Programowanie żywieniowe dziecka

Żywienie w ciąży i niemowląt

W ostatnich latach na świecie obserwuje się stały wzrost częstości występowania chorób cywilizacyjnych takich jak: otyłość, nadciśnienie tętnicze, cukrzyca, zespół metaboliczny i przewlekła choroba nerek. Wiemy już, że patogeneza tego zjawiska jest złożona i wieloczynnikowa a kluczowa role odgrywają czynniki genetyczne i epigenetyczne.

Co to jest epigenetyka?

Epigenetyka jest dziedziną badającą mechanizmy, które sprawiają, że komórki i narządy organizmów przystosowują się do warunków zewnętrznych pod wpływem różnych czynników, takich ja np. ilość i jakoś dostarczanych składników odżywczych. Organizm człowieka jest dość „plastyczny”, szczególnie w tak zwanym okresie krytycznym, który obejmuje czas od poczęcia do 3 roku życia. To w tym okresie realnie możemy wpłynąć na rozwój i zdrowie dziecka w przyszłości. Na podstawie wyników wielu badań epigenetycznych powstała coraz bardziej rozpowszechniana teoria programowanie żywieniowego we wczesnym okresie życia (Early-life Nutritional Programming - ENP).

Czym jest programowanie żywieniowe we wczesnym okresie życia

Całe życie zaczyna się od pojedynczej zapłodnionej komórki, która dzieli się na inne z których powstaną mięśnie, skóra, narządy wewnętrzne. Wszystkie te procesy toczą się zgodnie z genetycznym wzorem, zapisanym w DNA. Każda komórka ma ustalony zestaw genów, jednak o tym, jak będzie się rozwijać, czy które geny uaktywnią się decydują czynniki zewnętrzne, m.in. takie jak zdrowie i styl życia rodziców, poziom stresu, zanieczyszczenie środowiska, a przede wszystkim prawidłowo zbilansowana dieta przyszłej mamy. Już na etapie planowania ciąży zaczyna się proces zwany programowaniem żywieniowym we wczesnym okresie życia, czyli kształtowanie nawyków żywieniowych i przyszłego metabolizmu dziecka.
Termin „programowanie” został wprowadzony przez Lucasa w 1991 roku [1]. Obecnie służy on określeniu trwałych zmian zachodzących w funkcjonowaniu organizmu, powstających wskutek adaptacji do działania czynników środowiskowych, mających miejsce w kluczowych dla rozwoju etapach życia [2].
W procesie programowania metabolicznego można wyróżnić następujące okresy: płodowy, niemowlęcy, dziecięcy oraz dorosłości. Do wczesnego programowania należą okres płodowy i niemowlęcy, w trakcie trwania których tworzona jest funkcja tkanek i narządów oraz sposoby adaptacji do zmieniających się czynników środowiskowych, działających także w późniejszym okresie życia.

Czynniki środowiskowe mające wpływ na wczesne programowanie metaboliczne
  • I. Czynniki matyczne

    Nabywanie skłonności do wystąpienia w późniejszym wieku chorób cywilizacyjnych zaczyna się już u płodu i ma związek z licznymi czynnikami matczynymi.
  1. Masa ciała matki

    U potomstwa matek otyłych przed ciążą oraz tych, które nadmiernie przybierały na masie ciała w czasie ciąży, a także matek z cukrzycą, w porównaniu do zdrowych z należną masą ciała, obecne jest znaczniewiększe ryzyko wystąpienia makrosomii (wysokiej masy ciała i długości noworodka). Odpowiadają za to między innymi lektyna, czynnik martwicy nowotworów-α (Tumor NecrosisFactor-α, TNF-α) oraz interleukiny-6, powodujące wzrost insulinooporności, który generuje zwiększony napływ glukozy do płodu. Ponadto cytokiny prozapalne, które powstającąw tkance tłuszczowej matki, zwiększają transport aminokwasów a uwalniające się kwasy tłuszczowe nasilają transport lipidów do organizmu dziecka [3].

