignan aleatoriamente lactantes que no reciben alimentación con leche materna a leches infantiles con mayores o menores contenidos en proteínas y se siguen hasta la edad escolar. Si se llegase a establecer algún efecto de los hábitos alimentarios de los lactantes sobre el riesgo posterior de obesidad, existiría una mayor posibilidad de intervención preventiva eficaz con un beneficio significativamente potencial para la salud, tanto en la población infantil como en la población adulta. Bibliografía 1 2 Koletzko B, Akerblom H, Dodds PF y cols: Early nutrition and its later consequences: new opportunities. Adv Exp Med Biol 2005;569:1–237. Dörner G: Perinatal hormone levels and brain organization; en: Stumpf WE, Grant LD (eds): Anatomical Neuroendocrinology. Basel, Karger, 1975: 245–252. 3 3 4 5 4 Von Kries R, Koletzko B, Sauerwald T y cols: Breast feeding and obesity: cross sectional study. BMJ 1999;319:147–150. Arenz S, Rückerl R, Koletzko B y cols: Breast-feeding and childhood obesity: a systematic review. Int J Obes Relat Metab Disord 2004;28:1247–1256. Toschke AM, Grote V, Koletzko B y cols: Identifying children at high risk for overweight at school entry by weight gain during the first 2 years. Arch Pediatr Adolesc Med 2004;158:449–452. Necesidades energéticas de lactantes y niños N a n c y F. B u t t e Las necesidades energéticas de lactantes y niños se definen como la cantidad de energía alimentaria necesaria para equilibrar el gasto total de energía (GTE) en un nivel deseable de actividad física y favorecer el crecimiento y el desarrollo óptimos, coherentes con el estado de salud a largo plazo [1, 2]. Las recomendaciones de aporte de energía alimentaria deben satisfacer las necesidades energéticas para evitar la subnutrición y sobrenutrición. Al contrario que las recomendaciones de otros nutrientes, que satisfacen o sobrepasan las necesidades de prácticamente todos los individuos de la población, las recomendaciones de aporte de energía alimentaria se basan en la necesidad media del grupo de población para evitar aportes energéticos que sobrepasen las necesidades. Las recomendaciones de aporte energético y actividad física están destinadas a apoyar y mantener el crecimiento y el desarrollo de niños y adolescentes bien nutridos y sanos. Las recomendaciones previas de aporte de energía alimentaria de lactantes y niños pequeños, menores de 10 años, se basaron en los aportes observados de niños sanos con crecimiento normal, debido en gran medida a la falta de información sobre la energía consumida en la actividad física, necesaria para estimar el GTE. Para niños mayores de 10 años se consideró el enfoque factorial. Desde el informe FAO/OMS/UNU de 1985 [3] se han llegado a disponer de nuevos datos del GTE a partir del agua doblemente marcada y de la monitorización de la frecuencia cardíaca en lactantes, niños y adolescentes con el fin de estimar sus necesidades energéticas. En comparación con el informe FAO/OMS/ UNU de 1985, las recomendaciones FAO/OMS/UNU de 2004 e IOM 2002 son de alrededor de un 12% menores entre 0 y 3 meses de edad, 17% menores entre 3 y 9 meses y 20% menores entre 9 y 12 meses. Las presentes recomendaciones FAO/OMS/UNU de 2004 son, en promedio, un 18% menores para los niños y un 20% menores para las niñas de menos de 7 años, y un 12% menores para los niños y un 5% menores para las niñas entre 7 y 11 años. Entre 12 y 18 años, las necesidades 5 son un 12% mayores para varones y mujeres. Las recomendaciones IOM de 2002 son un 8% menores para los niños de menos de 7 años, un 2% menores para los niños entre 7 y 11 años y un 8% mayores para los varones de 12 a 18 años. Aunque los principios básicos que subyacen a las necesidades energéticas de lactantes, niños y adolescentes no han cambiado, las recomendaciones de aporte energético se han reducido en la lactancia y la primera infancia y han aumentado en la adolescencia, basándose en los datos del GTE recientemente disponibles. Aunque las necesidades energéticas también se presentan para diversos niveles de actividad física, se recomiendan rotundamente hábitos de vida moderadamente activos para mantener el buen estado físico y de salud y disminuir el riego de obesidad y sus patologías concomitantes. Bibliografía 1 2 3 6 FAO/WHO/UNU Expert Consultation. Human Energy Requirements. Rome, World Health Organization, 2004. Institute of Medicine. Dietary Reference Intakes for Energy, Carbohydrates, Fiber, Fat, Fatty Acids, Cholesterol, Protein, and Amino Acids. 5th ed. Washington, National Academy of Sciences. 2002. Danforth E: Diet and obesity. Am J Clin Nutr 1985;41:1132–1145. Necesidades proteicas de lactantes y niños Peter J. Garlick En el curso de los últimos 35 años se han publicado varias evaluaciones de necesidades de proteínas, incluyendo las de lactantes y niños. Entre ellas destacan el informe conjunto FAO/OMS de 1973 [1], el informe conjunto FAO/OMS/UNU de 1985 [2] y el informe de la Reunión del Grupo Consultor Internacional de Energía Alimentaria [3]. Más recientemente, el Instituto de Medicina de las Academia Nacional de EE.UU. ha publicado su informe sobre las ingestas diarias de referencia (DRI, por Dietary Reference Intakes) para macronutrientes, y la OMS/FAO/UNU han acordado llevar a cabo una nueva Reunión de Expertos con el propósito de publicar sus recomendaciones lo más pronto posible. Aunque se han publicado estudios de requerimientos infantiles de proteínas utilizando la técnica del balance nitrogenado, los resultados de estos estudios de por sí son insuficientes para extrapolar los valores de requerimientos para todas las edades. En su lugar se ha utilizado un meta-análisis de los datos de una serie de estudios en pediatría para extrapolar valores de los requerimientos para el mantenimiento (es decir, prescindiendo del crecimiento) y para la eficiencia de utilización de la proteína alimentaria para el crecimiento. Por consiguiente, estos valores pueden combinarse con los índices, específicos de la edad, de degradación de las proteínas para calcular la necesidad media en cualquier edad. De los estudios de acumulación de potasio-40 en lactantes y niños se han derivado datos nuevos del crecimiento de la masa proteica, que se han utilizado para efectuar nuevos cálculos sobre la necesidad media de proteínas. No obstante, la necesidad media satisfaría únicamente las necesidades del 50% de los niños, por lo que se suele determinar también la cantidad que satisfaría las necesidades de casi toda la población (97,5%) (es decir, la cantidad alimentaria recomendada o nivel de seguridad). Se calcula como el valor medio del requerimiento más dos veces la desviación estándar de dicho requerimiento. Un análisis más detallado de los datos de crecimiento 7 ha permitido estimar para todas las edades la desviación estándar de la degradación de las proteínas y, en consecuencia, el nivel de seguridad. Bibliografía 1 2 3 8 Energy and protein requirements. Report of a joint FAO-WHO ad hoc expert committee. Rome, 22 March–2 April 1971. World Health Organ Tech Rep Ser 1973;522:1–118. Energy and protein requirements. Report of a joint FAO/WHO/UNU Expert Consultation. World Health Organ Tech Rep Ser 1985;724:1–206. Dewey KG, Beaton G, Fjeld C y cols: Protein requirements of infants and children. Eur J Clin Nutr 1996;50(suppl 1):S119–S147. Crecimiento de lactantes alimentados con leche materna y con leches infantiles Ekhard E. Ziegler El crecimiento y la nutrición durante la lactancia están siendo abordados con renovado interés, dado el creciente reconocimiento de que el crecimiento y la nutrición durante la lactancia se asocian a la salud cardiovascular y metabólica en etapas posteriores de la vida. Sigue siendo objeto de debate si el factor determinante durante la lactancia es la tasa de crecimiento, como algunos sostienen, o las ingestas de nutrientes que determinan el crecimiento. Durante las seis a ocho primeras semanas de vida, la diferencia en el crecimiento (incremento del peso y de la longitud) es mínima entre los lactantes alimentados con leche materna y con leches infantiles. No obstante, desde los dos meses de edad hasta el final del primer año de vida, los lactantes alimentados con leches infantiles ganan peso y longitud más rápidamente que los lactantes alimentados con leche materna. Los lactantes alimentados con leches infantiles presentan a los 4–5 meses niveles plasmáticos más elevados del factor de crecimiento insulínico de tipo 1 (IGF-1), insulina y determinados aminoácidos en comparación con los lactantes alimentados con leche materna. Las ingestas proteicas de los lactantes alimentados con leche materna satisfacen las necesidades de proteínas durante los cuatro primeros meses de vida. Por otra parte, las ingestas de proteínas de los lactantes alimentados con leches infantiles sólo satisfacen los requerimientos durante los primeros 1–2 meses de vida y, a continuación, sobrepasan dichas necesidades. Los datos son coherentes con la hipótesis de que las diferencias en la ingesta de proteínas explican las diferencias en el crecimiento entre los lactantes alimentados con leche materna y los alimentados con leches infantiles. Las respuestas hormonales a la ingesta de proteínas durante la lactancia pueden mediar el futuro del estado de salud a largo plazo. 