Micronutrientes y desarrollo cognitivo Dr Regino Piñeiro Lamas Servicio de Endocrinología Hospital Pediátrico Universitario ¨Juan Manuel Márquez¨ Ciudad Habana, Cuba

¨La desnutrición en los primeros años de la vida, puede llevar a la disminución del crecimiento, del desarrollo psicomotor y de la capacidad de aprendizaje¨

Antecedentes La deficiencia de micronutrientes afecta 1/3 parte de la población mundial, especialmente en los países en vías de desarrollo. La deficiencia de hierro, Yodo, Zinc y vitamina A, afecta en niños la función cognitiva, la inmunidad y en el futuro la capacidad de trabajo y la salud reproductiva. Disminuyen el crecimiento Aumentan la morbimortalidad Nutr Rev 2002;60(5Pt2):584-90

Desarrollo psicomotor (DPM) Proceso que implica adquisición y perfeccionamiento progresivo de conductas como resultado de la maduración e intercambio con el medio ambiente

Desnutrición Proteico-calórica Déficit de Micronutrientes Disminución desarrollo cognitivo

Déficit micronutrientes Infecciones frecuentes Desnutrición

Déficit micronutrientes Bajo nivel socio económico Menor ingestión de alimentos Bajo nivel higiénico sanitario Déficit micronutrientes Infección (Inmunidad disminuída)

Areas del desarrollo psicomotor Cognitiva:Area de proceso del pensamiento, a través de las habilidades de percepción, atención, memoria y aprendizaje Br J Nutr 2001;85 (supl 2):SI 39-45 Motora Lenguaje Personal-social

Factores externos en el desarrollo psicomotor Escolaridad de los padres Estimulación temprana Dieta adecuada

Desnutrición Menor desarrollo Menor actividad cognitivo motora Poca estimulación en el hogar

Desnutrición Disminución de memoria Menor nivel de atención Menor desarrollo cognitivo

Desayuno escolar La omisión del desayuno en niños desnutridos, determina mayor disminución del rendimiento escolar Los programas de desayuno escolar en diferentes países han tenido efecto beneficioso en el desempeño escolar J Sch Health 2005;75(6):199-213

Alimentación adecuada Macronutrientes Micronutrientes (hidratos de carbono, grasas y proteínas) (vitaminas y minerales) Alimentación adecuada

Micronutrientes Hierro Yodo Zinc Vitamina A Pueden afectar capacidad de aprendizaje (el organismo no los puede sintetizar) La deficiencia de micronutrientes puede presentarse aislada o combinada (déficit múltiple de micronutrientes) Asia Pac J Clin Nutr 2004;13(suppl):S46

Causas más frecuentes de déficit de micronutrientes Nutricional: Ingesta inadecuada No nutricional: Parasitismo (helmintos) Combinación de estos factores

Hierro El déficit de hierro es el problema nutricional más frecuente en muchos países, tanto desarrollados como en vías de desarrollo (afecta la mitad de niños en los países en vías de desarrollo).

Funciones del hierro Es un nutriente esencial para humanos Forma parte de la hemoglobina (transporte del oxígeno) y de la mioglobina (para almacenamiento del O2 en el músculo). Forma parte de enzimas para el transporte de electrones y formar así energia (ATP) Favorece la inmunidad Favorece capacidad de memoria y concentración

Etapas de Intensidad del déficit de hierro Disminución del Hierro de depósitos. (su disminución no provoca anemia) Disminución del hierro tisular (su disminución no provoca anemia) Disminución del Hierro de la hemoglobina. (su disminución provoca anemia)

Riesgo El mayor riesgo se presenta en lactantes, adolescentes y embarazadas La deficiencia de hierro (con y sin anemia) es prevenible y remediable fácilmente

Causas más frecuentes del déficit de hierro Ingesta deficiente Crecimiento rápido (primeros años de vida y adolescencia) Pérdida de sangre Parasitismo (helmintos) Combinación de estos factores

Los niños con déficit de hierro están en desventaja académica La función cognitiva se incrementa al aumentar la concentración de hemoglobina con el tratamiento J Sch Health 2005,75(6):199-213

Déficit de hierro (Clínica) Anemia, taquicardias Piel pálida, Fatiga Infecciones frecuentes (afecta mecanismos de inmunidad) Debilidad (menor tolerancia al ejercicio) Problemas en la concentración (trastornos de atención e hiperactividad se acompañan frecuentemente con niveles de hierro de depósitos bajos) Disminución de memoria

Déficit de hierro Disminución de neurotransmisores (catecolaminérgicos y GABA) importantes en aprendizaje, memoria, atención y actividad motora Int J Neurosci 1997;35(1-6):31-36 Clin Neurophysiol 2004;115(10): 2259-66 Neurona

