Micronutrientes en el desarrollo humano: parte 1

El sistema nervioso

Un aporte suficiente de micronutrientes es muy importante desde meses antes de la concepción, al planear un embarazo. Este contribuye a que el proceso de gestación y el bebé se desarrollen de forma satisfactoria. Una gran parte de los procesos determinantes para el desarrollo del feto se producen en las primeras ocho semanas de gestación, es decir, en un momento en el cual muchas mujeres todavía ni saben que están embarazadas. A finales de la octava semana de gestación, el cerebro y la médula espinal – el sistema nervioso central formado por el denominado tubo neural – prácticamente se han acabado de desarrollar. En las siguientes semanas de vida del feto, se siguen creando células nerviosas (neuronas) nuevas, unas 250.000 por minuto. Al mismo tiempo, se desarrolla el sistema nervioso periférico, que conecta el cerebro y la médula espinal con los órganos efectores. Una vez creadas todas las estructuras cerebrales básicas, las neuronas crean prolongaciones celulares: dendritas para la recepción de estímulos y un eje cubierto de células gliales con terminaciones sinápticas para la transmisión y la transferencia de estímulos. Otro desarrollo importante durante el crecimiento cerebral temprano del niño es la creación de una capa rica en lípidos (la vaina de mielina), que aísla los axones (eléctricamente). Este proceso se inicia en el cerebro justo antes del nacimiento y se prolonga hasta los dos años. En el momento del nacimiento, el cerebro de un lactante contiene alrededor de 100 mil millones de neuronas, la misma cantidad que en un adulto. Sin embargo, las células nerviosas de los recién nacidos no están completamente desarrolladas y tienen pocas conexiones. Durante los primeros tres años de vida, la cantidad de sinapsis entre las neuronas aumenta a gran velocidad. El crecimiento de las sinapsis y, en combinación con este, el peso del cerebro, se incrementa de forma muy rápida. La cantidad de sinapsis alcanzadas a los tres años se mantiene relativamente constan-te hasta los diez años. Hasta el inicio de la juventud, las sinapsis no relevantes (cerca de la mitad) se elimi-nan y, al mismo tiempo, se fortalecen las conexiones necesarias (para las experiencias, los conocimientos adquiridos, las vivencias y las percepciones) entre las neuronas. Este desarrollo prosigue hasta el momento de la muerte: las sinapsis innecesarias se eliminan y las usadas con frecuencia se intensifican. A la vez, siguen creándose nuevas sinapsis, especialmente en lo que se refiere a los procesos de la memoria. Desde hace pocos años, se sabe que se siguen creando neuronas hasta una edad muy avanzada. Durante todo su desarrollo, las estructuras neuronales son muy susceptibles a las influencias externas nocivas, entre las cuales se encuentra la deficiencia de nutrientes.

Para que se desarrolle un sistema nervioso funcional (y, a la vez, para evitar defectos de nacimiento), el folato es especialmente importante. En el momento de la fecundación, lo ideal es que las mujeres ya reciban un buen aporte de folato o ácido fólico, su forma sintética, para prevenir el riesgo de defectos del tubo neural (espina bífida) o de anencefalia (hidrocefalia) en el bebé. Dado que una gran parte de los embarazos no son planeados y a menudo no se descubren inmediatamente, los expertos recomiendan que todas las mujeres en edad fértil tomen con carácter preventivo 400 microgramos diarios de ácido fólico en forma de suplemento (1). No obstante, no todas las mujeres entre los 15 y 45 años siguen esta recomenda-ción (2). Como segunda estrategia nutricional para reducir las anomalías neuronales en los recién nacidos, muchos países optan por enriquecer los alimentos básicos, especialmente la harina, con ácido fólico (3). El desarrollo de las habilidades cognitivas (por ejemplo, las relacionadas con el habla) puede beneficiarse del aporte selectivo de ácido fólico desde el inicio de la gestación (4). En cambio, un aporte insuficiente de ácido fólico durante el embarazo podría aumentar el riesgo de que el niño acabe desarrollando hiperactividad (5), problemas emocionales y de conducta (6) en el futuro. Estudios recientes han demostrado la gran importan-cia que tiene un aporte suficiente de folato, también tras el nacimiento, dado que puede tener una influencia positiva en el desarrollo del sistema nervioso y de las habilidades cognitivas del niño (7).

