Asocierea dintre statusul metabolic al mamei, dieta prenatală și dezvoltarea neuronală fetală

Introducere

Perioada prenatală reprezintă o fereastră critică pentru dezvoltarea fetală, iar factorii nutriționali materni au un impact direct asupra formării sistemului nervos central. Nutriția maternă influențează neurodezvoltarea fetală prin mecanisme directe (aport de nutrienți esențiali) și indirecte (efecte metabolice și epigenetice). Dezechilibrele metabolice, inclusiv obezitatea și malnutriția, pot compromite dezvoltarea neuronală și pot crește riscul unor tulburări de neurodezvoltare, precum tulburările de spectru autist sau deficitul de atenție. Stadiile precoce ale sarcinii sunt esențiale pentru dezvoltarea optimă a fătului, iar dieta mamei are un impact profund asupra sănătății fetale, inclusiv asupra dezvoltării sistemului nervos central. Diverse studii sugerează că aportul de nutrienți adecvați în perioada prenatală este esențial pentru dezvoltarea optimă a creierului fetal, contribuind la creșterea și diferențierea neuronală⁽¹⁾.

Întârzierile în dezvoltarea neurocognitivă timpurie au un impact negativ asupra vieții de zi cu zi și a performanțelor școlare ale copiilor, devenind o problemă de sănătate publică. Dezvoltarea neurocognitivă fetală începe la aproximativ 22 de zile după concepție și se desfășoară rapid în al doilea și al treilea trimestru de sarcină. Dovezile existente demonstrează beneficiile evidente asupra dezvoltării fetale ale unor diete materne echilibrate în timpul sarcinii, asigurând un aport adecvat de alimente și nutrienți. În contrast, efectele negative ale unei diete nesănătoase în timpul sarcinii asupra dezvoltării neurocognitive a copilului persistă și după naștere, putând avea consecințe de lungă durată⁽²⁾.

Obiceiurile sănătoase, din perioada preconcepțională până la postpartum, sunt esențiale pentru o sarcină reușită și prevenirea bolilor gestaționale. Printre prioritățile stabilite de Organizația Mondială a Sănătății (OMS) pentru preconcepție se numără alimentația sănătoasă, managementul greutății, activitatea fizică, planificarea sarcinii și sănătatea fizică, mintală și psihosocială. O dietă bogată în legume, grăsimi esențiale și polinesaturate și carbohidrați bogați în fibre este recomandată, mai ales pentru femeile supraponderale, obeze sau diabetice. De asemenea, aportul adecvat de micronutrienți, precum fier, calciu, acid folic, vitamina D și carotenoizi, este esențial pentru susținerea sarcinii și alăptării. Activitatea fizică moderată în timpul sarcinii îmbunătățește tonusul muscular și scade riscul de preeclampsie, diabet gestațional și exces ponderal post-partum; 30 de minute de exerciții efectuate zilnic contribuie la sănătatea și starea de bine pe termen lung a mamei. Alți factori importanți, precum modularea microbiotei, renunțarea la fumat, reducerea stresului, calitatea somnului, genetica maternă, vârsta, clasa socială și educația, pot influența calitatea vieții materne și pot reduce riscul de complicații materne și fetale pe durata sarcinii și ulterior.

Considerând complexitatea alimentației în timpul sarcinii, nu se poate evalua statusul nutrițional doar pe baza unui singur aliment sau nutrient. Modelele dietetice, dovedite a fi metode simple, utile, cuprinzătoare și complementare, sunt folosite tot mai des de către nutriționiști pentru a evalua statusul nutrițional general. Datele epidemiologice privind modelele dietetice din timpul sarcinii și dezvoltarea neurocognitivă la copii după naștere sunt momentan insuficient studiate⁽³⁾.

Acest studiu și-a propus să analizeze impactul nutriției materne asupra dezvoltării neurocognitive fetale, investigând influența statusului metabolic matern, a micronutrienților esențiali și a microbiotei materne asupra programării neurodezvoltative.

Metoda de lucru

Această revizuire a literaturii a inclus studii relevante indexate în baze de date științifice (PubMed, ScienceDirect, ResearchGate), publicate în ultimii 10 ani. Criteriile de selecție au vizat studii observaționale, metaanalize și articole de tip review referitoare la nutriția maternă și impactul acesteia asupra dezvoltării cerebrale fetale. Au fost incluse doar studii care au evaluat relația dintre statusul metabolic matern și neurodezvoltarea fetală, utilizând metode obiective de măsurare. Criteriile de excludere au inclus studiile de caz, eșantioanele sub 50 de participanți și studiile care nu au avut date detaliate privind dieta maternă sau parametrii neurodezvoltativi. Strategia de căutare a utilizat termeni precum „maternal diet AND fetal neurodevelopment”, „maternal microbiota AND neurodevelopment”, „omega-3 AND fetal brain development” pentru a asigura o revizuire cuprinzătoare a literaturii existente.