El déficit de hierro afecta el DPM Afecta crecimiento y desarrollo cerebral así como el desarrollo motor En un período crítico (menores de 2 años) tiene papel importante en mielinización y conecciones sinápticas del Sistema Nervioso Central

Trastornos no cognitivos en la anemia por déficit de hierro Infelicidad Miedo Tensión emocional Bull N Y Acad Med 1999;65(10):1050-66

Diagnóstico de laboratorio en la comunidad Hemoglobina; menor de 11,5 gr/ dl (anemia microcítica-hipocrómica) Hierro sérico: menor de 60 microgramos/dl (determina el agotamiento tisular) Ferritina; menor de 10 microgramos por litro (ELIZA), determina el agotamiento de hierro de los depósitos (25% del hierro corporal)

Electroencefalograma Los niños con deficiencia de hierro presentan un Electroencefalograma con menor actividad (al relacionarlos con niños normales), sugiriendo la presencia de disfunción cerebral. Int J Neurosci 1999; 99(1-4):113-21

Fuentes De origen animal: Carnes rojas, huevos, pollo, hígado Los vegetales, cereales y legumbres son fuente importante de hierro

Recomendaciones diarias Hasta 6 meses: 10 mg/día De 6 meses a 4 años: 15 mg/día De 5 a 10 años: 10 mg/día De 10 a 18 años: 18 mg /día

ZINC El Zinc se ha relacionado con las funciones motoras, cognitivas y psico-sociales en niños y adolescentes La estructura y función del cerebro se ve afectada por el déficit de Zinc J Nutr 2003;133(suppl 1):1473S-6S La deficiencia de Zinc puede alterar el desarrollo cognitivo por disminución de atención y actividad motora Br J Nutr 2001;5(suppl2):SI 39-45

Zinc (Funciones) Es importante para el crecimiento celular Es catalizador de enzimas necesarias para la síntesis y catabolismo del RNA y el DNA. Modula síntesis de proteínas Gusto y apetito Interviene en la síntesis, secreción y almacenamiento de algunas hormonas (del crecimiento y sexuales entre otras)

El Zinc interviene en: Respuesta Inmune Crecimiento Desarrollo sexual Coordinación visual-manual Fuerza muscular (actividad motora) Retención de memoria

Zinc y Sistema Nervioso Central Las neurona glutaminérgica contienen Zinc Las vesículas sinápticas contenedoras de Zinc, regulan liberación de GABA La liberación del neurotransmisor GABA se asocia con función cognitiva J Nutr 2002,130:345-46

El déficit de Zinc se acompaña de: Inmadurez sexual (existe disminución de hormonas sexuales en niños con deficiencia de Zinc) Disminución del crecimiento Disminución de inmunocompetencia Alteraciones del gusto y apetito Afectación del desarrollo neurológico y psicológico (afecta función cognitiva) J Nutr 2002,83(5):793-803

Se observa déficit de Zinc en: Aporte Insuficiente: Malnutrición protéico calórica Dietas vegetarianas Dietas hipoprotéicas Defecto de absorción intestinal Pérdidas corporales aumentadas (diálisis peritoneal, proteinuria masiva)

Laboratorio La detección de deficiencia de Zinc en niños se dificulta, debido a la carencia de índices bioquímicos sensibles y específicos para evaluar este micronutriente. Se ha utilizado para su detección la respuesta del crecimiento positiva, cuando se suplementa en cantidades fisiologicas Se ha señalado concentración en plasma normal 70 a 110 microgramo/dl Tratado de Nutricion de Sastre y Gallegos. Cap.39, 1999

En estudios realizados en China, la suplementación con Zinc (20 mg por día) en los niños provenientes de familias de bajos ingresos, mejoró aspectos cognitivos tales como la atención, la percepción, el razonamiento y la función psico-motora. Rev Cubana Salud Pública 2004:30(2)132-38

Recomendaciones diarias Zinc Lactantes: 5 mg /día De 1 a 4 años: 10 mg/día Mayores de 5 años: 15 mg /día

Fuentes de Zinc Carnes Pescados Huevos cereales legumbres

Yodo El déficit de yodo, constituye un problema de salud en más de 100 países, afecta no solo zonas montañosas, sino también zonas deficientes en este micronutriente (terrenos deficientes de yodo)

Antecedentes Aproximadamente 740 millones de personas padecen de desórdenes por déficit de yodo en el mundo (OMS) Se calcula que el 10% de la población mundial padece de bocio por déficit de yodo Se plantea que cerca de 40 millones de personas padecen de diversos grados de afectación del aprendizaje por su déficit. Desórdenes por deficiencia de Yodo, Instituto Nacional Endocrinología, Cuba 2001

Déficit de síntesis de hormonas tiroideas (T3 y T4) Déficit de yodo Déficit de síntesis de hormonas tiroideas (T3 y T4) Aumento de TSH Bocio