Para el desarrollo sano del sistema nervioso también es necesario un aporte suficiente de vitaminas B6 (piridoxidina), B7 (biotina) yB12 (cianocobalamina). La biotina contribuye a la correcta transmisión de la información hereditaria, una característica importante para las células nerviosas fetales, que crecen y se dividen a gran velocidad (8). La vitamina B6 tiene, entre otras, la función de sintetizar el ácido nucleico (9). La vitamina B12 participa en diversas reacciones de metilación, entre otras, en el ADN, mediante el cual se realiza la activación de los genes que provocan la diferenciación celular y la formación de los órganos (10). Asimismo, la vitamina B12 es necesaria para la producción de mielina, la cual protege las células nerviosas y permite la rápida transmisión de los impulsos eléctricos entre las neuronas. La deficiencia de vitamina B12 puede disminuir la formación de mielina o provocar su eliminación, los cual puede conllevar una ralentización de las reacciones nerviosas y problemas de coordinación (por ejemplo, al andar) (11).

Además de las vitaminas B, hay otros muchos micronutrientes indispensables para el desarrollo normal del sistema nervioso (central) antes del nacimiento y en los recién nacidos (12). Por ejemplo, es importante contar con un aporte correcto de yodo durante el embarazo y la lactancia, dado que este es necesario para la formación de los factores de crecimiento nervioso y, por lo tanto, para el desarrollo del cerebro del niño por nacer. La deficiencia de yodo puede provocar hipotiroidismo en la madre, lo cual puede dificultar el desarrollo intelectual del niño durante la gestación y disfunciones irreversibles del cerebro del lactante (13, 14). Ello puede afectar a la inteligencia lingüística y las habilidades lectoras de los niños (15). Asimismo, es esencial evitar la deficiencia de yodo en niños de todas las edades para garantizar el funcionamiento correcto de la tiroides (16, 17). En muchos países, se enriquece la sal común con yodo como estrategia de prevención de la deficiencia de yodo (18).

Para el desarrollo del sistema nervioso también son imprescindibles los ácidos grasos esenciales, especial-mente el ácido graso omega-3 docosahexaenoico (DHA). Como ácido graso de los fosfolípidos, el DHA es un componente integral de las membranas, sobre todo de las de las células nerviosas. Hasta un 97% de los ácidos grasos omega-3 del cerebro está compuesto de DHA. Algunos estudios epidemiológicos y experimen-tales apuntan que tomar un complemento nutricional con DHA durante el embarazo y la lactancia puede tener efectos positivos para el desarrollo cerebral de los niños (19). Investigaciones recientes indican que un nivel sanguíneo elevado de vitamina D3 durante el primer trimestre de gestación puede estimular el desar-rollo de las habilidades mentales y psicomotoras de los niños (20).

El hierro es necesario para la producción de hemoglobina en los glóbulos rojos, por lo que es importante para el suministro de oxígeno de todos los órganos, incluido el sistema nervioso. En niños pequeños, la carencia de hierro puede dificultar el crecimiento corporal, así como el desarrollo intelectual (21). La necesidad de hierro de niños y adolescentes es muy elevada, por ejemplo, un niño de doce años necesita cerca del 25% más de hierro que su padre. En estas edades, la ferropenia es la deficiencia nutricional más habitual. Incluso una alteración pequeña del aporte de hierro puede provocar ferropenia en niños y jóvenes, lo cual puede ocasionar de forma gradual anemia, que se puede manifestar a través de cansancio, una reducción de las capacidades o problemas de concentración (22, 23). Además, el hierro parece contribuir específicamente al desarrollo de las neuronas que producen mielina (oligodendrocitos) (24) y funcionan como cofactor de varias enzimas que sintetizan neurotransmisores (25).

A partir de la adolescencia, con la edad cada vez es más importante proteger las células nerviosas de los radicales de oxígeno reactivos y nocivos. El aporte regular de micronutrientes antioxidantes, tales como el betacaroteno, la vitamina E y C y el selenio puede contribuir desde muy temprana edad a la prevención de enfermedades neurodegenerativas (26).