    W przypadku niedożywienia ciężarnej, nasileniu ulegają procesy katabolizmuu płodu. Dochodzi do spowolnienia wzrostu oraz procesów metabolicznych. Niedostateczna ilość składników odżywczych powoduje obniżenie stężenia glukozy, odpowiadającej za wzrost i stan odżywienia płodu [4]. Dzieci kobiet, u których obserwowano niedożywienie w pierwszym trymestrze ciąży maja wyższa masę urodzeniową, ale w późniejszym okresie życia mają większe skłonności do otyłości, choroby niedokrwiennej serca, chorób zakrzepowych czy zachowań antyspołecznych i schizofrenii. Zmniejszenie ilości składników odżywczych dla płodu w czasie drugiego trymestru ciąży skutkuje zwiększonym ryzykiem upośledzenia funkcji nerek i obstrukcyjnych chorób płuc. Do zaburzeń tych dochodzi, ponieważ w tym okresie życia płodowego ma miejsceszybki wzrostu liczby nefronów i rozwoju drzewa oskrzelowego [5].


 

  1. Niedobór witamin i składników mineralnych u matki

    Niedobór cynku, kwasu foliowego, żelaza, magnezu oraz witamin z grupy B w diecie kobiety w ciążywpływa na spowolnienie wewnątrzmacicznego wzrostu płodu [6]. Niedobór cynku prowadzi do uszkodzenia nerek, nadciśnienia tętniczego krwi i insulinooporności (czyli niewrażliwości tkanek na insulinę).
     
  2. Stres w ciąży

    Przewlekły stres w czasie ciąży powoduje pobudzenie osi przysadkowo-nadnerczowej, co przyczynia się do wzrostu łaknienia i tendencji do szybkiego przybierania masy ciała. Hiperkortyzolemia (wysokie stężenie kortyzolu) antagonistycznie indukuje rozwój hiperinsulinemii, co skutkuje powstaniem trzewnych depozytów tkanki tłuszczowej u matki. Ponadto u matek poddanych przewlekłemu stresowi opisywane są zaburzenia układu odpornościowego. U płodu rozwijającego się w warunkach stresu u matki dochodzi do redukcji masy komórek beta trzustki, co wywołuje zaburzenia wzrastania związane w przyszłości z większym ryzykiem otyłości i zespołu metabolicznego [7].
     
  3. Stosowane używki w ciąży

    Palenie tytoniu czynne bądź bierne podczas ciąży wpływa na zmniejszenie masy płodu i łożyska [8]. Dzieci,które w życiu płodowym zastały narażone na działanie dymu tytoniowego wykazują tendencję do wyższych wartości wskaźnika wagowo-wzrostowego (Body Mass Index, BMI), wyższego ciśnienia tętniczego oraz zaburzeń gospodarki lipidowej i węglowodanowej w późniejszym wieku.

    Spożywanie alkoholu podczas ciąży przyczynia się do wystąpienia zespołu płodowo-alkoholowego u potomstwa. Jego elementem składowym jest zahamowanie wzrastania wewnątrzłonowego płodu. Ekspozycja na płodu etanol skutkuje zaburzeniami poznawczymi.
     
  4. Poród droga cięcia cesarskiego

    Dzieci urodzone drogą cięcia cesarskiego charakteryzują się większą skłonności do gromadzenia podskórnej tkanki tłuszczowej i wyższego wskaźnika BMI. Za zjawisko to jest najprawdopodobniej odpowiedzialna odmienna kolonizacja bakteryjna jelit w porównaniu do dzieci urodzonych w sposób naturalny.
  • II. Czynniki płodowe

    Masa ciała noworodka oceniana tuż po porodzie jest wskaźnikiem stanu zdrowia w późniejszym życiu. Zarówno zbyt niska, jak i zbyt wysoka urodzeniowa masa ciała wiąże się ze wzrostem ryzyka rozwoju chorób cywilizacyjnych.

