A csecsemőtáplálás miatti növekedés hogyan befolyásolja az elhízást és a későbbi betegség kockázatát

Dr. von Hauner Gyermekkórház, Müncheni Egyetem Orvosi Központ, München, Németország

Levelezés

Berthold Koletzko, dr. Med. Hab. MD, PhD, gyermekgyógyászati egyetemi tanár, anyagcsere- és táplálkozásgyógyászati osztály, Dr. von Hauner gyermekkórház, Müncheni Egyetem Orvosi Központ, Lindwurmstr. 4, D-80337 München, Németország.

Tel .: +49 89 5160 2826 |

Fax: +49 89 5160 7742 |

Dr. von Hauner Gyermekkórház, Müncheni Egyetem Orvosi Központ, München, Németország

Levelezés

Tel .: +49 89 5160 2826 |

Fax: +49 89 5160 7742 |

Absztrakt

A csecsemőtáplálásnak nagy hatása van az azonnali kimenetelre, valamint a hosszú távú egészségügyi és későbbi betegségkockázatokra, mint például az elhízás és a kapcsolódó rendellenességek, ezt a jelenséget „metabolikus programozásnak” nevezik. Ez az áttekintés az EarlyNutrition projekt által jelenleg vizsgált hipotéziseket és mechanizmusokat tárgyalja.

Következtetés

Az élet első 2 évében bekövetkező gyors súlygyarapodás, amelyet leginkább a naplófehérje közvetít, befolyásolja az inzulinszerű növekedési faktor metabolikus útvonalait. Úgy tűnik, hogy az epigenetikus folyamatok szerepet játszanak.

Főbb megjegyzések

A csecsemő táplálkozása és az első 2 év növekedése, valamint az elhízás és a kapcsolódó rendellenességek későbbi kockázata jelenleg nem világos.
Azt javasoljuk, hogy a tejfehérje csecsemőkorban befolyásolja az inzulinszerű növekedési faktor I koncentrációját, és ilyen programozási hatásokkal társul, míg az epigenetikus folyamatok mögöttes szerepet játszanak.
További kutatásokra van szükség a pontos mechanisztikus utak feltárásához és a gyakorlati ajánlások megalapozott bizonyítékalapjának biztosításához.

Bevezetés

Az elhízás aránya drámai módon nőtt az elmúlt évtizedekben, különösen gyermekkorban. Az elhízás nemcsak önmagában kedvezőtlen állapot, hanem a későbbi élet számos más, nem fertőző betegségének, például a cukorbetegségnek, a metabolikus szindrómának és a szív- és érrendszeri betegségeknek is a bevezetője. Ez nem csak a fejlett országokra vonatkozik, hanem egyre drámaibbá válik a fejlődő országokban is, ahol a társadalmak gyors társadalmi-gazdasági átalakuláson mennek keresztül, ami mind az alultáplálkozás, mind a túltáplálkozás együttélését eredményezi 1. A Nemzetközi Elhízáskutató Szövetség által 2012-ben összegyűjtött adatok különös aggodalmat emelnek ki a gyermekkori elhízás magas gyakorisága miatt az Egészségügyi Világszervezet (WHO) különböző régióiban, ahol a legmagasabb, körülbelül 9% -os arány az Amerika régióban (1. ábra). Az elhízási járvánnyal járó gazdasági teher drámai 2 .

A felhalmozódó bizonyítékok arra utalnak, hogy az 5 éves korban a túlsúly vagy az elhízás előre jelzi az elhízás későbbi kockázatát és a kapcsolódó rendellenességeket. Ezért az elhízás kockázatával összefüggő korai életkori tényezők kutatása az elmúlt években széles körű érdeklődésre tett szert. Úgy gondolják, hogy a korai életkor előtti és a szülés utáni tapasztalatok állandó változásokat idéznek elő a csecsemő fiziológiai funkcióiban, veszélyeztetve a szervezetet az anyagcsere-rendellenességek 3, 4, metabolikus programozásnak nevezett jelenségről, amelyet először csaknem 40 évvel ezelőtt figyeltek meg 5. E korai életkorok között a terhesség és a csecsemő alatti táplálkozás létfontosságú szerepet játszik.