9 Composición corporal durante el primer año de vida Jacques Rigo La lactancia es el período de crecimiento postnatal más rápido y en el mismo tienen lugar cambios importantes en la composición corporal. El conocimiento de los cambios en la composición corporal de los lactantes sanos puede ayudar en gran medida a comprender las necesidades nutricionales y el resultado funcional del tratamiento nutricional de los lactantes, tanto sanos como enfermos. En consecuencia, los estudios dedicados a indagar el modo en que la situación nutricional interactúa con el proceso de crecimiento, la composición corporal y la ganancia de peso durante la etapa inicial de la vida humana tienen una enorme importancia. Evaluación de la composición corporal Mediciones directas de la composición corporal La mayoría de nuestro conocimiento sobre la composición corporal de los prematuros deriva del análisis corporal de los prematuros mortinatos; estudios más recientes, basados en diversas tecnologías, han confirmado los datos del análisis químico y validado el interés por la evaluación de las necesidades nutricionales postnatales de los prematuros. No obstante, no se dispone de datos similares en lactantes y nuestro conocimiento durante el primer año de vida procede de las mediciones con métodos indirectos [1, 2]. Mediciones indirectas de la composición corporal En los lactantes, los únicos medios prácticos para medir la composición corporal son los métodos no invasivos e indirectos. Se han elaborado varios métodos para medir indirectamente la composición corporal in vivo (tabla 1). 10 Tabla 1. Técnicas in vivo indirectas para medir la composición corporal en lactantes • • • • • • • • • • • Antropometría Conductividad eléctrica corporal total Dilución de trazadores: sustancias químicas, isótopos estables Potasio corporal total Impedancia bioeléctrica Imágenes: resonancia magnética, ecografía Espectroscopía de resonancia magnética Absorciometría dual de rayos X Pletismografía acústica Pletismografía por desplazamiento de aire Espectrofotometría infrarroja próxima Evaluación de la masa grasa derivada de la determinación de la masa magra La masa grasa (MG) puede estimarse también indirectamente, determinando la masa magra (MM) mediante los siguientes métodos: agua corporal total, conductividad eléctrica corporal total y análisis de la impedancia bioeléctrica. El agua corporal total puede medirse mediante la dilución de isótopos, generalmente deuterio u oxígeno-18. Suponiendo que la relación entre el agua corporal total y la MM es constante, puede estimarse a continuación esta última. No obstante, el contenido en agua de la MM en los lactantes es superior a la considerada en general en los adultos y se reduce progresivamente durante los dos primeros años de vida [1, 3]. El análisis de la impedancia bioeléctrica tiene la ventaja de que puede utilizarse en un amplio espectro de edades y en muy diversos entornos. Al parecer, se trata de una técnica simple, económica y fácilmente disponible que requiere muy poca cooperación por parte de los lactantes. Desafortunadamente, los datos están influidos por el coeficiente de hidratación de la masa libre de grasa (MLG), mientras que la precisión y la exactitud están todavía en entredicho [2]. La densitometría se considera uno de los métodos indirectos de composición corporal más exactos. La evaluación de la composición corporal por densitometría comprende la medición de la densidad del cuerpo entero. Recientemente se ha desarrollado para lactantes un nuevo sistema de pletismografía por desplazamiento de aire (PDA) (Sistema de Composición Corporal de Lactantes PEA POD, Life Measurement, Inc.). En estudios de evaluación se indica que la PDA es de fácil manejo por parte de los operadores, confortable para los lactantes, fiable y exacta en comparación con la técnica de dilución del 11 deuterio tomada como referencia. No obstante, es imprescindible la realización de estudios adicionales para determinar los valores de referencia de la PDA en comparación con otros métodos de referencia y para evaluar posteriormente la composición de la ganancia de peso durante la lactancia [4]. Los avances en las técnicas de imágenes han permitido una medición in vivo más directa de la composición corporal. Entre estos métodos destaca la tomografía axial computadorizada, las imágenes de resonancia magnética nuclear (RMN) y la ecografía. No obstante, los tres métodos comparten el problema de extrapolar cortes transversales de una parte del organismo a cortes de composición del cuerpo entero. No obstante, se han comunicado recientemente datos de lactantes durante los primeros meses de vida con el uso de la RMN y la dilución de isótopos [5]. En cambio, la absorciometría dual de rayos X (DEXA, por dualenergy X-ray absorptiometry) exige una exposición mínima a radiaciones (⬍0,3 mrem) y realiza mediciones de cuerpo entero en lugar de mediciones de cortes. En virtud del tiempo de exploración corto (6 a 10 minutos), este método se está utilizando cada vez más para la medición in vivo de la composición del cuerpo entero en humanos. Aunque las determinaciones se realizan sin sedación, el lactante desnudo es envuelto en una sábana de papel para reducir al mínimo los movimientos del aparato. Además de la MG y la MM, la DEXA permite la determinación de la densidad mineral ósea, la superficie ósea total y el contenido en mineral óseo. No obstante, la exactitud y la precisión de las determinaciones pueden estar influidas por el tipo de instrumento de la DEXA, el modo de escaneo y los programas de software utilizados [1, 2]. Desafortunadamente, no se dispone ampliamente de un instrumento óptimo diseñado especialmente para lactantes. Utilizando esta técnica y el factor de corrección, obtenemos valores de referencia de la composición corporal en lactantes a término y pretérminos “normales” hasta el primer año de vida [2]. Composición corporal durante el primer año de vida En 1982, Fomon y cols. [6] publicaron su modelo clásico de composición corporal basado en un conjunto de datos bastante limitado. A partir de entonces, en varios estudios se ha evaluado la composición del cuerpo entero durante la lactancia mediante técnicas diferentes [2–5, 7–9]. De Bruin y cols. [7] suministraron los valores de referencia de la conductividad eléctrica corporal total. Los valores de referencia de DEXA fueron determinados por Koo y cols. [8], así como por nuestro 12 grupo [2]. Más recientemente, Olhager y cols. [5] evaluaron los datos de RMN durante los cuatro primeros meses de vida, y Butte y cols. [3] publicaron un estudio longitudinal de la composición corporal humana durante los dos primeros años de vida utilizando un sistema multicompartimental. Tal como se ilustra en la figura 1, existe una buena concordancia entre los diversos enfoques. El análisis de los datos relacionados con la edad, el peso corporal y la longitud corporal permite demostrar que la diferencia principal observada entre las técnicas podría deberse a una diferencia en la población evaluada en el estudio. No obstante, estos estudios también dan a entender que el sexo y la dieta son los determinantes principales de la composición del cuerpo entero durante el primer año de vida y que es necesario contar con referencias separadas de los datos en función del sexo. Teniendo en cuenta que la evaluación secuencial de la composición corporal es importante para monitorizar y evaluar las pautas de crecimiento, la eficacia de la dieta y las intervenciones médicas, la progresión de las enfermedades crónicas y la recuperación de la malnutrición, puede considerarse que la DEXA es uno de los patrones de oro. Se trata de un método preciso, seguro, no invasivo, fácil de realizar y ampliamente disponible, que suministra información exacta, no solamente sobre la MG y la MLG, sino también sobre la MM y el contenido y la densidad mineral ósea en lactantes y niños pequeños. No obstante, la exactitud del instrumento y el software utilizado siguen pendientes de validación. Composición de la ganancia de peso durante el primer año de vida La evaluación de la composición de la ganancia de peso tiene una importancia crucial en el establecimiento de las necesidades nutricionales de los recién nacidos pretérmino y a término. Hasta la fecha, los balances metabólicos y energéticos de tres días permitían evaluar los determinantes principales de la ganancia de peso, la retención de nitrógeno y la eliminación de MG [10], dejando entrever que la ingesta de proteínas y la relación proteínas/energía son los determinantes principales de la ganancia de peso y la composición de la ganancia de peso en los pretérminos. Desafortunadamente, los estudios de balance energético y metabólico que requieren el empleo de una cama metabólica, la contención relativa del lactante y una reducción de la