Rezultate și discuție

Rolul micronutrienților esențiali în dezvoltarea fetală

Deficitele sau excesele nutriționale afectează o proporție semnificativă a femeilor însărcinate la nivel global, influențând dramatic dezvoltarea cerebrală fetală. Nutrienții proveniți dintr-o dietă sănătoasă și suplimentele nutriționale pot optimiza neurodezvoltarea fetală și pot preveni morbiditățile neuronale.

Folatul este un nutrient critic în primele faze ale sarcinii, necesar pentru formarea tubului neural, proces esențial pentru dezvoltarea sistemului nervos central. Suplimentarea cu acid folic preconcepțional și în primul trimestru este bine stabilită ca metodă de prevenire a defectelor de tub neural, precum anencefalia și spina bifida. Rolul folatului include proliferarea celulară, reducerea apoptozei și menținerea sintezei ADN-ului. Cerințele de folat sunt de 5-10 ori mai mari în timpul sarcinii comparativ cu perioada nongestațională. Este recomandată suplimentarea cu 0,4-0,8 mg de folat zilnic, începând cu cel puțin o lună înainte de concepție și continuând până la finalul primului trimestru. Totuși, utilizarea în exces a acidului folic este asociată cu posibile riscuri, cum ar fi creșterea incidenței tulburărilor de spectru autist la descendenți, subliniind importanța dozării optime⁽⁵⁾.

Iodul este esențial pentru producerea hormonilor tiroidieni (T3 și T4), implicați direct în dezvoltarea creierului fetal prin migrarea neuronală și mielinizare. Cerințele crescute de iod în timpul sarcinii reflectă necesitatea sintezei suplimentare de hormoni tiroidieni pentru susținerea necesităților materne și fetale. Deficiența de iod este principala cauză prevenibilă a deficitelor cognitive la nivel global, asociată cu tulburări de funcție motorie, deficit cognitiv și tulburări comportamentale. Se recomandă o suplimentare de 250 µg de iod zilnic în timpul sarcinii.

Vitamina B12, similară acidului folic, este esențială pentru dezvoltarea normală a sistemului nervos și pentru mielinizarea nervilor. Deficitul de vitamina B12 în timpul sarcinii poate avea efecte nefaste asupra dezvoltării neurologice a descendenților, cauzând întârziere de dezvoltare și atrofie cerebrală. La nivel fetal, nivelurile de vitamina B12 depind de nivelurile materne și se realizează prin transferul transplacentar. Totuși, aporturile ridicate de vitamina B12 pot, paradoxal, crește riscul de tulburări de spectru autist, ceea ce subliniază nevoia unei abordări echilibrate a suplimentării.

Fierul este un element esențial pentru neurogeneza și mielinizarea fetală, având impact direct asupra dezvoltării creierului. Deficiența de fier este cea mai comună deficiență nutrițională la nivel global și poate afecta neurodezvoltarea prin modificarea expresiei genelor asociate cu dezvoltarea hipocampului, inclusiv funcțiile de învățare și memorie. De asemenea, excesul de fier poate avea efecte adverse asupra dezvoltării cognitive, iar suplimentarea universală cu fier nu este recomandată, fiind necesare identificarea și corectarea deficiențelor într-un mod țintit.

Vitamina D contribuie la neurodezvoltarea fetală prin numeroase mecanisme, incluzând conectivitatea axonală și controlul transcripțional al genelor. Deficiența de vitamina D în timpul sarcinii este asociată cu deficiențe în dezvoltarea limbajului și cu dificultăți comportamentale la copii. Se recomandă suplimentarea cu 400 UI de vitamina D zilnic în timpul sarcinii pentru a asigura niveluri optime⁽⁶⁾.

Creierul uman conține o proporție semnificativă de lipide, iar acizii grași polinesaturați, precum omega-3, sunt necesari pentru dezvoltarea optimă a acestuia. Optimizarea raportului omega-6/omega-3 și suplimentarea selectivă cu omega-3 pot contribui la rezultate neuronale îmbunătățite și la reducerea riscurilor de afectare neurocomportamentală⁽⁴⁾. Studiile au investigat raportul omega-6/omega-3 în timpul sarcinii prin analiza dietei materne, inclusiv în cadrul studiului MOCEH, desfășurat în Seul, pe un eșantion de 960 de participante. Acest studiu a evidențiat o asociere negativă între un raport crescut omega-6/omega-3 în alimentația maternă și dezvoltarea mintală și psihomotorie a copiilor la vârsta de 6 luni. În ceea ce privește copiii de vârstă școlară, rezultatele sunt neconcludente. Unele cercetări au identificat o corelație între un raport mai ridicat omega-6/omega-3 și probleme emoționale sau de atenție, însă nu s-a stabilit o legătură clară cu funcția cognitivă.

