2013-05-31

Роль витаминов и микроэлементов в умственном развитии детей

На сегодняшний день существует множество предположений о связи улучшения питания с оптимальным функционированием мозга. В первые годы жизни развитие головного мозга происходит быстрее в сравнении с остальными частями, что делает его более чувствительным к недостатку поступления питательных веществ.


Развитие головного мозга человека
Основной рост головного мозга и пик развития синапсов проходит с 34 недели беременности до 2-х лет жизни, к дошкольному возрасту синаптическая плотность достигает уровня взрослого мозга. Миелинизация некоторых участков мозга, контролирующих высшие когнитивные функции, продолжается и в подростковом возрасте. Исследования показали, что созревание конкретных областей мозга в детском возрасте связано с развитием конкретных когнитивных функций. Развитие лобных долей мозга, ответственных за высшие когнитивные функции, по-видимому, происходит всплесками: в течение первых 2 лет жизни, между 7 и 9 годами, и в 15 лет. Развитие некоторых подкорковых структур, включая базальные ганглии, миндалины и гиппокамп продолжается до позднего подросткового возраста. Кроме того, мета-анализ подтвердил связь между размером гиппокампа и производительностью подсистемы памяти во время развития мозга у детей и молодёжи.
В исследованиях на животном и человеке было показано, что питание оказывает прямое влияние на экспрессию генов. В одном из первых исследований «Пищевая Эпигеномика» было показано, что потомство от матерей, голодавших в военное время 1940-х годов, имело повышенный риск развития сердечно-сосудистых заболеваний, поражения почек и лёгких, нарушения обмена веществ, снижение когнитивных функций и выявлялись сегменты гипо-и гиперметилирования ДНК.
Известно, что дефицит фолиевой кислоты в период закрытия нервной трубки между 21 и 28 днем после зачатия предрасполагает к развитию пороков развития плода. В течение первых 2 лет жизни происходит быстрый рост головного мозга, достигая 80% своего взрослого веса. В этот период жизни нервная ткань может быть особенно чувствительна к недостаткам питания. В подростковом возрасте происходит структурная перестройка головного мозга и когнитивное созревание, в частности, основные события в префронтальной коре.

Влияние питания на когнитивное развитие
Омега-3 жирные кислоты
В последние годы возрос интерес к влиянию незаменимых жирных кислот, в частности, длинноцепочечных полиненасыщенных жирных кислот (LCPUFA) на развитие когнитивной сферы. Человеческий мозг на 60% состоит из жиров, 20% из которых приходится на докозагексаеновую кислоту (ДГК) из группы омега-3 жирных кислот и арахидоновую кислоту (АК), относящуюся к омега-6. Известно, что часто отмечается дефицит потребления омега-3 жирных кислот, в том числе ДГК и эйкозапентаеновой кислоты (ЭПК).
Незаменимые жирные кислоты не только являются основными компонентами мембран нейронов, но модулируют их текучесть и объём, и тем самым влияют на рецепторы, активность ферментов и ионных каналов. Незаменимые жирные кислоты также являются предшественниками активных медиаторов, играющих ключевую роль в воспалении и иммунных реакциях. Незаменимые жирные кислоты способствуют росту нейронов и образованию синапсов, следовательно, влияют на передачу и обработку сигналов, кроме того, регулируют экспрессию генов в головном мозге.
Ряд эпидемиологических исследований показал положительную связь между потреблением рыбы - источника омега-3 жирных кислот во время беременности и когнитивного развития детей. Ранние исследования показали, что потребление рыбы во время беременности было связано с лучшими речевыми и социальными навыками. Исследование ALSPAC показало, что те дети, матери которых во время беременности потребляли мало морепродуктов, имели более низкий IQ в 8-летнем возрасте, незначительные поведенческие отклонения в 7 лет и худшее развитие мелкой моторики, языков и социального поведения в возрасте 6 мес., 18 мес., 30 и 42 месяцев.
Датское национальное когортное исследование с 25 446 детьми 6 и 18-месячного возраста продемонстрировало, что потребление матерью рыбы полезно для умственного развития детей даже после корректировки на другие факторы, как грудное вскармливание, социально-демографические характеристики и прочее.
Два исследования детей эскимосов в арктическом канадском Квебеке показало, что более высокий уровень ДГК в пуповиной крови связан с улучшением когнитивных функций и школьной успеваемости.
Тем не менее, исследования эффективности во время беременности пищевых добавок с полиненасыщенными жирными кислотами не предоставили однозначных результатов. Некоторые работы показали положительную связь применения добавок с ДГК и когнитивными параметрами развития детей.
Рандомизированное плацебо-контролируемое двойное слепое исследование, в котором норвежки с 18 недели беременности до 3 месяцев после родов получали пищевую добавку с жиром печени трески, содержащей 1183 мг ДГК, показало улучшение навыков психической обработки в 4 года, но отсутствие влияния на память в 6 и 9 месяцев, а в 7 лет отсутствие IQ-различий. В ряде других исследований также были получены противоречивые результаты.
Включивший 11 исследований Кокрановский обзор не нашёл достаточных доказательств улучшения когнитивного развития доношенных детей при приёме добавок с полиненасыщенными жирными кислотами.

