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Nuevo estudio: El efecto de la fórmula infantil suplementada con ARA y DHA en los niveles de ácidos grasos de bebés con diferentes genotipos FADS

NUTRI-FACTS Editors

mayo 6, 2019

La leche materna es la regla de oro para alimentar a un bebé a término y es utilizada como referente para la formulación de sustitutos de la leche materna. Los productos de nutrición infantil están diseñados para imitar, en la medida de lo posible, la composición y funcionalidad de la leche materna. El ácido araquidónico (ARA, por sus siglas en inglés) y el ácido docosahexaenoico (DHA, por sus siglas en inglés) están siempre presentes en la leche materna. Estos ácidos grasos tienen funciones importantes en el desarrollo y función del cerebro y los ojos, así como en la función inmune durante los primeros años de vida (2–4).

Genes de Desaturasa de Ácidos Grasos (FADS)

Aunque el DHA y el ARA pueden sintetizarse endógenamente a partir de los ácidos grasos esenciales ácido alfa-linolénico (ALA, por sus siglas en inglés) y ácido linoleico (LA, por sus siglas en inglés) respectivamente, se necesita una fuente preformada de DHA y ARA para lograr un estado que se asemeje más al de un bebé amamantado, ya que la síntesis endógena es limitada y está influenciada por los antecedentes genéticos (5, 6). Los genes de desaturasa de ácidos grasos (FADS, por sus siglas en inglés) FADS1 y FADS2 codifican respectivamente enzimas desaturasas D5 y D6, las cuales, junto con las enzimas elongasas, dan lugar a la conversión de ALA y LA en DHA y ARA respectivamente. Las enzimas desaturasas D5 y D6 se consideran, por lo tanto, un paso limitante de la velocidad en el proceso de conversión (7).

El impacto de los polimorfismos FADS en el DHA y el ARA

Previamente, se ha demostrado que los polimorfismos de nucleótido único (SNP, por sus siglas en inglés) en los genes FADS reducen las síntesis del DHA y el ARA disminuyendo la actividad de las enzimas desaturasas D5 y D6 (8–10). Los alelos menores de polimorfismo FADS muestran una actividad de desaturasa menor que los alelos mayores de FADS (un alelo es una forma alternativa de un gen). El ARA es el más afectado, con hasta un 28 % de la variación en los niveles de ARA en sangre atribuida a los polimorfismos de FADS (11). Se ha documentado una reducción de la síntesis de DHA y ARA asociada a estas variantes genéticas en aproximadamente el 30 % de la población de la UE, pudiendo ser incluso mayor en Asia y México (11–13). Es más, varios estudios han descrito los efectos de los polimorfismos FADS en los niveles de ácidos grasos y su asociación con el desarrollo de la inteligencia, la función inmune y las alergias durante la infancia (14).

El estudio COGNIS

El estudio COGNIS investigó los efectos neurocognitivos e inmunológicos de una nueva fórmula para lactantes sanos. Además, en un subconjunto de estos bebés, los investigadores buscaron específicamente los efectos de la alimentación y los polimorfismos FADS en los niveles de ácidos grasos poliinsaturados de cadena larga (LCPUFA, por sus siglas en inglés) de bebés alimentados con fórmula y amamantados (1). En el examen participaron 176 bebés españoles menores de 6 meses. Los bebés fueron asignados aleatoriamente a uno de dos grupos de fórmula para lactantes. La fórmula estándar (FE) no contenía DHA ni ARA (n=61), mientras que la fórmula nueva (FN) contenía 11,2 mg de DHA por 100 ml de preparado (16mg de DHA/100 kcal) y 15,8 mg de ARA por 100 ml de preparado (23 mg de ARA/100 kcal) (n=70)* (15). Ambas fórmulas siguieron las directrices del Comité de Nutrición de la Sociedad Europea de Gastroenterología, Hepatología y Nutrición Pediátricas (ESPGHAN, por sus siglas en inglés), además de las recomendaciones internacionales y nacionales para la composición de fórmulas infantiles. Los bebés amamantados (n=45) sirvieron como grupo de referencia. Se analizaron los niveles de ácidos grasos y los polimorfismos FADS de las células de la mejilla recolectadas a los 3 meses de edad.