lactancia, son relativamente limitados. En consecuencia, hemos señalado recientemente que también podría usarse la DEXA para analizar la composición de la 13 Varones Mujeres Masa grasa y masa libre de grasa (kg) Masa grasa y masa libre de grasa (kg) MG MLG 8 7 6 5 4 3 2 1 0 0 2 4 6 8 10 De Bruin Olhager Rigo Fomon Butte 8 7 6 5 4 3 2 1 0 0 12 2 4 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 2 3 4 5 6 7 8 9 10 12 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 10 11 12 2 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 46 48 50 52 54 56 58 60 62 64 66 68 70 72 74 76 78 80 82 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Peso (kg) Masa grasa y masa libre de grasa (kg) Masa grasa y masa libre de grasa (kg) 8 10 Peso (kg) Longitud (cm) 6 Edad (meses) Masa grasa y masa libre de grasa (kg) Masa grasa y masa libre de grasa (kg) Edad (meses) 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 46 48 50 52 54 56 58 60 62 64 66 68 70 72 74 76 78 80 82 Longitud (cm) Fig. 1. Evolución de la masa grasa (MG) y la masa libre de grasa (MLG) en relación con la edad, el peso y la longitud. De de Bruin y cols. [7], Olhager y cols. [5], Rigo y cols. [2], Fomon y Nelson [9] y Butte y cols. [3]. ganancia de peso durante un mayor período de tiempo y de una manera menos invasiva [2, 11]. Los lactantes prematuros alimentados con leches infantiles mostraron una mayor ganancia de peso, eliminación de MG, ganancia del contenido en minerales óseos e incremento 14 del área ósea en comparación con el grupo de leche materna enriquecida. Análogamente, en lactantes a término, desde el nacimiento hasta los dos meses, la ganancia de peso y la ganancia de MLG fueron significativamente menores en los lactantes alimentados con leche materna que en los alimentados con leches infantiles, mientras que la contribución de la MG a la ganancia de peso fue similar en los dos grupos [12]. En conclusión, la determinación de la composición del cuerpo entero y de la ganancia de peso es uno de los factores clave principales en la evaluación de las necesidades nutricionales en los recién nacidos pretérmino y a término. Los únicos medios prácticos para medir la composición corporal son los métodos no invasivos e indirectos. De las diversas técnicas actualmente disponibles, la DEXA, una técnica ampliamente disponible basada en el modelo tricompartimental, se considera actualmente como una de las mejores para determinar la composición corporal y la composición de la ganancia de peso. El procedimiento técnico para el análisis y la exploración de la DEXA es bastante simple. La exposición del lactante a la radiación es mínima. Las técnicas DEXA han sido validadas para medir la composición corporal y la composición de la ganancia de peso en lactantes. Desafortunadamente, los instrumentos DEXA comerciales presentan diferencias importantes y no se dispone todavía de un software adaptado especialmente a recién nacidos pretérmino y a término. Bibliografía 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Koo WW: Body composition measurements during infancy. Ann NY Acad Sci 2000;904:383–392. Rigo J, de Curtis M, Pieltain C: Nutritional assessment in preterm infants with special reference to body composition. Semin Neonatol 2001;6:383–391. Butte NF, Hopkinson JM, Wong WW y cols: Body composition during the first 2 years of life: an updated reference. Pediatr Res 2000;47:578–585. Ma G, Yao M, Liu Y y cols: Validation of a new pediatric air-displacement plethysmograph for assessing body composition in infants. Am J Clin Nutr 2004;79:653–660. Olhager E, Flinke E, Hannerstad U y cols: Studies on human body composition during the first 4 months of life using magnetic resonance imaging and isotope dilution. Pediatr Res 2003;54:906–912. Fomon SJ, Haschke F, Ziegler EE y cols: Body composition of reference children from birth to age 10 years. Am J Clin Nutr 1982;35:1169–1175. De Bruin NC, van Velthoven KA, Stijnen T y cols: Body fat and fat-free mass in infants: new and classic anthropometric indexes and prediction equations compared with total-body electrical conductivity. Am J Clin Nutr 1995;61: 1195–1205. Koo WW, Walters JC, Hockman EM: Body composition in human infants at birth and postnatally. J Nutr 2000;130:2188–2194. Fomon SJ, Nelson SE: Body composition of the male and female reference infants. Ann Rev Nutr 2002;22:1–17. 15 10 11 12 16 Rigo J: Protein amino acid and other nitrogen compounds; en: Tsang R, Uauy R, Koletzko B, Zlotkin S (eds): Nutrition of the Preterm Infant: Scientific Basis and Practical Guidelines. Cincinnati, Digital Educational Publishing, 2005: 45–80. Pieltain C, de Curtis M, Gerard P y cols: Weight gain composition in preterm infants with dual energy X-ray absorptiometry. Pediatr Res 2001;49:120–124. De Curtis M, Pieltain C, Studzinski F y cols: Evaluation of weight gain composition during the first 2 months of life in breast- and formula-fed term infants using dual energy X-ray absorptiometry. Eur J Pediatr 2001;160: 319–320. Ingestas diarias de referencia: conceptos y enfoques subyacentes a las necesidades de proteínas y energía A l l i s o n A . Ya t e s Los valores de referencia de nutrientes proporcionan una orientación para el mantenimiento y la mejoría de la salud a través del establecimiento y el desarrollo estándar de productos nutricionalmente perfeccionados para disminuir el riesgo de enfermedades. Desde 1941, la Food and Nutrition Board (FNB) de la Academia Nacional de Ciencias de EE.UU. ha elaborado y revisado periódicamente recomendaciones sobre nutrientes; la última edición (10a) de las Cantidades Diarias Recomendadas (CDR) fue publicada en 1989. En 1994, la FNB inició un enfoque ampliado para elaborar las ingestas diarias de referencia (DRI, por Dietary Reference Intakes), ingestas cuantitativas de nutrientes que incluyen conceptos de riesgo de enfermedad crónica y múltiples valores de referencia, más específicamente adecuados para diversas aplicaciones. Entre ésas se incluyen la evaluación de la idoneidad de las dietas, con el objetivo de asegurar su adecuación en los individuos, y el establecimiento de niveles superiores de ingesta que no supongan un riesgo sobre los efectos adversos que podría producir el sobreconsumo. Gracias a la actividad conjunta con científicos canadienses y con el apoyo financiero de agencias gubernamentales de EE.UU., Health Canada, fundaciones privadas y de la industria, se han publicado 10 informes de las DRI desde 1997, disponibles para su consulta en www.nap.edu. Los informes de las DRI revisan ampliamente la utilidad y las limitaciones de todos los posibles criterios de valoración funcionales considerados para la determinación de la idoneidad de cada uno de los nutrientes revisados. En tanto que se presta atención a las ingestas observadas en las poblaciones sanas, las necesidades se basan en observaciones epidemiológicas, datos de estudios de balances en humanos, estudios de pérdida/reposición y marcadores sustitutivos aceptados o indicadores bioquímicos de idoneidad, cuando no se dispone de criterios de valoración funcionales, como la disminución del 17 riesgo de enfermedades crónicas. El desarrollo y el uso de un requerimiento medio estimado (EAR, por Estimated Average Requirement) en la evaluación de la idoneidad de las ingestas de los grupos exige el establecimiento de una respuesta a la dosis, una distribución normal o simétrica de los requerimientos en el grupo, así como la independencia entre esos requerimientos y la ingesta (la energía no satisface este criterio). El EAR se define como el requerimiento medio para un grupo de individuos similares utilizando el criterio de idoneidad escogido. La mitad de los individuos del subgrupo tendrá sus necesidades satisfechas a través del EAR, al contrario que la otra mitad. El EAR se incrementa en 2 desviaciones estándar de los requerimientos para obtener la CDR del nutriente. Un componente clave del proceso de las DRI se basa en que la definición del criterio de idoneidad depende del tipo de criterio escogido, con lo que puede darse el caso de que el EAR y las CDR sean diferentes. Cuando no se dispone de datos para establecer un requerimiento medio, se establece una ingesta adecuada (AI, por Adequate Intake) para utilizarla como objetivo para los individuos. La adaptación del modelo de evaluación del riesgo toxicológico a los nutrientes ha sido la 4a categoría de las DRI, el nivel superior de ingesta tolerable (UL, por Tolerable Upper Intake Level), un valor de referencia que no supondría un riesgo sobre los efectos adversos que podría producir el sobreconsumo. La evaluación del riesgo del UL comprende las cuatro etapas siguientes: (1) identificación del peligro; (2) evaluación de la respuesta a la dosis para identificar un nivel de efectos adversos no observados y un factor de incertidumbre; (3) estimación de la exposición a grupos con ingestas superiores al UL; y (4) caracterización del riesgo, determinando la proporción de la población con riesgo potencial del efecto adverso crítico asociado al UL. Las funciones