Majoritatea studiilor au evaluat nivelurile de acizi grași polinesaturați (PUFA) la sfârșitul sarcinii, când transferul placentar de DHA către făt crește semnificativ. Această perioadă este esențială pentru dezvoltarea creierului, favorizând procese precum sinaptogeneza și mielinizarea. Rezultatele susțin această ipoteză, arătând că un raport crescut omega-6/omega-3 în trimestrul al treilea a fost asociat cu o dezvoltare psihomotorie mai slabă, în timp ce în primul trimestru nu s-a observat o astfel de relație. Acest lucru su­gerează că echilibrul acizilor grași în perioadele critice ale dezvoltării cerebrale poate influența semnificativ traiectoria neurodezvoltării timpurii⁽⁷⁾.

Microbiota maternă și dezvoltarea sistemului nervos fetal

Primele 1000 de zile de la concepție reprezintă o perioadă esențială pentru dezvoltarea microbiotei intestinale și a sistemului nervos al copilului. Microbiota copilului este influențată de alimentația și nutriția mamei. Deși se credea inițial că mediul intrauterin este steril, studii recente sugerează o colonizare microbiană care începe înainte de naștere, microbiota mamei având un rol major în acest proces. Microbiota intestinală umană sănătoasă este dominată de speciile Firmicutes, Bacteroidetes, Actinobacteria, Proteobacteria și Fusobacteria. Specia Firmicutes cuprinde genuri precum Lactobacillus, Bacillus, Clostridium, Bacillus, Enterococcus și Ruminicoccus. Dieta maternă influențează direct compoziția microbiotei copilului, bacterii benefice precum Bifidobacterium, Lactobacillus, Enterobacteriaceae și Staphylococcus fiind mai prezente la copiii mamelor cu o dietă echilibrată și o greutate optimă atât anterior sarcinii, cât și în evoluția acesteia^(8,9).

În timpul sarcinii, în special în al doilea și al treilea trimestru, microbiota maternă suferă schimbări semnificative, caracterizate de scăderea diversității alfa (scăderea bogăției și a abundenței taxonomice) și creșterea diversității beta (variabilitate mai mare în compoziție). Aceste modificări sunt însoțite de creșterea bacteriilor producătoare de glicogen și lactoză și de o scădere a bacteriilor producătoare de butirat, cum ar fi Faecalibacterium, ceea ce reflectă o stare de inflamație și creșterea sensibilității la insulină. Creșterea bacteriilor Firmicutes în al treilea trimestru este asociată cu nevoia de stocare a energiei, iar Actinobacteria și Proteobacteria au un rol protector pentru mamă și făt prin mecanisme proinflamatoare. Aceste schimbări răspund cerințelor metabolice ale fătului, contribuind la creșterea în greutate fetală și furnizarea de glucoză, dar pot duce și la hiperglicemie maternă^(10,11).

Nivelurile hormonale, în special hCG și progesteronul, reglează compoziția microbiotei intestinale. Progesteronul, de exemplu, încetinește tranzitul gastrointestinal, ceea ce influențează activitatea microbiotei. Disbioza intestinală maternă, un dezechilibru al microbiotei, poate apărea din cauza obezității, alimentației, stresului, inflamației sau utilizării antibioticelor în timpul sarcinii, având efecte negative asupra sănătății mamei și a fătului⁽¹²⁾.

Axa intestin-creier este un sistem bidirecțional prin care microbiota maternă influențează dezvoltarea creierului fetal. Metaboliții produși de microbiotă, cum ar fi acizii grași cu lanț scurt (SCFAs) – butirat, propionat și acetat – sunt implicați în maturarea creierului, reglarea răspunsurilor imune și menținerea sănătății barierei intestinale. Acești metaboliți pot traversa bariera placentară, având efecte directe asupra creierului fetal, inclusiv stimularea producției de serotonină și protejarea neuronilor de inflamație. Expunerea la exces de nutrienți în timpul sarcinii poate modifica permanent structura și metabolismul organismului descendenților, crescând riscul de boli la maturitate. O dietă maternă bogată în grăsimi a fost asociată cu disbioză intestinală, profil neuroinflamator și fenotipuri de anxietate la descendenți. De asemenea, dieta de tip occidental, bogată în zaharuri și grăsimi, influențează negativ microbiota descendenților, ducând la dezechilibre la nivelul axei intestin-creier și afectând neurodezvoltarea. Consilierea nutrițională a mamelor în timpul sarcinii este esențială pentru a preveni aceste efecte negative și a sprijini o dezvoltare sănătoasă a copilului^(13,14).