Huesos, dientes y tejidos

El esqueleto de una persona adulta se compone (según el individuo) de 208 a 214 huesos y no finaliza su desarrollo hasta alrededor de los 20 años. En el primer trimestre de gestación se forma el esqueleto del bebé y este se endurece poco a poco a partir del sexto mes. Así, los huesos, todavía cartilaginosos, contienen centros de osificación que van creciendo y soldándose unos con otros. Los huesos, el tejido corporal más duro tras los dientes, sostienen el organismo y protegen los órganos. Los músculos mueven las partes necesarias del esqueleto estimulados por impulsos nerviosos. Asimismo, los huesos contienen médula ósea roja, donde se produce la sangre, y médula ósea amarilla, donde se almacenan lípidos. Los niños tienen médula ósea hematopoyética en todos los huesos, mientras que los adultos la tienen solo en algunos. Dado que se alcanza la máxima densidad ósea entre los 25 y los 30 años y que a partir de entonces solo se puede mantener la masa ósea, es esencial asegurar un buen aporte de nutrientes durante toda la infancia y la juventud. El desarrollo de los dientes se inicia cerca del día 40 tras la fecundación con la formación de los brotes dentarios de los 20 dientes de leche. La salud de los dientes de leche, los primeros de los cuales empiezan a salir alrededor del sexto mes de vida, es indispensable para que los dientes permanentes (habitualmente 32), que erupcionan entre los 6 y los 17 años, estén sanos. Durante el desarrollo del embrión, se forman todos los órganos. El proceso comienza con la formación del cerebro, los ojos y el corazón en las primeras dos semanas de la embriogénesis. Este concluye tras unas ocho semanas con el inicio del desarrollo fetal, durante el cual tiene lugar el desarrollo de los órganos y la diferenciación de los tejidos. El aporte suficiente de micronutrientes durante el embarazo es imprescindible para todos estos procesos.

Numerosos micronutrientes contribuyen al desarrollo y el mantenimiento de huesos sanos. El calcio y el fosfato forman el componente principal de los huesos (y los dientes) y, en combinación con las fibras de tejido conectivo orgánicas y elásticas, determinan la dureza de los huesos. La necesidad de calcio aumenta ligeramente durante el embarazo. Es necesario evitar que se produzcan deficiencias o incluso carencias para prevenir el raquitismo (el reblandecimiento de los huesos, con deformaciones y estatura baja) en los lactan-tes y los niños pequeños (27).

Igualmente importante para la profilaxis del raquitismo es la vitamina D, la cual es necesaria para la incorporación de calcio y fosfato a los huesos (mineralización) y regula la absorción de minerales en el intestino y la reabsorción de la orina primaria de los riñones. La carencia de vitamina D provoca una absorción insuficiente del calcio del intestino. La carencia de calcio resultante provoca que la incorporación de calcio y fosfato a los huesos en crecimiento sea insuficiente, con lo que estos se vuelven cada vez más blandos y deformables (28). Para reforzar el metabolismo óseo de la madre y el feto, se recomienda durante el embarazo y la lactancia, así como para el lactante, un aporte diario específico de vitamina D con complementos nutricionales (29, 30).

Asimismo, los elementos siguientes son importantes para el desarrollo de huesos sanos: los fluoruros, que estimulan la formación y la mejora de la matriz ósea orgánica mediante las células del hueso (osteoblastos); el magnesio, que contribuye junto con el calcio a la mineralización de los huesos, y la vitamina K, nece-saria para la producción de osteocalcina, la proteína que une el calcio a la matriz ósea (31).

También es necesario un aporte suficiente de calcio y vitamina D para que los dientes se desarrollen de forma sana antes del nacimiento (32). Después, es fundamental endurecer los dientes con flúor, para fortalecerlos y protegerlos ante las agresiones de las bacterias de la caries o los efectos directos de los ácidos procedentes de la alimentación. Por ello, se administran comprimidos de flúor a los lactantes. Desde que sale el primer diente, se recomienda utilizar con regularidad pasta de dientes con fluoruro.

Durante el embarazo, es necesario procurar que el organismo en desarrollo reciba un aporte suficiente de vitamina A , necesaria para la división y la renovación de las células de los órganos y los tejidos. La carencia de vitamina A puede tener efectos negativos sobre el peso al nacer (33). Las dosis muy elevadas de vitamina A pueden dañar al feto (teratogénesis) (34). Para evitar superar la cantidad máxima tolerable de vitamina A, se recomienda asegurar el suministro necesario de vitamina A mediante el aporte de betacaroteno (como precursor de la vitamina A). El cuerpo solo lo transforma en la cantidad de vitamina A que necesita.