Витамин В12, фолиевая кислота и холин
Приводящая к анемии недостаточность В12 и фолиевой кислоты - относительно редкое состояние. Тем не менее, это возможно у пожилых людей или при нарушении всасывания, а также у вегетарианцев. Обогащение фолиевой кислотой хлебобулочных изделий обязательно в Австралии и в других странах.
В последние годы наблюдается повышенный интерес к связи метаболизма витамина В12, фолиевой кислоты и холина с когнитивным развитием. Фолиевая кислота влияет на нейронную клеточную пролиферацию и дифференцировку стволовых клеток, замедляет апоптоз, изменяет биосинтез ДНК и играет важную роль в биосинтезе гомоцистеина и S-аденозилметионина. Считается, что холин выполняет аналогичную роль в развитии головного мозга.  S-аденозилметионин считается основным донором метильных групп в различных метаболических реакциях метилирования. Таким образом, дефицит холина и фолиевой кислоты может привести к гипометилированию ДНК, изменяя транскрипцию генов. Кроме того, холин является компонентом фосфолипидов клеточных мембран и предшественником нейромедиатора ацетилхолина. Витамин В12 играет важную роль в миелинизации аксонов, а также защищает нейроны от дегенерации.
Связь дефицита витамина В12 с когнитивным развитием в основном наблюдается у детей, рожденных вегетарианками или последовательницами макробиотической диеты. Обобщенный анализ 48 тематических исследований детей с недостатком витамина B12 продемонстрировал целый ряд аномальных клинических и рентгенологических признаков: мышечную гипотонию, непроизвольные сокращения мышц, апатию, церебральную атрофию и демиелинизацию нервных клеток. Лечение витамином В12 уменьшило неврологическую симптоматику, но у многих отмечена серьёзная задержка когнитивного и речевого развития.
В другом исследовании оценили когнитивные функции подростков, до 6 лет получавших макробиотическую диету. Эти подростки имели более низкие уровни интеллекта, пространственного мышления и краткосрочной памяти, чем обычные дети.
В нескольких исследованиях изучалась связь материнского фолатного статуса и когнитивного развития детей, и не было выявлено корреляции уровня фолиевой кислоты во второй половине беременности и когнитивного развития 5-6-летних детей. С другой стороны, недавно выявлено, что уровень фолиевой кислоты в плазме матери, но не статус, как в предыдущих исследованиях, связан с лучшими показателями когнитивных функций у 9-10-летних детей.


На сегодняшний день недостаточно данных о нормальных уровнях холина. Исследование калифорнийских матерей обнаружило повышенный риск развития дефектов нервной трубки у детей, матери которых в своем рационе имели малое содержание холина.