Jelen áttekintés célja az elhízás metabolikus programozásának kiválasztott kutatásainak frissítése a csecsemő táplálkozása és a posztnatális fázisban történő növekedés révén. Fiziológiai szempontokat és feltételezett mechanizmusokat is tárgyalnak.

A gyors növekedés szerepe a csecsemőkorban

Szoptatás a tápszer tápszerrel szemben és az elhízás kockázata

Bizonyított egészségügyi hatásai és hosszú távú betegségmegelőzési potenciálja miatt a szoptatást a legjobb gyakorlatnak tekintik a csecsemőtáplálás szempontjából 30. Számos egészségügyi előnyről számoltak be, köztük az elhízás és a kapcsolódó rendellenességek elleni védőhatásról. Noha a WHO több mint egy évtizede ajánlotta az exkluzív 6 hónapos szoptatást, a szoptatás aránya a világ számos részén még mindig nem éri el a kívánt szintet 31 .

A németországi Bajorországban végzett keresztmetszeti felmérésben tanulmányoztuk a szoptatás és a későbbi túlsúly és az elhízás kockázata közötti kapcsolatot 21. A magasságra és a testsúlyra vonatkozó adatokat 9357 kötelező iskolai egészségügyi vizsgálatban résztvevő gyermekről kaptuk. A korábban szoptatott gyermekeknél mind a túlsúly (9,2 vs. 12,6%), mind az elhízás (2,8% vs. 4,5%) alacsonyabb volt, mint a tápszerrel táplált gyermekeknél. A társadalmi osztály vagy az életmódbeli különbségek nem tudták figyelembe venni a szoptatás védőhatását. Azok a gyermekek, akiket bármikor szoptattak, szignifikánsan csökkent korrigált OR-t mutattak mind a túlsúly [OR 0,79 (95% CI: 0,68, 0,93)], mind az elhízás [OR 0,75 (95% CI: 0,57, 0,98)] szempontjából azokhoz képest, akik soha nem szoptatott. A kiigazított OR szignifikáns inverz dózis-válasz összefüggést mutatott a szoptatás időtartama, valamint a túlsúly és az elhízás között, ami összhangban áll a szoptatás vagy az anyatej komponensek okozta okozati hatással az elhízás csökkentésére.

Nyilvánvaló, hogy megfelelő alapú intervenciós vizsgálatokra lenne szükség a szoptatás és az elhízás kockázata közötti inverz összefüggés mögött álló ok-okozati összefüggések végső meghatározásához. Például egy fehéroroszországi klaszteres, randomizált vizsgálat kétségbe vonta a szoptatás elhízási kockázatra gyakorolt védő hatását. A vizsgálatot olyan kórházakban végezték, amelyek vagy a szoptatás elősegítésére irányultak, vagy nem végeznek aktív beavatkozást 35. Annak ellenére, hogy a beavatkozás jelentősen hosszabb ideig tartotta a szoptatást, hat és fél éves korban nem állapították meg az elhízás prevalenciájának hatását. Fontos megjegyezni, hogy ennek a vizsgálatnak nem volt elegendő statisztikai ereje a szoptatás protektív hatásának meghatározásához a tápszeres tápláláshoz képest, mivel a szoptatás aránya viszonylag hasonló volt mind az intervenciós, mind a kontroll csoportban, és az elhízás általános prevalenciája alacsony volt ebben a populációban 39 .

Míg az alapvető mechanizmusok, amelyek révén a szoptatás csökkentheti a későbbi elhízás kockázatát, továbbra sem tisztázottak, feltételezik, hogy szerepet játszanak néhány fontos jelátviteli út fiziológiai programozásában. Összességében a szoptatott csecsemők lassabban híznak, mint a tápszerrel táplált csecsemők, különösen 3 hónapos életkor után. Ennek az összefüggésnek valószínűleg fiziológiai magyarázata lehet a tápszerrel táplált csecsemőknél megfigyelt magasabb plazma-inzulinszint, mint a szoptatott csecsemőknél, ami serkenti a zsírlerakódást. Magukat ezeket a magasabb inzulinszinteket kiválthatja az anyatej-helyettesítő tápszerek magasabb fehérjetartalma és az anyatejben jelen lévő növekedést moduláló bioaktív vegyületek hiánya. Már 20 évvel ezelőtt bebizonyosodott, hogy a tápanyagok modulálják az endokrin rendszereket, például az IGF tengelyt, amely alapvető szerepet játszik a korai növekedésben 40 .