    Dzieci o niskiej masie urodzeniowej wykazują skłonność do szybszego zwiększania masy ciała oraz do rozwoju zespołu metabolicznego. U tych dzieci obserwuje się efekt „doganiania” rówieśników w procesie rozwoju (ang. „growth catch-up”). Dzieci te mają ostatecznie wyższą wartość BMI i ciśnienie tętnicze krwi, większe nasilenie insulinooporności[9]. Z niższą masą ciała noworodka związana jest mniejsza liczba nefronów, co w przyszłości może skutkować zwiększonym ryzykiem wystąpienia dysfunkcji nerek, aż do przewlekłej choroby nerek włącznie [10].

    Podobnie nieadekwatnie wysoka do wieku ciążowego masa ciała noworodka predysponuje w przyszłości do wystąpienia cech zespołu metabolicznego. Mechanizm tego zjawiska może być związany z płodową hiperleptynemią, insulinoopornością czy czynnikami epigenetycznymi [3].
     
  • III. Czynniki okresu noworodkowego i niemowlęcego

    Optymalne żywienie w pierwszych miesiącach życia dziecka odgrywa istotną rolę w profilaktyce chorób cywilizacyjnych. Do czynników występujących w okresie noworodkowym i niemowlęcym wpływających na wczesnej programowanie żywieniowe należą między innymi karmienie piersią, czas i sposób wprowadzania posiłków uzupełniających do diety niemowląt, podaż kwasów tłuszczowych czy białka.

    Karmienie piersią

    Karmienie piersią jest uznanym na całym świecie złotym standardem w żywieniu noworodków i niemowląt. Światowa Organizacja Zdrowia (World Health Organization, WHO) zaleca wyłączne karmienie piersią do 6 miesiąca życia. Oznacza to, że dziecko nie powinno otrzymywać żadnych dodatkowych pokarmów i napojów poza mlekiem matki. Karmienie piersiąpowinno byćkontynuowane w czasie wprowadzanie do diety produktów uzupełniających. Oddziaływanie karmienia mlekiem matki na programowanie metaboliczne i żywieniowe jest szeroki i obejmuje między innymi masę ciała, rozwój układu nerwowego oraz immunologicznego.

    Karmienie piesią a otyłość

    W badaniach zauważono, iż masa ciała niemowląt karmionych piersią przyrasta wolniej i mają one mniejszą wartość wskaźnika wagowo-wzrostowego [11]. Stwierdza się zmniejszenie rozwoju nadwagi i otyłości w późniejszym życiu. W badaniach wykazano, że każdy miesiąc karmienia powoduje 4% spadek ryzyka nadmiernej masy ciała [12]. Przyczyną tego zjawiska są najprawdopodobniej bioaktywne substancje zawarte w mleku matki, takie jak leptyna czy adiponektyna, które regulują odpowiedź układu wewnątrzwydzielniczego na głód i karmienie. Karmienie piersią umożliwia samodzielną regulację ilości spożywanego pokarmu, co prowadzi do zmniejszenia porcji, szczególnie istotnych przy wprowadzaniu posiłków uzupełniających [13].

    Karmienie piersią a gospodarka lipidowa

    W badaniu na zwierzętach stwierdzono, że karmienie młodych szczurów mlekiem matczynym zawierającym cholesterol nie powoduje istotnego wzrostu cholesterolu u tych osobników w dorosłości nawet przy stosowaniu diety bogato cholesterolowej. Autorzy sugerują, że podawanie mleka matki uaktywnia czynniki enzymatyczne odpowiedzialne na metabolizm cholesterolu [14].

    Karmienie piersią a nadciśnienie tętnicze krwi

    Karmienie mlekiem matki wiąże się z mniejszym ryzykiem wystąpienia nadciśnienia tętniczego krwi w późniejszym wieku. Jest wiele teorii tłumaczących to zjawisko.Wskazuje się między innymi na fakt, iż w mleku kobiecym jest mniejsza zawartość sodu, który indukuje wzrost ciśnienia tętniczego. Inni badacze uważają że za ten efekt odpowiedzialne są długołańcuchowe wielonienasycone kwasy tłuszczowe (Long-Chain PolyunsaturatedFattyAcids, LC-PUFA) zawarte w pokarmie kobiecym, które są także składnikiem śródbłonka ściany naczyń krwionośnych [15].