Obezitatea maternă și tulburările de neurodezvoltare ale copilului

Relația dintre obezitatea maternă și rezultatele neurodezvoltării fetale, în special privind abilitățile cognitive și motorii, este din ce în ce mai recunoscută ca fiind semnificativă. Obezitatea maternă este asociată cu modificări ale structurii creierului descendenților, în special în cortexul prefrontal și sistemul limbic, care sunt cruciale pentru reglarea emoțională și funcțiile cognitive. Studiile RMN indică faptul că aceste modificări structurale se corelează cu rezultatele neurodezvoltării mai slabe, inclusiv deficite cognitive. Obezitatea indusă de inflamația metabolică provoacă schimbări celulare și umorale care contribuie la complicațiile din timpul sarcinii, iar starea proinflamatoare afectează dezvoltarea neurometabolică a fătului. Nivelurile hormonale materne sunt influențate de obezitate, afectând expresia genelor implicate în dezvoltarea creierului fetal. Disfuncția tiroidiană maternă, frecventă la femeile obeze, poate influența dezvoltarea creierului, hormonii tiroidieni fiind esențiali pentru procese precum migrarea neuronală, diferențierea neuronilor și neurogeneza în prima parte a sarcinii. Deficiența de hormoni tiroidieni poate conduce la deficite neurologice severe și la tulburări de neurodezvoltare la descendenți⁽¹⁵⁾.

Corticosteroizii joacă un rol indispensabil în maturarea creierului fetal în stadiile târzii ale sarcinii, dar creierul în dezvoltare este sensibil la stresul indus de corticosteroizi. Activarea cronică a receptorilor glucocorticoizi afectează regiunile hipocampale și hipotalamice, modificând reglarea axei hipotalamo-hipofizo-adrenale (HPA) și fiind asociată cu alterări epigenetice la nivelul genelor implicate în plasticitatea sinaptică. Stresul cronic matern și nivelurile crescute de cortizol pot reduce disponibilitatea hormonului T4 pentru creierul fetal, influențând negativ dezvoltarea acestuia. Obezitatea maternă și nivelurile hormonale anormale afectează programarea fetală dincolo de sistemele endocrine și cardiovasculare, influențând negativ dezvoltarea neurocognitivă a descendenților, așa cum demonstrează mai multe studii care asociază un IMC maternal crescut cu funcții neurocognitive afectate ale copiilor⁽¹⁶⁾.

Un studiu care a implicat 3115 perechi mamă-copil a constatat că sugarii de mame supraponderale și obeze au avut scoruri cognitive semnificativ mai mici la vârsta de 2 ani comparativ cu cei ai mamelor cu greutate normală⁽¹⁷⁾.

Un document de consens internațional al Federației Mondiale ADHD subliniază că, pentru majoritatea persoanelor cu ADHD, o combinație de factori genetici și de mediu contribuie la apariția tulburării. Riscurile de mediu își exercită efectele foarte devreme în viață, în perioada fetală sau imediat postnatală⁽¹⁸⁾.

Intervenții și strategii pentru optimizarea dietei mamei

Nutriția maternă joacă un rol esențial în sănătatea mamei și dezvoltarea optimă a fătului. Cu toate acestea, abordările actuale de tip „one size fits all” nu iau în considerare nevoile individuale, ceea ce poate duce la deficiențe nutriționale sau aport excesiv de anumiți nutrienți. Prin urmare, strategiile moderne trebuie să fie personalizate și să ia în considerare factori precum IMC-ul mamei, statusul metabolic, vârsta, predispozițiile genetice și accesul la alimente de calitate.

Necesarul energetic variază în funcție de trimestrul sarcinii:

•     Primul trimestru – nu este necesară o creștere semnificativă a aportului caloric.
•     Trimestrul al doilea – creșterea aportului caloric cu aproximativ 340 kcal/zi.
•     Trimestrul al treilea – creșterea aportului caloric cu 450 kcal/zi.

Aceste valori trebuie ajustate în funcție de greutatea mamei înainte de sarcină și de nivelul său de activitate fizică. Pentru a asigura o dezvoltare fetală optimă, este esențială o distribuție echilibrată a macronutrienților.