A mai napig átfogó bizonyítékok igazolták, hogy a szoptatás mérsékelt, de következetes védőhatással jár a későbbi elhízás ellen. Ezek az eredmények rávilágítanak a szoptatás előmozdításának, védelmének és támogatásának ösztönzésének fontosságára, valamint etikai megközelítések bevezetésére az anyatej-helyettesítők, például az anyatej-helyettesítő és anyatej-kiegészítő tápszerek forgalmazására, amelyek nem veszélyeztetik a szoptatást 41 .

Alapvető mechanizmusok - az IGF tengelye és a korai fehérjeellátás

A „korai fehérje hipotézist” egy randomizált klinikai vizsgálatban, az Európai Gyermekkori Elhízás Projekt 48 keretében fedeztük fel. Ezt a multicentrikus vizsgálatot öt európai ország, Belgium, Németország, Olaszország, Lengyelország és Spanyolország tanulmányi központjaiban hozták létre. A vizsgálatba való felvételhez a résztvevőknek látszólag egészségesnek, kifejlett csecsemőknek kellett lenniük, akik komplikáció nélküli, egyedülálló terhességből születtek. A tápszerrel táplált csecsemők véletlenszerűen és kizárólag a két tápszer egyikét kapták meg legkésőbb az élet nyolcadik teljes hetétől kezdve. A szoptatott gyermekeket az első 3 hónapban kizárólag szoptatni kellett. Az anyatej-helyettesítő tápszereket az ötödik hónapos kortól az anyatej-helyettesítő tápszerek helyettesítik, és 1 éves korig biztosítják őket.

Az alacsonyabb fehérjetartalmú (LP) és a magasabb fehérjetartalmú (HP) tápszerek és az anyatej-kiegészítő tápszerek azonos energiasűrűségűek voltak, amelyet a zsírtartalom kiigazításával értek el, míg a fehérjetartalom 1,8 g fehérje/100 kcal volt, szemben a 2,9 g fehérje/100 kcal-val. anyatej-helyettesítő tápszerek és 2,2 g fehérje/100 kcal, szemben a 4,4 g fehérje/kcal az anyatej-kiegészítő tápszerekben. Az aminosavak relatív tartalma gyakorlatilag azonos volt minden képletben.

A korábbi kohorszvizsgálatok adatainak felhasználásával megbecsültük a csecsemőkori csökkent fehérjetartalom potenciális hatását a serdülőkori elhízásra. Kiszámítottuk az elhízás prevalenciájának várható csökkenését 14–16 éves korban 13% -kal 48. A korai kisgyermekkor utáni beavatkozás hatásait jelenleg egy hosszabb távú nyomon követési tanulmány tárja fel.

Hosszú távú hatások az elhízás kockázatára - az epigenetika hiányzik?

A fenti fontos megállapítások alapján egyértelműen van olyan manipulálható fiziológiai mechanizmus, amely a korai élet növekedését megváltoztatja, hosszú távú következményekkel jár a felnőttkori elhízás szempontjából. Az a kérdés marad, hogy a szervezet hogyan jegyzi meg ezeket a korai incidenseket, a hatásokkal sok évvel később jelentkezik, sőt, egyik generációról a másikra továbbterjed. Annak ellenére, hogy a bizonyítékok egyértelműen azt mutatják, hogy a nem módosítható genetikai tényezők fontos szerepet játszanak az elhízás korai kialakulásában, önmagukban ezek elégtelennek tűnnek az elhízás elmúlt évtizedek gyors növekedésének magyarázatában. Ezenkívül a molekuláris komplexek észlelt központi szerepe a szignáltranszdukciós folyamatokban, mint például az mTOR, valamint az anyagcserében és a növekedésben megfigyelt kísérő rövid távú változások nem biztos, hogy teljes magyarázatot adnak az elhízás kockázatának hosszú távú programozására.