duales que desempeñan las grasas, hidratos de carbono y proteínas en el crecimiento normal y en el metabolismo se reconocen en las disposiciones de las DRI de ambas ingestas recomendadas, basándose en sus papeles independientes en el estado de salud (AI o CDR), así como en su utilización como fuentes de energía. El aceptable margen de distribución de macronutrientes proporciona el margen adecuado de porcentaje de energía total aportado por los mismos con el fin de proporcionar una orientación a los individuos. Las AI para los lactantes se basan en los volúmenes medios de ingesta por parte de los lactantes sanos, a término, alimentados exclusivamente con leche materna, tomando valores medios entre los primeros y los segundos seis meses de vida, y en el análisis de la leche materna durante los mismos períodos; las AI incluyen también a los nutrientes aportados por la alimentación complementaria consumida en el segundo semestre de vida. 18 Metabolismo intestinal de aminoácidos en recién nacidos J o h a n n e s B . v a n G o u d o e v e r, S o p h i e R . D . v a n d e r S c h o o r, B a r b a r a S t o l l , D o u g l a s G . B u r r i n , D a r c o s Wa t t i m e n a , H e n k S c h i e r b e e k , M a a i k e W. S c h a a r t , Maaike A. Riedijk y Jasper van der Lugt El intestino desempeña un importante papel en la digestión y la absorción de nutrientes y actúa también como órgano inmunitario y hormonal. El gasto de energía y la síntesis de proteínas son muy elevados, especialmente si se tiene en cuenta la contribución del peso intestinal al peso total del cuerpo. En consecuencia, no es sorprendente que el intestino utilice grandes cantidades de aminoácidos. En varios estudios en lechones se ha observado que se utiliza el equivalente de aproximadamente la mitad de la ingesta alimentaria de aminoácidos. Para los diversos aminoácidos se observaron grandes diferencias en sus niveles de utilización (tabla 1). Una parte considerable (26%) de estos aminoácidos utilizados llega a ser disponible sistemáticamente al día siguiente de su ingesta [1, 2]. Esto puede atribuirse, ya sea por el reciclado de (gluco)proteínas secretadas, previamente sintetizadas, como las mucinas, o a la proteólisis de las proteínas que forman parte de la pared intestinal. Un destino metabólico principal de estos aminoácidos es la oxidación, observándose que, como mínimo, la mitad del suministro de energía intestinal deriva de este proceso. Durante la restricción de proteínas, la glucosa llega a ser una fuente de energía más importante [3]. Muchas de las observaciones en cerdos recién nacidos pueden extrapolarse a lactantes prematuros humanos. Igual que en los lechones, hallamos grandes diferencias en los niveles de utilización en la primera etapa de lisina, glutamato y treonina, comprendidos entre el 18 y el 82% de la ingesta alimentaria en función de las diferentes condiciones. El papel oxidante de los aminoácidos en la primera etapa parece menos importante, especialmente con respecto a los aminoácidos esenciales; sin embargo, por ejemplo, casi el 80% del glutamato alimentario es oxidado en la primera etapa. No obstante, la glucosa 19 Tabla 1. Índices netos de utilización por las vísceras que se eliminan por vía portal (VEP) y disponibilidad sistémica de aminoácidos alimentarios esenciales como proporciones de ingesta enteral durante las seis primeras horas tras la alimentación continua en lechones (media ⫾ DE; n ⫽ 9 lechones) Aminoácido Treonina Valina Isoleucina Leucina Fenilalanina Lisina Total aminoácidos esenciales Ingesta mol/kg/h Utilización de las VEP % de la ingesta Disponibilidad sistémica mol/kg/h Disponibilidad sistémica % de la ingesta 934 765 780 748 254 518 3.999 84 ⫾ 4 59 ⫾ 4 72 ⫾ 2 53 ⫾ 4 63 ⫾ 4 46 ⫾ 4 65 ⫾ 3 152 ⫾ 36 315 ⫾ 31 218 ⫾ 18 350 ⫾ 33 94 ⫾ 9 277 ⫾ 23 1.406 ⫾ 101 16 ⫾ 4 41 ⫾ 4 28 ⫾ 2 47 ⫾ 4 37 ⫾ 4 54 ⫾ 4 35 ⫾ 3 representa sólo el 20% del gasto energético intestinal en los tejidos esplácnicos de prematuros humanos. En conclusión, las funciones intestinales combinadas presentan niveles elevados de gasto energético y síntesis de proteínas. En consecuencia, el intestino utiliza una cantidad de aminoácidos muy superior a la que cabría esperar por su peso en relación con el peso total del cuerpo. Estos datos tienen implicaciones importantes para la alimentación de los lactantes con la función intestinal deteriorada o en los procesos en los cuales los médicos tratan de restablecer la función intestinal normal. Bibliografía 1 2 3 20 Van Goudoever JB, Stoll B, Henry JF y cols: Adaptative regulation of intestinal lysine metabolism. Proc Natl Acad Sci USA 2000;97:11620–11625. Van der Schoor SR, Reeds PJ, Stoll B y cols: The high metabolic cost of a functional gut. Gastroenterology 2002;123:1931–1940. Van der Schoor SR, van Goudoever JB, Stoll B y cols: The pattern of intestinal substrate oxidation is altered by protein restriction in pigs. Gastroenterology 2001;121:1167–1175. Necesidades de aminoácidos en lactantes y niños Paul B. Pencharz y Ronald O. Ball Este resumen se limita a los 20 ␣-aminoácidos en los que existe el ARN de transferencia (ARN-t) y, por lo tanto, forman parte de las proteínas. Estos aminoácidos pueden dividirse en los clásicos esenciales, los condicionalmente esenciales y los no esenciales. Los ocho aminoácidos clásicamente esenciales no pueden ser sintetizados por los humanos y, en consecuencia, deben obtenerse a través de la alimentación, por lo cual han sido definidas para ellos sus necesidades alimentarias. Ha resultado difícil determinar la necesidad de histidina (9⬚ “aminoácido clásico esencial” en lactantes y niños) en adultos, dado que son precisos más de 40 días para vaciar los depósitos corporales de histidina. El término “aminoácido condicionalmente esencial” significa que el lactante o el niño es incapaz de utilizar de un modo suficiente y que, por lo tanto, todas o una parte de las necesidades diarias de este aminoácido deben ser suministradas a través de la alimentación. En el caso de los lactantes, las evidencias descritas en la literatura demuestran que sólo cinco ␣-aminoácidos son realmente no esenciales en términos alimentarios; se trata, concretamente, de la alanina, ácido aspártico, asparagina, ácido glutámico y serina [1]. Las necesidades de los ␣-aminoácidos están constituidas por sus componentes, es decir, la cantidad que se necesita para su incorporación neta a la proteína, aparte de lo que es necesario para otros procesos biológicos. A pesar de que algunos de estos procesos son biológicamente importantes, como la síntesis de neurotransmisores a partir de la tirosina y el triptófano, son cuantitativamente pequeños [2, 3]. A la inversa, otros necesitan cantidades significativas de los siguientes aminoácidos: (a) cistina, ácido glutámico y glicina para la síntesis del glutatión; (b) arginina para la actividad del ciclo de la urea; y (c) arginina, glicina y metionina para la síntesis de la creatina. Se ha comprobado que la determinación de las necesidades alimentarias en lactantes y niños es una tarea problemática. Independientemente del método utilizado, deben suministrarse a los sujetos 21 niveles graduales del aminoácido en estudio (el llamado aminoácido de prueba), desde por debajo hasta por encima del nivel del requerimiento [3–5], y determinar los cambios en una respuesta biológica. Entre las respuestas biológicas utilizadas destacan las siguientes: balance nitrogenado, concentración plasmática del aminoácido, oxidación y balance directos del aminoácido y oxidación y balance del aminoácido indicador [2, 3]. No se ha demostrado que las concentraciones plasmáticas de los aminoácidos sean útiles, exceptuando posiblemente las del triptófano [3]. Se han realizado balances nitrogenados en lactantes prematuros, en niños en edad preescolar y en niños de 6 a 10 años para determinar los aminoácidos alimentarios indispensables [2]. En una extensa revisión reciente de este trabajo se llegó a la conclusión de que los datos eran lo suficientemente inciertos como para no poder utilizarse como base para definir las necesidades de aminoácidos alimentarios esenciales en lactantes y niños [2]. La oxidación y el balance directos se limitan a los pocos aminoácidos cuyo grupo carboxilo se libera tan pronto como el aminoácido se degrada; además, existen varias limitaciones biológicas potenciales en la oxidación/balance directos, que han sido revisadas detalladamente [3]. En consecuencia, la oxidación y el balance indicadores se consideran los métodos óptimos para determinar los aminoácidos alimentarios indispensables [2, 3]. Por lo tanto, hemos elaborado un método mínimamente invasivo para determinar las necesidades de aminoácidos esenciales en lactantes y niños, que utiliza el estado alimentario como un indicador de la oxidación de aminoácidos (IOAA) [3–5]. Dado que se dispone de pocos datos publicados sobre las necesidades de aminoácidos alimentarios en niños utilizando el IOAA y a partir de la decisión de no utilizar los datos de balance nitrogenado precedentes [2], se decidió la utilización