    Karmienie piersią a rozwój układu neurologicznego

    Karmienie piersią ma wpływ na rozwój odpowiedzi immunologicznej. W badaniach epidemiologicznych wykazano mniejszą częstość występowania infekcji u dzieci całkowicie lub częściowo karmionych piersią. Obecnie jest coraz więcej dowodów naukowych potwierdzających, że karmienie mlekiem matki ma znaczenie w profilaktyce infekcji przewodu pokarmowego, biegunkach oraz zapaleniu ucha środkowego. Z obecnej wiedzy wynika, że karmienie piersią może zmniejszyć ryzyko wystąpienia astmy oskrzelowej, atopowego zapalenia skóry (AZS), zakażenia układu moczowego i infekcji dróg oddechowych [16,17].

    Karmienie piersią a zespół metaboliczny

    Składowe zespołu metabolicznego, takie jak insulinooporność, otyłość, nadciśnienie tętnicze krwi i dyslipidemia są przewlekłymi stanami zapalnymi. Przyczyna tych schorzeń związana jest z nasileniem stresu oksydacyjnego. Pokarm kobiecy jest źródłem antyoksydantów, które eliminują reaktywne formy tlenu skuteczniej niż preparaty mlekozastępcze [18]. W badaniach dowiedziono, że karmienie piersią obniża stężenie białka C-reaktywnego czy fibrynogenu, które są uznanymi markerami nasilenia systemowego stanu zapalnego [19].
     
  • IV. Czas, sposób i rodzaj wprowadzania produktów uzupełniających

    Zbyt wczesne wprowadzanie pokarmów uzupełniających w diecie niemowlęcia sprzyja rozwojowi otyłości w późniejszych latach życia. Właściwe wprowadzanie i formowanie preferencji smakowych u dziecka pomaga kształtować jego nawyki żywieniowe w życiu dorosłym [20]. Od urodzenia najbardziej pożądanym jest smak słodki, natomiast gorzki i kwaśny kojarzą się z produktami zepsutymi, nieodpowiednimi do jedzenia. Pierwsze do diety powinny być wprowadzane warzywa a następnie owoce, co sprzyja lepszej akceptacji smakowej tych produktów. Zanim dietę urozmaici się kolejnymi produktami, nowy smak należy podać kilkakrotnie by został on zaakceptowany.
     
  • V.Podaż białka w diecie

    W przeprowadzonych w ramach europejskiego projektu Child ObesityProgramme (CHOP) w latach 2002-2005 stwierdzono, że dzieci, które otrzymywały mleko modyfikowane z mniejszą ilością białka w wieku 2 lat miały mniejszy wskaźnik masy ciała BMI. Sugeruje to mniejszą zawartość tkanki tłuszczowej i mniejsze ryzyko otyłości w późniejszym wieku, a co za tym idzie profilaktykę chorób z nią związanych. Ponadto w badaniu wykazano, że dzieci które spożywały większe ilości białka miały większy wymiar nerek, co może się przyczynić do pogorszenia ich funkcji [20].

    Wszystkie omówione czynniki epigenetyczne oddziaływają na funkcjonowanie tkanek i narządów już w życiu płodowym. Zachodzące w organizmie procesy adaptacyjne wpływają na stan zdrowia w dorosłości. Odpowiednie postępowanie i unikanie niektórych czynników zarówno w czasie ciąży, jak i w późniejszym okresie może mieć istotne znaczenie w profilaktyce wielu chorób cywilizacyjnych,obejmujących z roku na rok coraz większą część populacji.