Цинк
Дефицит цинка отмечен у 40% населения, чаще это малыши, подростки и пожилые люди, а также диабетики. Исследования на животных установили участие цинка в развитии нервной системы. Цинк является кофактором для более чем 200 ферментов. Кроме того, играет важную роль в нейрогенезе, созревании и миграции нейронов и образовании синапсов. В высоких концентрациях элемент обнаружен в синаптических пузырьках нейронов гиппокампа, и, не исключено влияние на активность рецепторов некоторых нейромедиаторов, в том числе глутамата и гамма-аминомасляной кислоты (ГАМК).
Цинк оказывает положительное влияние на иммунный статус детей и может предотвращать пороки развития. Тем не менее, взаимосвязь между уровнем цинка матери и когнитивным развитием ребёнка не была изучена. В одном наблюдательном исследовании низкое потребление цинка матерями было связано с низким уровнем внимания новорожденных. Однако выполненная в Бангладеш работа показала, что рожденные матерями, получавшими пищевые добавки с цинком, 13-месячные дети продемонстрировали по шкале Бейли более низкие показатели когнитивного развития, чем контрольная группа. Авторы объясняют это вероятными диспропорциями или даже недостаточностью других микроэлементов, инициируемым применением цинка.
Железо
Один из наиболее распространенных пищевых дефицитов. В странах Африки южнее Сахары и Юго-Восточной Азии распространенность достигает 40%. В развитых странах - около 20%, преимущественно у беременных женщин и детей (ВОЗ, 2008г).
За последние десятилетия появилось множество публикаций, посвященных связи между железом/анемией и когнитивным развитием детей. Считается, что железо участвует в различных ферментных системах мозга, в том числе: цитохром С оксидазной ферментной системе (синтез энергии), системе тирозингидроксилазы (синтез дофаминовых рецепторов), дельта-9-десатуразы (миелинизация), а также в синтезе жирных кислот и рибонуклеотидредуктазы (регуляция роста головного мозга). Кроме того, железо влияет на процессы развития нейронов гиппокампа, изменяя рост их дендритов.
В нескольких исследованиях изучалась связь уровня железа/приём препаратов железа матерью и когнитивным развитием ребёнка. В одной работе показано, что при низком ферритине пуповинной крови в 5-летнем возрасте значительно хуже речевые навыки, мелкая моторика и внимание. Включенные в это исследование роженицы были низкого социально-экономического статуса и многие новорожденные - низкой массы при рождении.
Тем не менее, рандомизированное плацебо-контролируемое испытание препаратов железа у беременных женщин не выявило какой-либо разницы IQ в 4-летнем возрасте с группой контроля. Авторы предположили, что назначение железа беременным женщинам, которые, как правило, и так хорошо питаются, не даёт никаких дополнительных преимуществ для здоровья, в то время как при низком социально-экономическом статусе возможен положительный результат.
Связь между уровнем железа у ребёнка и когнитивным развитием хорошо изучена. Мета-анализ ряда продольных исследований показал, что анемичные дети демонстрируют более низкие когнитивные способности и худшую успеваемость в долгосрочной перспективе, и что краткосрочное лечение препаратами железа не дает положительного эффекта.
Основанный на семи рандомизированных контролируемых исследованиях Кокрановский обзор демонстрирует аналогичные выводы, когда краткосрочное лечение препаратами железа анемии детей младше 3-х лет не улучшило их когнитивного развития.
В мета-анализе 17 рандомизированных контролируемых исследований также не было найдено убедительных доказательств связи приёма препаратов железа при анемии с когнитивным развитием. Тем не менее, лечение детей старшего возраста, страдающих дефицитом железа, приводит к значительному увеличению IQ. Недавно приведенный обзор и мета-анализ исследований с детьми старше 6 лет, подростками и взрослыми показал, что терапия препаратами железа повышает IQ анемичных людей, но при отсутствии анемии не влияет на IQ.

Необходимо помнить, что дефицит железа в очень раннем возрасте способен нанести необратимый ущерб, а назначение препаратов железа будет неэффективным.