de un enfoque factorial para determinar las necesidades de aminoácidos alimentarios esenciales en lactantes y niños. El enfoque factorial se basa en el supuesto de que las necesidades basales son las mismas durante todo el ciclo vital y que, debido al crecimiento y de acuerdo con sus componentes, las necesidades de los lactantes y niños son superiores a las de los adultos [2]. Recientemente, utilizando una combinación del IOAA y del balance indicador, se definieron en adultos las necesidades de los ocho aminoácidos clásicamente esenciales [2]. Estos se utilizaron como componentes basales de la necesidad de lactantes y niños. Los datos del Children’s Nutrition Research Center de Houston han proporcionado estimaciones muy perfeccionadas del componente del crecimiento, que han sido utilizadas para calcular el componente del crecimiento para cada uno de los aminoácidos esenciales [2]. A causa de todos los supuestos involucrados en el método factorial, nos hallamos en el proceso de determinar las 22 necesidades de aminoácidos alimentarios esenciales en niños y compararlas con las estimaciones obtenidas en adultos utilizando el mismo método IOAA. Hasta el momento, nuestros estudios respaldan el empleo del método factorial para calcular las necesidades de aminoácidos alimentarios esenciales en la infancia [3, 5]. Bibliografía 1 2 3 4 5 Pencharz PB, House JD, Wykes LJ y cols: What are the essential amino acids for the preterm and term infant? 10th Nutricia Symposium. Dordrecht, Kluwer Academic, 1996;21:178–296. Garlick P, Pencharz PB, Reeds P: Protein and amino acids; en: Panel on Macronutrients: Dietary Reference Intakes for Energy, Carbohydrate, Fiber, Fat, Fatty Acids, Cholesterol, Protein and Amino Acids. Institute of Medicine of the National Academy of Sciences. Washington, National Academic Press, 2002. Pencharz PB, Ball RO: How to assess amino acid requirements; en: Bachmann C, Koletzko B (eds): Genetic Variation and Nutrition. Nestlé Nutrition Workshop Series. Pediatric Program. Philadelphia, Lippincott, vol. 50. 2001:37–50. Pencharz PB, Ball RO: Different approaches to define individual amino acid requirements. Ann Rev Nutr 2003;23:101–116. Pencharz PB, Ball RO: Amino acid needs for early growth and development. J Nutr 2004;134(suppl):1566S–1568S. 23 Efectos de las ingestas elevadas de proteínas Irene Axelsson Entre los nutrientes de la leche materna, el patrón de aminoácidos se considera el modelo durante toda la lactancia [1]. La alimentación exclusiva con leche materna, suministrada por una madre sana, debe ser el patrón desde el nacimiento hasta los seis meses [1]. También, en comparación con otros numerosos animales, la ingesta de proteínas es baja en el humano durante el período de la lactancia materna. El contenido en proteínas de la leche materna es de aproximadamente 1 g/100 ml, y la ingesta diaria de proteínas se sitúa en torno a 1 g/kg/día. Cuando se introducen otros alimentos durante el período de destete, la ingesta de proteínas aumenta notablemente hasta 3–4 g/kg/día a pesar del hecho de que se reduce la necesidad de proteínas [1]. No se conocen a ciencia cierta las consecuencias a largo plazo de este fenómeno. Una ingesta elevada de proteínas produce efectos endocrinos, como niveles elevados de insulina y el factor de crecimiento insulínico de tipo 1 (IGF-1) [2, 3]. Además, los efectos metabólicos con concentraciones séricas y urinarias altas de urea y niveles elevados de numerosos aminoácidos pueden sobrepasar la capacidad de los sistemas hepático y renal para metabolizar y excretar el exceso de nitrógeno. Esto puede dar lugar a acidosis y deshidratación hipernatrémica durante períodos febriles y diarreicos [4]. Todavía se desconoce si el riesgo de obesidad en las etapas posteriores de la vida se reduce o no debido a una ingesta baja de proteínas durante el período de alimentación con leche materna [5]. Bibliografía 1 2 24 Butte NF, López-Alarcón MG, Garza C: Nutrient Adequacy of Exclusive Breastfeeding for the Term Infant during the First Six Months of Life. Geneva, WHO 2002:1–47. Axelsson IE, Ivarsson SA, Räihä NC: Protein intake in early infancy: effects on plasma amino acid concentrations, insulin metabolism, and growth. Pediatr Res 1989;26:614–617. 3 4 5 Karlsland Åkeson P, Räihä N, Axelsson I: Protein intake: effects of insulin release, insulin-like growth factor and growth during infancy. J Pediatr Gastroenterol Nutr 2000;31:74. Ziegler EE, Fomon SJ: Potential renal solute load of infant formulas. J Nutr 1989;119(suppl):1785–1788. Socha P, Janas R, Dobrzanska A y cols: EU Childhood Obesity Study Team: Insulin like growth factor regulation of body mass in breastfed and milk formula fed infants. Data from the EU Childhood Obesity Programme. Adv Exp Med Biol 2005;569:159–163. 25 Fisiología de la regulación de la ingesta de alimentos: interacción con los componentes alimentarios G. Harvey Anderson, Alfred Aziz y Rania Abou Samra La ingesta de alimentos es controlada por un sistema extraordinariamente complejo. La necesidad de conocer el sistema es evidente con el fin de determinar de qué manera la fisiología podría contribuir o aprovecharse para invertir la actual epidemia de obesidad. Aunque se está progresando en el conocimiento de la complejidad del sistema, es evidente que la evolución se ha establecido en un margen suficiente para la conservación de la energía, de modo que en un entorno de comida abundante y actividad limitada, la mayoría de los individuos acumula un exceso de energía. En un futuro próximo no parece probable contar con una solución genética o farmacológica. Aunque se han identificado más de 600 genes que desempeñan un papel en la obesidad y sus trastornos, no se ha producido ningún cambio fundamental en el genoma que coincida con el incremento de la obesidad durante los 30 últimos años. Además, la conectividad y la integración del cerebro y los circuitos periféricos asociados a la alimentación se caracterizan por su redundancia. Es decir, el circuito de alimentación puede cambiar de orden de por sí incluso si se elimina o se intensifica uno de los componentes del sistema, lo que permite suponer la improbabilidad de que una solución farmacológica única y segura pudiera ser adecuada para la prevención o el tratamiento de la obesidad. No obstante, existe alguna certeza sobre el hecho de que la interacción de los genes con los hábitos de vida y el aporte de alimentos es un importante factor contributivo de la epidemia de obesidad. Sin embargo, se tiene un conocimiento muy limitado de cómo los factores ambientales influyen sobre el desarrollo y la función de los mecanismos fisiológicos del control de la ingesta de alimentos. De este modo, no se conoce a ciencia cierta si la obesidad y sus trastornos asociados 26 aparecen en individuos propensos a causa de que se deterioran primero los mecanismos fisiológicos de control de la ingesta de alimentos, empezando en el útero, o si son simplemente invalidados por el entorno y llegan a deteriorarse posteriormente. Dado que esta revisión se ha enfocado en la fisiología de la regulación de la ingesta, no consideraremos los hábitos de vida. Más bien, el objetivo es determinar si existe una solución alimentaria para el control de la ingesta. El alimento desencadena respuestas fisiológicas múltiples en mecanismos de saciedad, y sus componentes pueden causar intensas alteraciones durante el desarrollo de los mecanismos de control. La pregunta que debe ser verificada es la siguiente: “Partiendo de los nuevos avances en el conocimiento de los sistemas de circuitos, la anatomía y los procesos neuroquímicos que participan en el control de la ingesta, ¿disponemos de nuevos datos sobre las características de los alimentos que interactúan con el sistema regulador de la ingesta? En caso negativo, ¿cuál es la solución que podría darse?” Para tratar esta cuestión se debe tener en cuenta el sistema regulador de la ingesta, seguido de un examen de la interacción de los componentes alimentarios con los mecanismos de control de la ingesta y las posibles vías de investigación. El cuadro resultante es que los avances en el conocimiento de la fisiología de los mecanismos de control de la ingesta no han llevado a una solución alimentaria de la epidemia de obesidad. No obstante, han alentado a la investigación de nuevas hipótesis de estrategias basadas en las dietas y en los alimentos, y la interacción entre los componentes alimentarios y las respuestas fisiológicas. La constante investigación de los mecanismos fisiológicos y moleculares promete contribuir a una solución basada en los alimentos para el control de la ingesta. 