 

autor: Paulina Gryz-Ryczywolska

 

Piśmiennictwo
  1. Lucas A.: Programming by earlynutrition in man. CibafoundSymp 1991, 156:38, 50; discussion 50.
  2. Gluckman P.D., Hanson M.A.: Living with the past: Evolution, development, and patterns of disease. Science 2004, 305(5691), 1733-1736.
  3. Stirrat L.I., Reynolds R.M.: Effects of maternal obesity on early and long-term outcomes for offspring. Res. Rep. Neonatol. 2014, 4, 43-53.
  4. Barker D.J.P.: The malnourished baby and infant. Br. Med. Bull. 2001, 60, 69-88.
  5. Roseboom T.J., Painter R.C., Van Abeelen A.F.M., Veenendaal M.V.E., De Rooij S.R.: Hungry in the womb: What are the consequences? lessons from the dutch famine. Maturitas 2011, 70(2), 141-145.
  6. Szostak-Wegierek D.: Intrauterine nutrition: Long-term consequences for vascular health. Int. J. Women’s Health 2014, 6(1), 647-656.
  7. Entringer S., Buss C., Swanson J.M., Cooper D.M., Wing D.A., Waffarn F., Wadhwa P.D.: Fetal programming of body composition, obesity, and metabolic function: The role of intrauterine stress and stress biology. J. Nutr. Metab. 2012, 2012.
  8. McNamara H., Hutcheon J.A., Platt R.W., Benjamin A., Kramer M.S.: Risk factors for high and low placental weight. Paediatr. Perinat. Epidemiol. 2014, 28(2), 97-105.
  9. de Arriba A., Domínguez M., Labarta J.I., Domínguez M., Puga B., Mayayo E., Longás A.F.: Metabolic syndrome and endothelial dysfunction in a population born small for gestational age relationship to growth and gh therapy. Pediatr. Endocrinol. Rev 2013, 10(3), 297-307.
  10. Chong E., Yosypiv I.V.: Developmental programming of hypertension and kidney disease. Int. J. Nephrol. 2012, 2012.
  11. Yamakawa M., Yorifuji T., Inoue S., Kato T., Doi H: Breastfeeding and obesity among schoolchildren: A nationwide longitudinal survey in japan. JAMA Pediatrics 2013, 167(10), 919-925.
  12. Harder T., Bergmann R., Kallischnigg G., Plagemann A.: Duration of breastfeeding and risk of overweight: A meta-analysis. Am. J. Epidemiol. 2005, 162(5), 397-403.
  13. Li R., Fein S.B., Grummer-Strawn L.M.: Do infants fed from bottles lack self-regulation of milk intake compared with directly breastfed infants? Pediatrics 2010, 125(6), e1386-1393.
  14. Reiser R, Sidelman Z. Control of serum cholesterol homeostasis by cholesterol in the milk of the suckling rat. J Nutr 1972; 102: 1009-1016.
  15. Martin R.M., Ness A.R., Gunnell D., Emmett P., Smith G.D.: Does breast-feeding in infancy lower blood pressure in childhood? theavon longitudinal study of parents and children (ALSPAC). Circulation 2004, 109(10), 1259-1266.
  16. Norris JM, Barriga K, Hoffenberg EJ, Taki I, Miao D, Haas JE, Emery LM, Sokol RJ, Erlich HA, Eisenbarth GS, Rewers M.Risk of celiac disease autoimmunity and timing of gluten introduction in the diet of infants at increased risk of disease. JAMA2005; 293(19): 2343
  17. Akobeng AK, Ramanan AV, Buchan I, Heller RF. Effect of breast feeding on risk of coeliac disease: a systematic reviewand meta-analysis of observational studies. Arch Dis Child 2006; 91(1): 39-43
  18. Friel J.K., Martin S.M., Langdon M., Herzberg G.R., Buettner G.R.: Milk from mothers of both premature and full-term infants provides better antioxidant protection than does infant formula. Pediatr. Res. 2002, 51, 612-618. 11
  19. Labayen I., Ortega F.B., Ruiz J.R., Loit H.M., Harro J., Villa I., Veidebaum T., Sjöström M.: Association of exclusive breastfeeding duration and fibrinogen levels in childhood and adolescence: The european youth heart study. Arch. Pediatr. Adolesc. Med. 2012, 166(1), 56-61.
  20. Gruszfeld D., Socha P., Niemirska A. Litwin M., Programowanie żywieniowe,  Standardy Medyczne. Pediatria, 2011, Nr 8, s. 885-888
Facebook Pinterest Instagram e-mail
Powrót