Wpływ żywienia na rozwój neurologiczny wcześniaków

Główne informacje:

• Urodzenie się w okresie szybkiego wzrostu mózgu sprawia, że mózg staje się wrażliwy na uszkodzenia i zaburzenia rozwoju.
• Kluczowe dla rozwoju mózgu jest wysokiej jakości białko.
• Rozwój neurologiczny zależy od odpowiedniego odżywiania i nienaruszonych czynników wzrostu mózgu

Udowodniono, że niektóre strategie opieki okołoporodowej przyczyniają się do poprawy przeżywalności i wzrostu. Odżywianie odgrywa szczególnie istotną rolę nie tylko w procesie wzrostu, ale również w neurorozwoju, który wpływa na poprawę sprawności poznawczej i motorycznej¹ .

Urodzenie się w okresie przyspieszonego wzrostu mózgu niesie ze sobą ryzyko wystąpienia szeregu problemów zdrowotnych, takich jak zaburzenia sensoryczne, stany zapalne, krwotoki, uszkodzenia istoty białej, zmiany mikrobioty jelitowej oraz ograniczenie żywienia pozamacicznego, zwiększając ryzyko wystąpienia zaburzeń neuropoznawczych, behawioralnych i motorycznych. Zapobieganie urazom i plastyczności mózgu jest zatem kluczowe dla wspierania neurorozwoju² .

Deficyty żywieniowe mają wpływ na proliferację i różnicowanie neuronów, co ostatecznie determinuje funkcję neuronów. Glej, w tym oligodendrocyty, astrocyty i mikroglej, są szczególnie wrażliwe na odżywianie, ich odpowiednie funkcje mielinizacji neuronów mogą być zaburzone przez niedobór składników odżywczych. Niedobory białka, wartości energetycznych, żelaza, cynku i długołańcuchowych wielonienasyconych kwasów tłuszczowych (LC-PUFA) mogą znacząco wpłynąć na anatomię mózgu^3,4.

Glukoza jest głównym źródłem energii i jej poziom musi być odpowiedni na wszystkich etapach rozwoju mózgu. Tłuszcze, w tym cholesterol, są niezbędne do syntezy mieliny, tworzenia synaps i utrzymania płynności błony komórkowej, co jest kluczowe dla przetwarzania informacji przez neurony. Wcześniaki mają ograniczoną zdolność do syntezy długołańcuchowych wielonienasyconych kwasów tłuszczowych (LC-PUFA), takich jakkwas dokozaheksaenowy (DHA; 22:6 omega-3) i kwas arachidonowy (AA; 20:4 omega-6) przez co najmniej 48 tygodni. Niedobory tych kwasów mogą skutkować zaburzeniami percepcji wzrokowej i behawioralnej⁴ .

Białko odgrywa kluczową rolę w rozwoju strukturalnym mózgu oraz w tworzeniu czynników wzrostu i neuroprzekaźników, a jego niedobór wiąże się ze zmniejszeniem liczby synaps i zaburzeniami mielinizacji. Dlatego konieczne jest stosowanie wysokiej jakości białka, które zapewni odpowiedni wzrost mózgu i lepszy rozwój poznawczy⁵.

Ryc. 1. Prawidłowy rozwój mózgu

Niedobór mikroelementów często występuje u kobiet w ciąży, co oznacza, że suplementacja stanowi ważny element leczenia szpitalnego wcześniaków. Odpowiedni poziom żelaza wiąże się z poprawą zdolności behawioralnych, takich jak uczenie się, pamięć, szybkość przetwarzania informacji oraz stabilność emocjonalna⁶.

Ryc. 2. Składniki odżywcze, których nie może zabraknąć w diecie wspomagającej prawidłowy rozwój mózgu (Adaptacja z Comark BE i in., 2019) 

Cynk reguluje neurotransmisję w hipokampie, szybkość syntezy DNA, RNA i białek w mózgu oraz ekspresję genu IGF-1 poprzez wpływ na aktywność metaboliczną. Cynk między 24. a 40. tygodniem ciąży jest ważny dla ozwoju i Miedź reguluje transport żelaza przez barierę krew-mózg. Niski poziom miedzi wiąże się z niedoborem żelaza poprzez zmianę regulacji dopaminy w mózgu i poziomu cytochromu C, co wpływa na zdolności w zakresie uczenia się, pamięci i równowagi. Niedobór jodu zmienia funkcjonalność tarczycy, co prowadzi do zmniejszenia masy mózgu, redukcji arboryzacji dendrytów i mielinizacji, co skutkuje globalnymi deficytami poznawczymi⁷ .

Kwas foliowy jest kofaktorem kilku neuronalnych szlaków enzymatycznych, a jego niedobór w okresie prenatalnym powoduje wady cewy nerwowej oraz deficytami we wczesnym dzieciństwie. Cholina bierze udział w syntezie neuroprzekaźników i mieliny, co ma wpływ na rozwój hipokampa. Czynniki wzrostu, takie jak IGF-1 i neurotroficzny czynnik pochodzenia mózgowego, są uzależnione od odpowiedniej jakości odżywiania ⁷ .

Odpowiednie postępowanie żywieniowe jest kluczowe dla neurorozwoju wcześniaków i pozwala na pełne wykorzystanie ich potencjału rozwojowego⁶ .

Bibliografia

1. Ramel SE, Georgieff MK. Preterm Nutrition and the Brain. In Koletzko B, Poindexter B, Uauy R (eds): Nutritional Care of Preterm Infants: Scientific Basis and Practical Guidelines. World Rev Nutr Diet. Basel, Karger, 2014, vol 110, pp 190–200 (DOI: 10.1159/000358467.

2. Ruys CA, Hollanders JJ, Broring T, van Schie PEM, van der Pal SM, van de Lagemaat M, et al. Early-life growth of preterm infants and its impact on neurodevelopment. Pediatr Res 2018 Aug 16. https://doi.org/10.1038/s41390- 018-0139-0.

3. Embleton ND, Moltu SJ, Lapillonne A, Van Den Akker CHP, et. al Enteral Nutrition in Preterm Infants (2022): A Position Paper From the ESPGHAN Committee on Nutrition and Invited Experts, JPGN 2022;76: 248–268.

4. Ottolini KM, Andescavage N, Keller S, Limperopoulos C. Nutrition and the developing b ra in: th e ro a d to o ptim izin g e a rly neurodevelopment: a systematic review. Pediatr Res. 2020 January ; 87(2): 194–201.

5. Biasini A, Monti F, Laguardia MC, Stella M, Marvulli M, Neri E. High protein intake in human/maternal milk fortification for 1250g infants: intrahospital growth and neurodevelopmental outcome at two Years. Acta Biomed. 2018;88:470-476. 6. Skinner AM, Narchi H. Preterm nutrition and neurodevelopmental outcomes. World J Methodol. 2021 Nov 20; 11(6): 278-293.

7. Comark BE, Harding JE, Miller SP, Bloomfiled FH. The Influence of Early Nutrition on Brain Growth and Neurodevelopment in Extremely Preterm Babies: A Narrative Review. Nutrients 2019, 11, 2029; doi:10.3390/nu11092029