27 Alimentación complementaria: comparación internacional con respecto a las necesidades y la ingesta de proteínas y energía Carlo Agostoni, Enrica Riva y Marcello Giovannini El reciente interés por el papel que desempeñan las proteínas alimentarias durante los primeros años de vida en el posible origen de consecuencias posteriores sobre la salud (sobre todo las relaciones con la aparición de sobrepeso y obesidad), ha planteado dudas sobre las ingestas óptimas de macronutrientes en términos de proteínas totales, energía y relación proteínas/energía (PER, por protein energy ratio, gramos de proteínas por 100 kcal) requeridos para el lactante en crecimiento. Los lactantes y los niños pequeños en países desarrollados suelen presentar un PER alimentario elevado durante el período de la alimentación complementaria, con un promedio de 2,5 a 3 g/100 kcal, debido a la densidad proteica de los alimentos sólidos de destete y al reducido porcentaje de mujeres que siguen amamantando después de los seis primeros meses de vida. En condiciones de ingestas de proteínas muy elevadas, los individuos pertenecientes a las clases superiores de consumo parecen tener un mayor riesgo de padecer obesidad posteriormente. Por otra parte, en numerosos países en vías de desarrollo, los únicos alimentos de destete disponibles son los cereales con un PER bajo. Cuando la concentración proteica de los alimentos de destete desciende por debajo de los límites de la leche materna (es decir, desde 1 g/100 kcal hasta límites inferiores), las necesidades alimentarias de los lactantes no pueden ser satisfechas. En el momento de considerar las ingestas, nos movemos entre un valor de aproximadamente el 7% de la energía total procedente de las proteínas (PER ⫽ 1,7 g/100 kcal) en niños alimentados exclusivamente con leche materna durante seis meses y los niveles máximos aceptables del 14% (PER ⫽ 3,5 g/100 kcal) en lactantes de 12 a 24 meses. Cuando el aporte de proteínas representa menos del 6% de la energía 28 total (PER ⫽ 1,5 g/100 kcal) y la energía es limitada, incluso es probable que los lactantes alimentados totalmente con leche materna entren en una situación de balance negativo de nutrientes. En cualquier caso, es “probablemente inseguro adoptar una relación proteínas/energía muy baja en la leche materna como norma de seguridad mínima, dado que el nitrógeno presente se utiliza con eficiencia excepcional” y “se debe tener precaución en la aceptación también de niveles muy bajos, de 1,7 g/100 kcal” para los lactantes que no son alimentados con leche materna [1]. Por encima del límite del 14% de la energía procedente de las proteínas en el período comprendido entre los 8 y 24 meses, pueden comenzar a actuar algunos mecanismos capaces de conducir a los niños pequeños hacia un rebote prematuro de obesidad y la aparición de sobrepeso, más allá de cualquier predisposición genética. Datos preliminares parecen indicar el papel causal que desempeñan las proteínas enteras de la leche de vaca [2–4]. En la planificación de las intervenciones debe considerarse la cobertura de las necesidades alimentarias de los lactantes en todas las diversas regiones del mundo, conjuntamente con la oportunidad de no sobrepasar los límites superiores y conseguir al mismo tiempo una ingesta equilibrada de macronutrientes. Para este fin, la alimentación con leche materna debe mantenerse durante el mayor tiempo posible cuando se introducen alimentos sólidos, dado que su composición puede contribuir a modular tanto la tendencia hacia un exceso de proteínas alimentarias en los países desarrollados como a la calidad disminuida de las proteínas en los países más pobres. En los países desarrollados debe tomarse en consideración la reevaluación de la composición de la alimentación complementaria y también de las leches de continuación (en ausencia de leche materna) para prevenir la sobrecarga de proteínas alimentarias y mantener las ingestas proteicas en el margen seguro del 8 al 12% de la energía, con un PER comprendido entre 2 y 3 g/100 kcal, en el contexto de una dieta con energía suficiente y equilibrada en lo que respecta a los macronutrientes. Por último, resulta tentador especular en el sentido de que las diferencias en los hábitos alimentarios iniciales (alimentación con leche materna frente a alimentación con leches infantiles) podría asociarse a distintas pautas de introducción de sólidos, y a diferencias en los valores del PER señalados de la alimentación complementaria. Bibliografía 1 Wharton BA: International recommendations on protein intakes in infancy: some points for discussion; en: Räihä NCR (ed): Protein Metabolism during 29 2 3 4 30 Infancy. Nestlé Nutrition Workshop Series Pediatric Program. vol. 33. New York, Raven Press, 1994:67–86. Rolland-Cachera MF, Deheeger M, Akrout M y cols: Influence of macronutrients on adiposity development: a follow up study of nutrition and growth from 10 months to 8 years of age. Int J Obes 1995;19:573–578. Scaglioni S, Agostoni C, Notaris RD y cols: Early macronutrient intake and overweight at five years of age. Int J Obes 2000;24:777–781. Dorosty AR, Emmett PM, Cowin IS y cols: Factors associated with early adiposity rebound. Pediatrics 2000;105:1115–1118. ¿Cuál es la edad óptima para la introducción de la alimentación complementaria? Kathryn Dewey Se ha producido un debate considerable sobre la edad óptima para la introducción de la alimentación complementaria en los lactantes alimentados con leche materna. En el año 2001, la Organización Mundial de la Salud organizó una Reunión de Expertos sobre la Duración Óptima de la Alimentación Exclusiva con Leche Materna, cuya conclusión fue que la espera hasta los seis meses para introducir la alimentación complementaria en los lactantes amamantados produce varios beneficios, tanto al lactante como a la madre. Antes de 2001, la recomendación de la OMS contemplaba la introducción de la alimentación complementaria a los 4–6 meses. A pesar del cambio en la recomendación de la OMS, existe todavía cierta discrepancia entre los profesionales de la salud, pricipalmente en los países desarrollados. En este capítulo revisamos las pruebas disponibles con respecto a varios resultados relacionados con la salud, entre los que destacan el crecimiento de lactante, el estado del hierro y zinc, la morbilidad infectiva, el desarrollo conductual y la aceptación de las comidas, así como la duración materna de la amenorrea de la lactancia y el índice de pérdida de peso después del parto, destacando estudios en los que se compara el período de 4–6 meses con el de 6 meses como la edad para la introducción de la alimentación complementaria. Los datos disponibles hasta la fecha respaldan la recomendación de la OMS de introducir la alimentación complementaria a los 6 meses. En los países en vías de desarrollo, la reducción del riesgo de enfermedades gastrointestinales en el lactante y el aumento de la duración de la amenorrea durante la lactancia materna, asociados con la alimentación exclusiva con leche materna durante 6 meses, conduce a que la relación beneficio-riesgo de esta recomendación sea altamente favorable. Aunque en los países desarrollados la situación es menos evidente, es probable que la relación beneficio-riesgo sea también 31 favorable. En estos entornos, es probable que la espera hasta los 6 meses para introducir la alimentación complementaria sea beneficiosa con respecto a situaciones como la morbilidad infectiva del lactante, su desarrollo motor y la pérdida de peso de la madre después del parto. En relación a otras situaciones, como el crecimiento del lactante, la aceptación de las comidas y el estado del hierro y zinc, aunque los datos disponibles no dejan entrever ningún beneficio en particular, también destaca el muy escaso riesgo que representa seguir esta recomendación. Aunque algunos lactantes alimentados exclusivamente con leche materna (como los de bajo peso al nacer) pueden adquirir una carencia de hierro o zinc antes de los 6 meses, esta situación puede prevenirse más eficazmente suministrando aportes complementarios de hierro y zinc a los lactantes de alto riesgo que por medio de la introducción de la alimentación complementaria. Sería útil realizar un estudio adicional para confirmar el impacto de la edad en el momento de la introducción de la alimentación complementaria en los lactantes de los países desarrollados. 