Йод
Дефицит йода является важной проблемой общественного здравоохранения, во многих странах, высокоразвитые не исключение, более половины детей и беременных страдают лёгким дефицитом йода.
Связь между йодом и когнитивным развитием хорошо изучена. Известно, что тяжёлый дефицит йода во время беременности может привести к развитию «кретинизма» у новорожденного. Клинические проявления напрямую зависят от тяжести дефицита, и могут включать умственную отсталость, нарушения речи и слуха, поражение верхних двигательных нейронов и экстрапирамидные расстройства.
Йод необходим для производства тиреоидных гормонов, и в организме 70-80% его собрано в щитовидной железе. Недостаточное производство гормонов, в том числе трийодтиронина и тироксина, сказывается на развитии нервной ткани и многочисленных неврологических процессов, включая нейронную клеточную дифференцировку, созревание и миграцию, миелинизацию, нейротрансмиссию и синаптическую пластичность. Кроме того, в животных моделях показано изменение нейрогенеза и функции синапсов гиппокампа на фоне гипотиреоза.
Мета-анализ исследований, выполненных в разных провинциях Китая, выявил снижение IQ на 12.3 пункта у детей, чьи матери жили в районах с недостаточным содержанием йода в почве.
Нет ясности в понимании влияния лёгкого и умеренного материнского дефицита йода на когнитивное развитие ребёнка. В одном исследовании показано улучшение общей и мелкой моторики и социализации 18-месячных детей, чьи матери на ранних сроках беременности получали пищевые добавки с йодом, по сравнению с принимавшими йодные добавки на поздних сроках. В другом исследовании также было показано, что дети матерей, с первого триместра беременности ежедневно принимавших добавки йода, показали лучшие результаты тестов на психомоторное развитие, по сравнению с детьми, матери которых не получали йод.
Вопреки ожиданиям было сообщено о более низком психомоторном развитии детей, особенно девочек, рождённых женщинами, ежедневно принимавшими поливитамины для беременных, содержащие большое количество йода - 100-149 мкг, по сравнению с детьми, матери которых принимали менее 100 мкг йода.
Существует огромное число исследований о корреляции уровня почвенного йода, приёма детьми пищевых йод-содержащих добавок и когнитивного развития. Мета-анализ 18 исследований показал разницу IQ в 13.5 пунктов между детьми с дефицитом и нормальным уровнем йода. Недавно проведенные работы обнаружили, что приём 10-13-летними детьми с лёгким дефицитом йода пищевых добавок улучшает матричное мышление и мелкую моторику.
Поливитамины и минеральные добавки
Несомненно, важно индивидуально исследовать питательные вещества, но дефициты редко встречаются изолированно, и неправильное питание обычно одновременно приводит к поливалентной недостаточности. Кроме того, питательные вещества взаимодействуют друг с другом и часто не работают по отдельности. Таким образом, важно исследовать связь приёма комплекса витаминов и минералов с когнитивным развитием.
Недавно проведенный систематический обзор 18 исследований по влиянию комплексов витаминов и микроэлементов для беременных на когнитивное и психомоторное развитие детей выявил, что поливитамины и минеральные добавки могут положительно влиять на некоторые аспекты развития головного мозга.
Рандомизированное, контролируемое индонезийское исследование обнаружило, что приём пониженного питания беременными комплекса витаминов и микроэлементов приводит к улучшению моторного развития, зрительного внимания и пространственного мышления дошкольников. Представленные выше исследования проводились в странах с низким уровнем дохода, и важно понимать степень влияния поливитаминов на когнитивное развитие детей нормально питающихся матерей.
Мета-анализа 20 рандомизированных контролируемых исследований, выполненных специалистами как развитых, так и развивающихся стран, показал, что приём комплекса витаминов и микроэлементов может привести к незначительному улучшению детского логического мышления. Влияния на другие аспекты когнитивной сферы выявлено не было.
Грудное вскармливание
Опубликовано множество исследований, оценивающих возможную связь грудного вскармливания с когнитивным развитием. Многие из этих работ показывают значимые положительные ассоциации, однако, при учёте материнского IQ ассоциация обычно уменьшается, этот фактор считается самым сильным предиктором интеллекта ребёнка, и определено, что разница составляет всего 2-5 пунктов. Можно предположить, что одной из причин положительного влияния естественного вскармливания является высокая концентрация в грудном молоке полиненасыщенных жирных кислот, особенно ДГК.


Выводы. Контроль содержания и потребления беременными женщинами и детьми питательных веществ, витаминов и микроэлементов очень важен для профилактики когнитивного снижения, особенно в регионах низкого социально-экономического уровня.

http://mirvracha.ru

Комментариев нет:

Отправить комментарий

Related Posts Plugin for WordPress, Blogger...