Desórdenes por déficit de yodo en niños Hipotiroidismo Bocio Retraso del crecimiento y función mental (bajo rendimiento escolar)

En recién nacidos Bajo peso al nacer Bocio neonatal Hipotiroidismo congénito Daño cerebral (en embarazadas produce abortos y malformaciones congénitas)

Evaluación del estatus de yodo Yodo en orina (cifras) El principal. Normal; 10 a 30 microgramo/dl Déficit; menor de 10 microgramo/dl Alto; mayor de 30 microgramo/dl Dosificación de T4 (hormona del tiroides) y TSH (hormona hipofisaria)

En estudios realizados en Africa, los niños con mayor excreción urinaria de yodo (de zonas deficitarias) que habían sido suplementados con este micronutriente, tuvieron el mayor incremento del rendimiento escolar. Reflejando el efecto de la mejoría del estatus de yodo en la esfera cognitiva. Am J Clin Nutr 2000;72(5)1179-85

Estudios realizados en Cuba (1996) Excreción de yodo en orina (EYO) Niños de 6 a 12 años; Zonas urbanas: Déficit ligero Zonas montañosas: Mayor déficit que en zonas urbanas Unica repercusión clínica el bocio (en la actualidad, con la sal yodada al 100% de la población, esta situación se resolvió)

Necesidades fisiológicas de yodo Primer año de vida: 50 microgramos/día 2 a 6 años: 90 microgramos/día 7 a 12 años: 120 microgramos/día Mayor de 12 años: 150 microgramos/día

Fuentes de yodo Agua de consumo: 10% Alimentos: 90% Pescados Mariscos Algas

Vitamina A Constituye un grave problema de salud en los países en vías de desarrollo, donde tiene una alta prevalencia. Contribuye a la alta taza de morbilidad de enfermedades respiratorias y diarreas que son factores condicionantes de la mortalidad en lactantes y preescolares

Vitamina A Existen 3 formas; Retinol Retinal Acido retinóico Además un número activo de carotenos que tienen actividad pro-vitamina A (el más ampliamente distribuído es el Beta caroteno)

Vitamina A Liposoluble Se almacena en hígado El Zinc favorece su absorción Tiene papel en memoria y aprendizaje Mantenimiento de visión, pelo uñas, huesos y dientes

Vitamina A El ácido retinoico regula la expresión de muchas proteínas neuronales, por lo que se plantea que influencia en el funcionamiento del cerebro Tiene papel en promover la diferenciación neuronal J Comp Neurol 2004;470(3):297-316

Las grasas, proteínas, vitamina E y Zinc favorecen la absorción de vitamina A y carotenoides Las infecciones por parásitos (áscaris y giardias) alteran absorción de vitamina A (debe suplementarse la vitamina A con tratamiento anti-parasitario) Ann Trop Paediatr 2001;21(4):2319-33

Afectaciones por déficit de vitamina A en: Déficit de absorción de grasas Malnutrición protéica Parasitismo Enfermedades: Diarreas crónicas, cirrosis, y otras Drogas: Cafeína, anticonceptivo oral, alcohol Fármacos: Fenobarbital, cortisona

Carencia de vitamina A (clínica) Déficit más frecuente en menores de 6 años (rápido crecimiento, mayores necesidades) Piel seca, áspera Sensibilidad extrema a luz, ceguera nocturna Detención del crecimiento El retinol plamático se correlaciona con el desarrollo sexual en niñas y varones Eur J Clin Nutr 2004;58(3)456-61 Mayor propensión a infecciones Déficit en aprendizaje y memoria

Carencia de vitamina A (clínica) Anemia, con ciertas características de la anemia ferripriva, puede estar relacionada con el transporte de hierro de los depósitos hacia el metabolismo. El tratamiento con hierro aislado, no corrige esta anemia (hierro con vitamina A)

Diagnóstico de la deficiencia de vit. A Clínico Laboratorio: Retinol sérico bajo (menor de 10 microgramo/dl) El retinol sérico se usa como indicador de la vitamina A Los niños con menor nivel de retinol sérico por lo general tienen niveles bajos de hemoglobina. Public Health Nutr 2000;3(1):83-4 La anemia por déficit de vitamina A tiene hierro sérico bajo y ferritina normal

Estudios de la OMS en Asia y Africa han demostrado: La suplementación con vitamina A, ha disminuído la mortalidad de diversas afecciones (diarreas inespecíficas, sarampión) Se enfatiza que disminuye la severidad pero no la incidencia de estas enfermedades. Tratado de Nutrición. Hernández Rdguez y Sastre Gallego, cap. Vitaminas Liposolubles, 1999

lácteos, yema de huevo, aceite de hígado de pescado Fuentes de vitamina A Origen animal: (ya formada) lácteos, yema de huevo, aceite de hígado de pescado