Se documentaron niveles celulares de DHA y ARA estadísticamente diferentes en algunos de los grupos de alimentación a la hora de clasificar los bebés por los alelos de polimorfismo FADS. En los bebés amamantados, los niveles de DHA y ARA no difirieron entre los portadores de alelos mayores y los de alelos menores de FADS. Los autores creen que las concentraciones mayores de DHA y ARA presentes en la leche materna podrían haber superado las reducciones relacionadas con los polimorfismos FADS en la actividad de las enzimas desaturasas D5 y D6. De hecho, este también podría haber sido el caso en el estudio de Miklavcic y otros, que aleatorizó a los bebés para que recibieran una fórmula con 17 mg de DHA/100 kcal, y 0, 25, o 34 mg de ARA/100 kcal (siendo 34 mg/100 kcal una cantidad sustancialmente mayor que en el estudio COGNIS) (16). En los portadores de alelos menores de FADS, solo aquellos que recibieron la suplementación con ARA mayor tenían los niveles de ARA en plasma más altos que los del grupo de 0 ARA.

En contraste, Salas-Lorenzo y otros apuntaron que los portadores de alelos menores de FADS en el grupo de la fórmula nueva (FN) tenían un nivel de ARA significativamente menor que el grupo que recibía leche materna. Dicho de otro modo, mientras que los alelos menores de FADS no impactaron en el nivel del ARA en los bebés amamantados, la presencia de estos alelos redujeron el nivel de ARA en los bebés que recibieron fórmula suplementada. Sorprendentemente, su nivel de ARA no era diferente del de los lactantes del grupo de la fórmula estándar, cuya fórmula no se suplementó con DHA y ARA. Los niveles de DHA celular de los portadores del alelo menor en el grupo FN también fueron más bajos que en el grupo de lactancia materna, pero fueron más altos que en el grupo de la fórmula estándar.

Los portadores del alelo mayor FADS en el grupo FN no mostraron una disminución en la actividad de la desaturasa, y los niveles de DHA y ARA en estos lactantes no fueron estadísticamente diferentes de los del grupo amamantado; sin embargo, fueron significativamente más altos que los del grupo de FE.

Independientemente del genotipo, los niveles de DHA y ARA en este estudio mostraron un gradiente de FE< FN< leche materna. Sin embargo, los autores concluyeron que estos resultados identifican a un grupo de bebés, los portadores del alelo menor FADS, que presentan mayor riesgo de tener niveles bajos de DHA y ARA y, por lo tanto, podrían requerir niveles más altos de suplementación de DHA y ARA para lograr unos valores más similares a los de los bebés amamantados.

*El Reglamento Delegado (UE) 2016/127 de la Comisión, de 25 de septiembre de 2015, relativo a los preparados para lactantes y preparados de continuación, establece ahora la adición de 20-50 mg de DHA/100 kcal, siendo opcional la adición de ARA. Este reglamento de la UE será obligatorio a partir de febrero de 2020.