El magnesio también tiene un papel importante en el desarrollo y el funcionamiento de los tejidos blandos, dado que contribuye a la transmisión de impulsos a las células nerviosas y musculares y a la estabilización de las membranas, las proteínas y los ácidos nucleicos (35). Por ello, un suministro equilibrado de magnesio es importante tanto antes del nacimiento como durante la infancia y la juventud. Para la protección general de las membranas, las proteínas y otros componentes celulares contra los daños oxidantes causados por los efectos de las moléculas reactivas de oxigeno, se recomienda un aporte suficiente de antioxidantes (por ejemplo, betacaroteno, vitamina E, vitamina C y selenio).

Sistema inmunitario

El sistema inmunitario humano está formado por células y órganos que se desarrollan antes del nacimiento. El número y la actividad de las células inmunitarias varían durante el desarrollo de la persona. El sistema inmunitario del recién nacido todavía no ha madurado y es vulnerable a varias enfermedades infecciosas, lo cual se debe principalmente a la relativa inmadurez de los linfocitos (glóbulos blancos) T y B, que se encuen-tran entre las células de defensa más importantes del sistema inmunitario. Sin embargo, los mecanismos de defensa no específicos del recién nacido tampoco se han desarrollado completamente. De este modo, la piel y las mucosas aún son permeables a los gérmenes y las células de defensa todavía no pueden adherirse bien a los antígenos. Los anticuerpos trasmitidos mediante la leche materna protegen al recién nacido durante este período donde las defensas son reducidas. Algunos micronutrientes tienen un papel clave en la formación, el desarrollo y el mantenimiento del sistema inmunitario a partir del nacimiento.

La vitamina D fortalece el sistema inmunitario, dado que influye de forma decisiva en el funcionamiento y la actividad de los linfocitos T. Algunos estudios indican que la vitamina D activa las células inmunitarias y estimula su división, con lo cual aumenta las defensas. Así, los linfocitos crean “proteínas de reconocimiento de la vitamina D" tras el contacto con un agente patógeno en la superficie celular. El contacto con la vitamina aumenta la multiplicación de las células inmunitarias que atacan a los agentes patógenos (36). Asimismo, la vitamina D parece poder influir de forma positiva en las reacciones autoinmunes de los niños, tales como las alergias y el asma (37, 38).

La vitamina A también estimula la actividad de los linfocitos T contra los antígenos como mecanismos desencadenantes de las infecciones y las inflamaciones. Asimismo, dificulta la penetración de gérmenes, dado que proporciona humedad a la superficie de las mucosas (39). La vitamina E también puede tener una influencia positiva en el funcionamiento de los linfocitos T (40). En el caso de la vitamina C, su efecto antiviral (especialmente contra el virus de la gripe) mediante la producción de interferonas se ha observado en fases muy tempranas de la infección (41).

Los ácidos grasos omega-3 docosahexaenoico (DHA) y eicosapentaenoico (EPA) parecen reforzar muchos aspectos del sistema inmunitario. Las propiedades antiinflamatorias del EPA, especialmente, pueden reducir la producción de factores proinflamatorios (por ejemplo, las interleucinas y los factores de necrosis tumoral) (42). Las propiedades inmunosupresoras del DHA, principalmente, pueden proteger a los niños contra el desarrollo de alergias o dermatitis atópica mediante un aporte suficiente durante la gestación (43, 44).

Por otro lado, para disponer de un sistema inmunitario intacto durante la infancia y la adolescencia es necesario asegurar un suministro adecuado de zinc y magnesio. Algunos estudios indican que el zinc influye en el sistema inmunitario congénito, el cual crea una primera línea de defensa contra los agentes patógenos (antes de que la respuesta inmunitaria adaptativa introduzca los anticuerpos y células T espe-cíficos). Según las consecuencias de un metaanálisis, tomar zinc durante las primeras 24 horas puede disminuir la duración y la gravedad de los resfriados (45). En el caso del magnesio, se han demostrado efectos antiinflamatorios e inmunoestimulantes (mediante la supresión de los mediadores proinflamatorios) (46).

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