Vegetales amarillos y de hojas verdes Fuentes de vitamina A Origen vegetal: Beta carotenos (Provitamina A) Vegetales amarillos y de hojas verdes frutas

Necesidades de vitamina A Hasta 6 meses: 420 microgramos/día 6 meses a 1 año: 400 microgramos/día 1 a 4 años: 500 microgramos/día 5 a 10 años: 700 microgramos/día De 10 a 18 años: 800 microgramos/día

Otros micronutrientes (vitaminas) que intervienen en el proceso del aprendizaje Vitamina C Texto Cubano de Pediatría, Alimentación y Nutrición, 1996 Acido folico (folatos) Nutr Rev 2004; 62 (8):295-306 Vitamina E J Pediatr 2005;147(3 suppl) :S51-6

Vitamina C Favorece función de algunos neurotransmisores: Favorece transformación de dopamina a noradrenalina Favorece transformación de triptófano a serotonina Favorece la formación de ácido fólico activo Favorece la absorción de hierro Texto Cubano de Pediatría, Alimentación y Nutrición, 1996

Acido Fólico (Folatos) El déficit provoca disminución de síntesis de DNA (ácido desoxiribonucléico), produce anemia megaloblástica. El déficit durante el embarazo produce defectos del tubo neural (debe suplementarse en esta etapa)

Vitamina E Previene la peroxidación de la grasa poliinsaturada de la dieta ( acción antioxidante) Interviene en el proceso del aprendizaje

Macronutrientes. Acidos grasos poliinsaturados de cadena larga Participan en regulación del Sistema nervioso central, donde aumentan su contenido desde el período prenatal hasta primeros meses de vida. Su déficit afecta inteligencia y visión El feto y recién nacido dependen del aporte materno.

Acidos grasos poliinsaturados de cadena larga (continuación) Linoléico (omega 6) , en aceites vegetales Linolénico (omega 3), en pescado, frijol de soya Tratado de Nutrición, Hdez Rodríguez-Sastre Gallegos, capítulo 15,Ed. Díaz de Santos, 1999 Acido Docosahexaenoico (DHA), derivado del ácido linolénico Acido Araquidónico (AA), derivado del ácido linoléico Paediatrics 2003;111(1):39-44

Otros Macronutrientes (aminoácidos) Intervienen en el Sistema nervioso en la síntesis de neurotransmisores ejemplo; Tirosina en formar dopamina Triptófano en formar serotonina Juegan papel importante en el desarrollo del cerebro

Prevención del déficit de micronutrientes Sistema de vigilancia alimentaria y nutricional (SISVAN) Vigilancia del estado nutricional y de los alimentos, así como de los factores que lo afectan en los diversos niveles (desde atención primaria hasta Nacional), para realizar acciones de salud correspondientes.

Prevención del déficit de micronutrientes Los maestros deben estar alertas de que la malnutrición afecta el rendimiento escolar Debe realizarse educación nutricional donde intervenga el Ministerio de Educación y de Salud , dirigida para niños, padres y maestros.

Prevención de micronutrientes Realizar programas de nutrición escolar, según las características de cada país, para suplementar los micronutrientes (hierro, zinc, yodo y vitamina A) en diversas formas Asia Pac J Clin Nutr 2004;13 (suppl):S46 Los programas para mejorar el estatus de hierro, deben considerar el tratamiento conjunto con vitamina A y anti parasitarios (helmintos) Public Health Nutr 2000;3(1):83-9

Prevención de los trastornos relacionados con micronutrientes (Cuba) Fortificación del puré de frutas con hierro y vitamina C (menores de 3 años) Fortificación de la harina de trigo con hierro, vitamina C y complejo B (toda la población) Fortificación del yoghurt con hierro (7 a 13 años) 1 litro de leche subsidiada por el estado (menores de 7 años) Fortificación de leche con hierro y Zinc (menores de 1 año) Yodación de sal (toda la población)

Modificación de hábitos alimentarios en la población (Cuba) Programa de cultura alimentaria (para mejorar los hábitos alimentarios de la población) Implementación de nuevas guías alimentarias para la población mayor de 2 años (facilitan nutrición adecuada y mejor calidad de vida)

Conclusiones La deficiencia de micronutrientes afecta 1/3 de la poblacion mundial, especialmente a los paises en vias de desarrollo. La pobreza, la falta de acceso a alimentos y practicas dietéticas inadecuadas, son los principales factores de su aparición.

Conclusiones El suplemento de múltiples micronutrientes (hierro, Zinc, Yodo y vitamina A), por lo general conduce a la mejoría de la memoria y atención y por ello a una mejoría de la función cognitiva. Deben implementarse medidas de acuerdo a las características de cada país, para lograr un suplemento adecuado. Debe promoverse la lactancia materna

Muchas gracias