32 Problemas recientes en la malnutrición proteico-energética en niños Jehan-François Desjeux Hace 30 años, la carencia de proteínas se percibía como el problema nutricional más importante en los niños de los países en vías de desarrollo. Este concepto fue cuestionado posteriormente cuando llegó a evidenciarse que las necesidades de proteínas se habían sobreestimado y que la carencia de proteínas se asociaba casi siempre a una ingesta insuficiente de energía. El término “malnutrición proteica” fue sustituido, entonces, por el de “malnutrición proteico-energética”. Por consiguiente, el aumento del aporte energético en los niños pequeños durante el período de la alimentación complementaria llegó a convertirse en una prioridad. Además de la deficiencia de la ingesta de alimentos, otros factores médicos y ambientales pueden contribuir también a la malnutrición. Por lo tanto, la deficiencia de proteínas y energía se asocia a menudo con la deficiencia de minerales y vitaminas; además, también es habitual que se produzca un desequilibrio entre los nutrientes. Los aspectos nutricionales y médicos de la malnutrición infantil han sido estudiados con detalle y están presentes en la bibliografía [1]. Además, en 1999, la Organización Mundial de la Salud publicó un manual para médicos y otros profesionales de la salud sobre el tratamiento de la malnutrición grave [2]. Los estudios preliminares sobre fisiopatología de la malnutrición se han traducido actualmente en consecuencias estratégicas y prácticas para la prevención y el tratamiento de la malnutrición grave, de las cuales cuatro se presentan a continuación. Magnitud del problema Cada año fallecen todavía más de diez millones de niños menores de cinco años. Seis países representan el 50% de la mortalidad mundial y 42, el 90%; estas cifras dan a entender la necesidad de poner en práctica políticas nacionales o regionales. Casi la mitad de esta mortalidad 33 se debe a la deficiencia de peso; por lo tanto, además de la genética y del entorno infectivo, la malnutrición es un factor determinante clave. Es interesante destacar la existencia de intervenciones preventivas y curativas bien definidas para una extensa serie de causas de mortalidad identificadas [3], con consecuencias económicas y estratégicas. Evaluación de nutrientes en la alimentación Durante la alimentación complementaria, los niños precisan de una dieta densa en nutrientes para satisfacer sus elevadas necesidades nutricionales. Además, el coste de los alimentos puede representar también un factor limitador para lograr una alimentación correcta. Actualmente se dispone de una técnica eficiente y rigurosa, basada en una programación lineal, para responder a dos preguntas esenciales [4]: (1) ¿Es posible diseñar una dieta adecuada para un período de la alimentación complementaria utilizando alimentos localmente disponibles? (2) En caso afirmativo, ¿cuál es el presupuesto mínimo necesario para diseñar una dieta que cubra las necesidades nutricionales del 97% de los niños como mínimo? La programación lineal es mucho más eficiente que el enfoque de ensayo y error empírico que se utiliza actualmente para la elaboración de dietas. Tratamiento domiciliario de la malnutrición y alimentos terapéuticos listos para tomar En un ámbito bien definido, tal como el denominado Therapeutic Feeding Center (TFC), el uso de F100 produjo una disminución acusada de la mortalidad de niños gravemente malnutridos. Para mitigar las limitaciones del F100, al tratarse de una leche en polvo, y la exigencia por parte del TFC de la presencia de la madre con el niño malnutrido durante varias semanas, se ha propuesto un nuevo enfoque para tratar la malnutrición aguda en casos urgentes y de otro tipo [5]: (1) la sustitución de leche desnatada por mantequilla de cacahuete proporciona un alimento para untar que un niño puede ingerir directamente sin añadir agua y que, a menudo, recibe el nombre de alimento terapéutico listo para tomar (ATLT); y (2) el objetivo de la asistencia terapéutica extrahospitalaria (ATE) es el tratamiento de la mayoría de los niños gravemente malnutridos a domicilio, el desarrollo de una estructura local para gestionar mejor la asistencia de niños con malnutrición aguda y el abordaje de ciclos repetidos de ayuda y recuperación. Se ha demostrado que el uso conjunto de la ATE y el ATLT constituye una importante innovación en el tratamiento de la malnutrición grave. 34 Tratamiento de la rehidratación en los niños deshidratados y malnutridos Existe la posibilidad de reducir adicionalmente el índice de letalidad, así como de incrementar la recuperación de la malnutrición, mejorando la recuperación de enfermedades habitualmente asociadas, incluyendo la diarrea. En un reciente ensayo clínico, 174 niños gravemente malnutridos y deshidratados recibieron tres dietas diferentes. Aunque estuvieron presentes numerosos factores de riesgo de mortalidad en estos niños gravemente malnutridos, fuimos capaces de evitar muertes mediante una rehidratación minuciosa y rápida, a pesar de la elevada incidencia de deposiciones frecuentes. En los tres grupos se logró mejorar la malnutrición al cabo de siete días. Bibliografía 1 2 3 4 5 Golden MHN: Severe malnutrition; en: Weatherall DJ, Ledingham JG, Warrell DA: (eds): The Oxford Textbook of Medicine. Oxford, Oxford University Press, 1995:1278–1296. Management of Severe Malnutrition: A Manual for Physicians and Other Senior Health Workers. Geneva, WHO, 1999. Jones G, Steketee RW, Black RE y cols: How many child deaths can we prevent this year? Lancet 2003;362:65–71. Briend A, Darmon N, Ferguson E y cols: Linear programming: a mathematical tool for analyzing and optimizing children’s diets during the complementary feeding period. J Pediatr Gastroenterol Nutr 2003;36:12–22. Collins S: Changing the way we address severe malnutrition during famine. Lancet 2001;358:498–501. 35 Calidad y cantidad de proteínas en las leches infantiles a base de leche de vaca para los lactantes a término sanos: pasado, presente y futuro Katherine Macé, Philippe Steenhout, Petra Klassen y Anne Donnet Desde que fue posible disponer de las primeras leches infantiles en polvo comercializadas a finales del siglo XIX, se han venido introduciendo mejoras constantes en su formulación con el fin de aproximarse más a la composición de la leche materna y, lo más importante, imitar el resultado funcional de los lactantes alimentados con leche materna (es decir, crecimiento, desarrollo y estado de salud apropiados). En este contexto, el desarrollo de una leche infantil con proteínas óptimas en cuanto a calidad y cantidad ha sido, y sigue siendo, el objetivo de una investigación intensiva. El mejor conocimiento de la composición proteica de la leche materna y las necesidades del lactante [1, 2], asociado a los avances tecnológicos en el fraccionamiento de la leche de vaca, han permitido desarrollar leches infantiles con un contenido en proteínas que se acerca mucho más al de la leche materna. Actualmente se disponen de leches infantiles con un contenido de proteínas de 1,8 g/100 kcal. Se ha demostrado que estas leches son seguras y nutricionalmente adecuadas para los lactantes a término [3]. No obstante, los beneficios metabólicos a corto plazo, y potencialmente a largo plazo, de las leches con un contenido reducido de proteínas están pendientes todavía de una evaluación definitiva y se encuentran actualmente en fase de investigación. Es probable que una ingesta elevada de proteínas produzca efectos endocrinos. Se ha propuesto que la mayor velocidad de crecimiento descrita en los lactantes alimentados con leches infantiles frente a los alimentados con leche materna se debe a una mayor ingesta de proteínas en una fase prematura de la vida, lo que fomenta la secreción de hormonas tróficas, entre las que destacan la insulina y el factor de crecimiento insulínico de tipo 1 (IGF-1) [4, 5]. Estas hormonas 36 100 P⬍ 0,05 IGF-1 (g/l) 90 80 70 60 50 0 25 50 75 100 125 Tiempo (días) Fig. 1. Niveles de IGF-1 (g/l) en lactantes alimentados con una leche infantil modificada con proteína del suero láctico dulce, que contiene 1,9 g proteínas/100 kcal (䉱) o una leche infantil con suero láctico normal que contiene 2,4 g proteínas/100 kcal (䊏). participan en el crecimiento longitudinal y en el desarrollo de las masas muscular y grasa. Aunque nuestro conocimiento sobre las respuestas endocrinas neonatales a la alimentación láctea es limitado, cada vez son más las pruebas a favor de que a los dos [6] y seis meses de edad [7], los lactantes alimentados con leches infantiles presentan mayores niveles séricos de IGF-1 que los lactantes alimentados con leche materna. En un estudio reciente, Savino y cols. [6] observaron que los niveles plasmáticos de IGF-1 se correlacionaban directamente con la puntuación Z para el peso, el índice de masa corporal y el espesor del pliegue cutáneo tricipital en los lactantes de dos meses. Asimismo destacamos nuestra observación de que los lactantes alimentados con una leche infantil modificada con proteínas del suero láctico dulce (1,9 g proteínas/100 kcal) presentaban una evolución diferente de sus niveles plasmáticos de IGF-1 durante los cuatro primeros meses de vida en comparación con una leche infantil con proteínas del suero láctico normal (2,4 g proteínas/100 kcal). Los niveles de IGF-1 se redujeron significativamente entre los 28 y 112 días en los lactantes alimentados con leches infantiles con un nivel de proteínas reducido (fig. 1). Resultará difícil lograr mejoras posteriores de la cantidad de proteínas en las leches infantiles y de los beneficios para la salud de los lactantes. No obstante, además de proporcionar aminoácidos como bloques estructurales para el crecimiento, la leche es fuente de numerosos factores bioactivos/hormonas que participan en múltiples 37 procesos fisiológicos. Se están efectuando esfuerzos constantes para identificar nuevos compuestos bioactivos en la leche materna. No obstante, es imprescindible un mejor conocimiento de sus funciones biológicas en los lactantes, así como en comparación con sus homólogos bovinos. Se disponen ya de procesos tecnológicos