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referencias

  1. Salas- Lorenzo I, Tonato AMC, de la Garza Puentes A, Nieto A. Herrmann F, Dieguez E, Castellote AI, Lopez-Sabater MC, Rodriguez-Palmero M, Campoy C. (2019). The Effect of an Infant Formula Supplemented with AA and DHA on Fatty Acid Levels of Infants with Different FADS Genotypes: The COGNIS Study.yNutrients. Mar 12 11(3).
  2. Richard C, Lewis ED, Field CJ. (2016) Evidence for the essentiality of arachidonic and docosahexaenoic acid in the postnatal maternal and infant diet for the development of the infant's immune system early in life. Appl Physiol Nutr Metab, 41(5):461-75.
  3. Lien EL, Richard C, Hoffman DR. (2017) DHA and ARA addition to infant formula: Current status and future research directions. Prostaglandins Leukot Essent Fatty Acids.128:26-40. Review.
  4. Lepping RJ, Honea RA, Martin LE, Liao K, Choi I-Y, Lee P, Papa, VB, Brooks WM, Shaddy DJ, Carlson SE, Colombo J, Gustafson KM (2019) Long‐chain polyunsaturated fatty acid supplementation in the first year of life affects brain function, structure, and metabolism at age nine years. Developmental Psychobiology, 61: 5–16.
  5. Pawlosky RJ. (2007) n-6 fatty acid metabolism in the newborn infant: is linoleic acid sufficient to meet the demand for arachidonic acid? Oilseeds Fats, Crops Lipids. 14:159–163.
  6. Brenna JT (2016) Arachidonic acid needed in infant formula when docosahexaenoic acid is present. Nutrition Reviews, 74(5): 329-336.
  7. Janssen CI, Kiliaan A.J (2014) Long-chain polyunsaturated fatty acids (LCPUFA) from genesis to senescence: The influence of LCPUFA on neural development, aging, and neurodegeneration. Prog. Lipid Res. 53,1–17.
  8. Barman M, Nilsson S, Torinsson Naluai Å, Sandin A, Wold AE & Sandberg A-S. (2015) Single nucleotide polymorphisms in the FADS gene cluster but not the ELOVL2 gene are associated with serum polyunsaturated fatty acid composition and development of allergy (in a Swedish birth cohort). Nutrients, 7: 10100–10115.
  9. Ding Z, Liu GL, Li X, Chen XY, Wu YX, Cui CC, Zhang X, Yang G, Xie, L. (2016) Association of polyunsaturated fatty acids in breast milk with fatty acid desaturase gene polymorphisms among Chinese lactating mothers. Prostaglandins Leukot. Essent. Fat. Acids 109, 66–71.
  10. Zietemann V, Kröger J, Enzenbach C, Jansen E, Fritsche A, Weikert C, Boeing H, Schulze MB. (2010) Genetic variation of the FADS1 FADS2 gene cluster and n-6 PUFA composition in erythrocyte membranes in the European Prospective Investigation into Cancer and Nutrition-Potsdam study. Br. J. Nutr. 104,748–1759.
  11. Schaeffer L, Gohlke H, Müller M, Heid IM, Palmer LJ, Kompauer I, Demmelmair H, Illig T, Koletzko B, Heinrich J (2006) Common genetic variants of the FADS1 FADS2 gene cluster and their reconstructed haplotypes are associated with the fatty acid composition in phospholipids. Human Molecular Genetics, 15: 1745–1756.
  12. Lattka E, Klopp N, Demmelmair H, Klinger JH & Koletzko B. (2012). Genetic Variations in Polyunsaturated Fatty Acid Metabolism – Implications for Child Health? Annals of Nutrition & Metabolism, 60(Suppl 3): 8–17.
  13. Tanjung C, Rzehak P, Sudoyo H, Mansyur M, Munasir Z, Immanuel S, Irawan R, Reischl E, Demmelmair H, Hadinegoro SR, Sjarif DR, Koletzko B. (2018) The association of fatty acid desaturase gene polymorphisms on long-chain polyunsaturated fatty acid composition in Indonesian infants. Am J Clin Nutr. Nov 1;108(5):1135-1144
  14. Nettleton JA & Salem N Jr (2019) International Society for the Study of Fatty Acids and Lipids 2018 Symposium: Arachidonic and docosahexaenoic acids in infant development. Annals of Nutrition & Metabolism, 74: 83–91.
  15. European Commission (2015) Commission Delegated Regulation (EU) 2016/127 of 25 September 2015 supplementing Regulation (EU) No 609/2013 of the European Parliament and of the Council as regards the specific compositional and information requirements for infant formula and follow-on formula and as regards requirements on information relating to infant and young child feeding.
  16. Miklavcic JJ, Larsen BM, Mazurak VC, Scalabrin DM, MacDonald IM, Shoemaker GK, Casey L, Van Aerde JE, Clandinin MT. (2017) Reduction of arachidonate Is associated with Increase in B-Cell Activation Marker in Infants: A Randomized Trial. J Pediatr Gastroenterol Nutr. 64(3):446-453.