Következtetések és jövőbeli perspektívák - az EarlyNutrition projekt

A bizonyítékok felhalmozása aláhúzza a csecsemőkori táplálkozás lehetőségét, amely a gyermekkori elhízás kockázatának erőteljes és módosítható meghatározója lehet. Különösen a korai életkorban bekövetkező növekedés és annak társulása olyan speciális táplálkozási összetevőkkel, mint a fehérje, óriási lehetőséget kínál a hatékony megelőzésre. Az EU által finanszírozott EarlyNutrition Project jelenleg a legnagyobb metabolikus programozási projektet hajtja végre, hogy jobban megértse ezt a kapcsolatot, mint átfogó kutatási programjának egyik központi témáját (www.project-earlynutrition.eu). A kutatás magában foglalja a terhességet, a terhességet és a csecsemőkort. Tanulmányozzák a szoptatás időtartamának, az anyatej-összetétel egyéni változásainak és a kiegészítő táplálkozási minták hosszú távú hatásait a későbbi zsírosodásra és az anyagcsere-válaszra. Ezenkívül megvizsgálják, hogy az anyatej-helyettesítő tápszerek nitrogén-összetételének módosítását vagy az anyatej-kiegészítő tápszerek glikémiás indexének csökkentését szolgáló új megközelítések javítják-e az anyagcsere-reakciót, és ezáltal megelőző előnyökkel csökkentik-e az adipozitást.

Kimutatták, hogy az elhízás és az ezzel járó társbetegségek kifejezetten fokozódnak azoknál az embereknél, akik „fejlődési eltéréseket” tapasztaltak a szuboptimális prenatális/csecsemő környezet és az obesogén gyermekkori környezet között. Ezért megvizsgáljuk a prenatális és a postnatalis növekedés sebességének kölcsönhatásait a késői gyermekkor zsírsavához viszonyítva. Megerősített bizonyíték arra vonatkozóan, hogy a terhesség túlzott súlygyarapodása és/vagy a korai csecsemő gyors súlygyarapodása későbbi elhízáshoz vezet, segíteni fog olyan politikák kialakításában, amelyek célja a gyermekkori elhízás és a kapcsolódó rendellenességek növekvő arányának megfordítása. A projekt tanulmányait metabolomikus és epigenomikus elemzések támasztják alá, hogy tisztázzák a megfigyelési és az intervenciós beállítások hátterében álló mechanizmusokat. Külön érdekesség a korai anyagcsere-programozás során észlelhető és potenciálisan megelőzhető káros minták felderítése.

A projekt célja annak döntő bizonyítéka, hogy a csecsemőkori étrend-módosítások, különösen a szoptatással és a kiegészítő táplálkozási gyakorlatokkal, valamint az anyatej-helyettesítő tápszerek újszerű kompozíciós megközelítései csökkenthetik az elhízás és a kapcsolódó rendellenességek kockázatát az utódokban. Ezek a kombinált megközelítések fontos új betekintést nyújtanak az elhízás és a kapcsolódó rendellenességek megelőzésére szolgáló új beavatkozási stratégiák kidolgozásába.

Köszönetnyilvánítás

Az itt közölt tanulmányokat az Európai Közösségek Bizottságának részleges pénzügyi támogatásával, az „Életminőség és az élő erőforrások kezelése” egyedi KTF programmal, az 5. keretprogram, QLRT – 2001–00389 számú kutatási támogatás és QLK1 ‐ CT ‐ 2002‐30582, 6. keretprogram, sz. 007036, a 7. Keretprogram, sz. FP7–289346 ‐ KORAI TÁPLÁLKOZÁS és az Európai Kutatási Tanács Haladó Támogatása ERC – 2012 ‐ AdG - szerződésszám. 322605 META-NÖVEKEDÉS. Ez a kézirat nem feltétlenül tükrözi a Bizottság nézeteit, és egyáltalán nem számít előre a jövőbeni politikának ezen a területen. További támogatást nyújt az elhízással foglalkozó nemzeti kompetencia hálózat, a 01 GI 0825 sz. Támogatás, a német oktatási és kutatási minisztérium, Berlin, a müncheni Gyermekegészségügyi Alapítvány és a Müncheni Egyetem MC-Health innovatív kutatási kiemelt projektje (I. alprojekt). hálásan nyugtázta. A szerzők nem jelentenek összeférhetetlenséget. A szerzők hozzájárulása ehhez a kézirathoz a következő volt: BB vállalta az irodalomkutatást és megírta ezt a nem szisztematikus áttekintő cikket, HD és BK pedig szerkesztette a kéziratot.