•     Proteine: aportul recomandat este de 1,1 g/kg corp/zi, echivalent cu aproximativ 71 g/zi. Sursele recomandate includ carne slabă, pește, ouă, leguminoase și produse lactate.
•     Carbohidrați: necesarul zilnic este de 175 g/zi, cu accent pe carbohidrați cu indice glicemic scăzut, precum cereale integrale și leguminoase.
•     Grăsimi: este esențială menținerea unui raport optim omega-6/omega-3, prin reducerea consumului de uleiuri rafinate și creșterea aportului de pește gras, nuci și semințe⁽¹⁹⁾.

Intervenții dietetice pentru îmbunătățirea statusului nutrițional

•     Alimente bogate în fier: carnea roșie slabă, spanacul, leguminoasele și cerealele fortificate sunt surse excelente. Asocierea acestora cu alimente bogate în vitamina C (citrice, ardei gras) îmbunătățește absorbția fierului.
•     Surse naturale de calciu: laptele și produsele lactate, migdalele, portocalele, tofu și legumele cu frunze verzi sunt esențiale pentru dezvoltarea osoasă fetală.
•    Aport adecvat de fibre: consumul de minimum 25-30 g/zi de fibre din fructe, legume și cereale integrale previne constipația, o problemă frecventă în sarcină.

Strategii inovatoare pentru personalizarea dietei

Evaluarea biomarkerilor prin determinarea nivelurilor serice de nutrienți precum fierul, vitamina D sau acizii grași omega-3 poate ajuta la ajustarea dietei pentru a preveni deficiențele.

Consilierea nutrițională individualizată, respectiv sprijinul oferit de dieteticieni și medici, poate crește aderența la un plan alimentar echilibrat.

Aplicațiile de monitorizare a dietei pot ajuta femeile însărcinate să își urmărească aportul de nutrienți și să primească recomandări personalizate^(20,21).

Concluzii

Rezultatele acestei analize evidențiază rolul esențial al nutriției materne în neurodezvoltarea fetală, subliniind necesitatea ca profesioniștii din domeniul sănătății să integreze recomandările nutriționale în îngrijirea prenatală. Obstetricienii, dieteticienii și medicii de familie pot aplica aceste concluzii prin recomandarea unor strategii nutriționale personalizate, adaptate statusului metabolic al gravidei. Evaluarea periodică a aportului alimentar, suplimentarea țintită acolo unde este necesar și promovarea dietelor care susțin microbiota intestinală (precum cele bogate în prebiotice și probiotice) pot contribui la îmbunătățirea rezultatelor neurodezvoltative. În plus, colaborarea interdisciplinară dintre profesioniștii din domeniul medical și dieteticieni este esențială pentru ca femeile însărcinate să beneficieze de consiliere nutrițională bazată pe dovezi, adaptată nevoilor lor fiziologice și metabolice specifice.

Există dovezi solide care susțin importanța unor abordări personalizate pentru îmbunătățirea nutriției materne, având potențialul de a influența pozitiv sănătatea mamei și a fătului la o scară mult mai largă decât cea realizabilă în prezent. Cu toate acestea, pentru ca aceste intervenții să fie eficiente, ele trebuie să fie fezabile și adaptate specific populației căreia i se adresează. 

Înțelegerea diferențelor în necesarul nutrițional atât la nivel individual, cât și la nivel de subpopulație este esențială pentru a asigura că femeile însărcinate primesc recomandări nutriționale adecvate statusului lor metabolic. Viitoarele eforturi ar trebui să vizeze obținerea unor date care să evalueze implicațiile mai largi ale strategiilor personalizate, inclusiv eficiența costurilor, ușurința implementării și impactul asupra evoluției sarcinii. 

Integrarea acestor intervenții în ghidurile și practicile clinice existente necesită o abordare coordonată, bazată pe analiza proactivă a noilor date științifice. Colaborarea dintre instituțiile guvernamentale, organismele de reglementare, organizațiile pentru consumatori și experții în nutriție, inclusiv reprezentanții industriei alimentare, ar putea facilita dezvoltarea unor soluții practice pentru combaterea deficiențelor nutriționale materne. Astfel, s-ar putea asigura un sprijin optim pentru femei pe parcursul preconcepției, sarcinii, alăptării și perioadei post-partum, contribuind la o dezvoltare neurologică fetală optimă și la îmbunătățirea sănătății generațiilor viitoare.

Autor corespondent: Narcisa-Anamaria Covataru E-mail: narcisacovataru@gmail.com

CONFLICT OF INTEREST: none declared.

FINANCIAL SUPPORT: none declared.

This work is permanently accessible online free of charge and published under the CC-BY.