capaces de proteger algunos factores bioactivos presentes en la leche de vaca. Estos procesos podrían aplicarse a las leches infantiles. Por último, el empleo de proteínas recombinantes es una opción interesante para el desarrollo de las leches infantiles, dado que aportan funciones que son incluso más similares a las proporcionadas por la leche materna. Bibliografía 1 2 3 4 5 6 7 38 Fomon SJ: Requirements and recommended dietary intakes of protein during infancy. Pediatr Res 1991;30:391–395. Dewey KG, Beaton G, Fjeld C y cols: Protein requirements of infants and children. Eur J Clin Nutr 1996;50:S119–S150. Räihä NCR, Fazzolari Nesci A, Cajozzo C y cols: Protein quantity and quality in infant formula: closer to the reference; en: Räihä NCR, Rubaltelli FF (eds): Infant Formula: Closer to the Reference. Philadelphia, Lipincott Williams & Wilkins, 2002:111–120. Axelsson IE, Ivarsson SA, Räihä NCR: Protein intake in early infancy: effects on plasma amino acid concentrations, insulin metabolism, and growth. Pediatr Res 1989;26:614–617. Rolland-Cachera MF, Deheeger M, Akrout M y cols: Influence of macronutrients on adiposity development: a follow up study of nutrition and growth from 10 months to 8 years of age. Int J Obes Relat Metab Disord 1995;19: 573–578. Savino F, Nanni GE, Maccario S y cols: Relationships between IGF-I and weight Z score, BMI, tricipital skin-fold thickness, type of feeding in healthy infants in the first 5 months of life. Ann Nutr Metab 2005;49:83–87. Socha P, Janas R, Dobrzanska A y cols: EU Childhood Obesity Study Team: Insulin like growth factor regulation of body mass in breastfed and milk formula fed infants. Data from the EU Childhood Obesity Programme. Adv Exp Med Biol 2005;569:159–163. Proteínas recombinantes de la leche materna Bo Lönnerdal Se ha confirmado que la leche materna proporciona una multitud de proteínas que benefician al lactante recién nacido. Las proteínas de la leche materna no sólo aportan aminoácidos, sino que también fijan y facilitan la absorción de nutrientes, estimulan el crecimiento y el desarrollo del epitelio intestinal, modulan la función inmunitaria y contribuyen a la digestión de otros nutrientes. En el transcurso de las últimas décadas se ha progresado con respecto a la fabricación de leches infantiles seguras y que aportan nutrientes a concentraciones similares o superiores a las de la leche materna. Aunque los lactantes alimentados con leches infantiles toman grandes cantidades de todos los nutrientes esenciales, resulta todavía evidente que los lactantes alimentados con leche materna presentan una menor prevalencia de infecciones que los alimentados con leches infantiles. Otra diferencia entre los lactantes alimentados con leches infantiles y los amamantados es la duración de la enfermedad: los lactantes alimentados con leche materna se recuperan de las diarreas y de las infecciones de las vías respiratorias superiores más rápidamente que los lactantes alimentados con leches infantiles. Mientras que anteriormente se creía que este fenómeno tenía lugar en los países en vías de desarrollo o en los grupos socioeconómicos más débiles de los países desarrollados, donde la higiene puede ser deficiente, en estudios recientes se ha observado que puede presentarse también en colectivos de clase media/superior. Dado que numerosas mujeres de los países desarrollados optan por no amamantar y que a una proporción creciente de mujeres de los países en vías de desarrollo se les aconseja no amamantar debido al riesgo de transmisión del VIH a través de la leche materna, es probable que la incorporación de proteínas recombinantes de la leche materna a los alimentos para lactantes sea altamente beneficiosa. Estamos expresando proteínas de la leche materna conocidas por presentar actividad antinfecciosa en el arroz. Varias de estas proteínas son conocidas por destruir o inhibir el crecimiento de patógenos 39 corrientes, como bacterias y virus. Dado que el arroz es un constituyente normal de la alimentación de los lactantes y niños en todo el mundo, se requiere una purificación muy limitada o nula de las proteínas. Mediante el uso de un potente activador de las proteínas del arroz se han obtenido niveles de expresión muy elevados. Se han obtenido varias cosechas y para una de esas proteínas, la lactoferrina, el rendimiento ha llegado incluso hasta el 25% de la proteína soluble. La lactoferrina es una proteína importante de la leche materna, conocida por sus propiedades bacteriostáticas, bactericidas y fijadoras de hierro. Disponemos también de lisozima expresada, una enzima de la leche humana que es bactericida y actúa también sinérgicamente con la lactoferina en niveles elevados. Las proteínas recombinantes de la leche materna han sido purificadas, comprobándose que poseen actividades biológicas idénticas a las de sus homólogas nativas. Además, son igualmente resistentes al tratamiento térmico, que será necesario para sus aplicaciones alimentarias, y a las enzimas ácidas y proteolíticas que se precisan para mantener su actividad biológica en el aparato digestivo de lactantes y niños. Recientemente, evaluamos los efectos de la adición de lactoferrina y lisozima humanas recombinantes a la solución de rehidratación oral (SRO) de la OMS, utilizada para tratar a niños con diarrea aguda, en el marco de un ensayo a doble ciego, aleatorizado y controlado, realizado en Perú. Los niños tratados con SRO, a la que se habían añadido proteínas recombinantes de la leche materna, se beneficiaron de una reducción significativa de la duración de la diarrea en comparación con los niños que recibieron SRO de control. Estas proteínas recombinantes de la leche materna pueden incorporarse a las leches infantiles y a la alimentación complementaria, y utilizarse tanto en los países desarrollados como en los que están en vías de desarrollo con la finalidad de reducir las enfermedades infecciosas. Lecturas recomendadas 1 2 3 4 5 40 Lönnerdal B: Recombinant human milk proteins – an opportunity and a challenge. Am J Clin Nutr 1996;63:622S–626S. Lönnerdal B: Nutritional and physiologic significance of human milk proteins. Am J Clin Nutr 2003;77:1537S–1543S. Suzuki YA, Kelleher SL, Yalda D y cols: Expression, characterization and biological activity of recombinant human lactoferrin in rice. J Pediatr Nutr Gastroenterol 2003;36:190–199. Huang J, Nandi S, Wu L y cols: Expression of recombinant human lysozyme in rice grain. Molec Breeding 2002;10:83–94. Chowanadisai W, Huang J, Huang N y cols: Potential of using recombinant human alpha-1-antitrypsin produced in rice in infant formula. J Nutr Biochem 2003;14:386–393. Ponentes Prof. Carlo Agostoni Department of Pediatrics San Paolo Hospital University of Milan 8 Via A di Rudini IT–20142 Milan Italia E-Mail [email protected] Prof. Harvey Anderson Department of Nutritional Sciences Rm 322, FitzGerald Building University of Toronto 150 College Street Toronto, Ont. M5S 3E2 Canadá E-Mail harvey.Anderson@ utoronto.ca Prof. Irene Axelsson Department of Pediatrics Children’s Hospital University Hospital of Lund SE–222185 Lund Suecia E-Mail [email protected] Prof. Nancy Butte Department of Pediatrics Children’s Nutrition Research Center Baylor College of Medicine 1100 Bates Street Houston, TX 77030 EE.UU. E-Mail [email protected] Prof. Jehan-François Desjeux Conservatoire National des Arts et Métiers 2, rue Conté FR–75003 Paris Francia E-Mail [email protected] Prof. Kathryn Dewey Department of Nutrition University of California One Shields Avenue Davis, CA 95616 EE.UU. E-Mail [email protected] Prof. Peter Garlick Department of Animal Sciences ASL 432 University of Illinois 1207 West Gregory Drive Urbana, IL 61801 EE.UU. E-Mail [email protected] 41 Prof. Berthold Koletzko Division of Metabolic Diseases and Nutritional Medicine Dr. von Hauner Children’s Hospital Ludwig Maximilian University of Munich Lindwurmstrasse 4 DE–80337 Munich Alemania E-Mail berthold.koletzko@ med.uni-muenchen.de Prof. Bo Lönnerdal Department of Nutrition University of California One Shields Avenue Davis, CA 95616 EE.UU. E-Mail [email protected] Dr. Katherine Macé Nestlé Research Center Nutrition and Health PO Box 44 CH-1000 Lausanne 26 Suiza E-Mail catherine.mace@ rdls.nestle.com Prof. Paul B. Pencharz Departments of Paediatrics and Nutritional Sciences Hospital for Sick Children University of Toronto 555 University Avenue Toronto, Ont. M5G 1X8 Canadá E-Mail paul.pencharz@ sickkids.ca 42 Prof. Jacques Rigo Citadelle Néonatologie University of Liège Blvd du XII de Ligne 1 BE–4000 Liège Bélgica E-Mail [email protected] Prof. Johannes B. van Goudoever Neonatology Erasmus MC/Sophia Children’s Hospital Dr. Molewaterplein 60 NL–3015 GJ Rotterdam Holanda E-Mail j.vangoudoever@ erasmusmc.nl Prof. Allison A. Yates Environ Health Sciences Institute 4350 N. Fairfax Drive, Suite 300 Arlington, VA 22203 EE.UU. Current E-Mail yatesa@ ba.ars.usda.gov Prof. Ekhard E. Ziegler Department of Pediatrics University of Iowa 200 Hawkins Drive Iowa City, IA 52242-1083 EE.UU. E-Mail [email protected]