1. El crecimiento temprano está relacionado con el desarrollo neurológico
1.1. Un aumento de peso más rápido desde el nacimiento hasta la edad equivalente al término se asocia con un mejor desarrollo neurológico en niños prematuros
1.2. Existe una relación positiva entre crecimiento lineal y desarrollo: Se debe a la adecuada alimentación con proteína y energía. El crecimiento lineal refleja la acumulación de proteínas y crecimiento estructural del cerebro.
1.3. La cabeza con más rápido crecimiento en circunferencia, aumento de longitud e índice de masa corporal desde el nacimiento hasta la edad equivalente al término de bajo peso al nacer, está asociado con mejores resultados cognitivos y motores, habilidades neurocognitivas generales, funciones ejecutivas, y memoria visual en la adultez.
1.3.1. La circunferencia de la cabeza al nacer solo es predictivo de un mal resultado del desarrollo neurológico en los bebés prematuros si el poco crecimiento persiste post-natalmente. Se prefiere la circunferencia de la cabeza a el peso del bebé a la masa corporal.
1.4. En bebés pretérmino la ingesta de una dieta altamente proteica y calórica en el primer mes después del parto está asociado con mejor crecimiento de la cabeza.
1.5. Evitar la disminución del crecimiento de la cabeza postnatal puede reducir el deterioro del desarrollo neurológico al permitir el desarrollo cortical de una manera óptima
2. Evidencia de efectos nutricionales en el cerebro a partir de imágenes cerebrales
2.1. Los bebés pretérmino tienen mayor probabilidad de tener anormalidades en la sustancia blanca observables en la resonancia magnética como:
2.1.1. Pérdida de volumen con ventrículos de gran tamaño
2.1.2. Retraso de la maduración cortical
2.1.3. Anormalidades en la difusión
2.2. La alteración en las medidas de difusión regional en recién nacidos muy prematuros fotografiados a la edad equivalente al término están asociados a un desarrollo motor y cognitivo deteriorado a los 7 años
2.3. El crecimiento postnatal lento está asociado con disminución en el desarrollo microestructural de la corteza cerebral, pero no de la materia gris incluso teniendo en cuenta crecimiento prenatal, enfermedad neonatal lesiones cerebrales
2.4. Efectos de deficiencias nutricionales durante el desarrollo del cerebro
2.4.1. Desnutrición global
2.4.1.1. Retraso en maduración del hipocampo y cerebelo, disminución de número de células, disminución de producción de mielina, alteración de sistemas de neurotransmisores,disminución de crecimiento, reducción de circunferencia de cabeza, menor volumen del cerebro, disminución del desarrollo microestructural, enlentecimiento de maduración cortical (materia gris)
2.4.2. Inadecuada energía
2.4.2.1. Menor volumen del cerebro, disminución del desarrollo microestructural, enlentecimiento de maduración cortical (materia gris).
2.4.3. Deficiencia proteica
2.4.3.1. Menor volumen del cerebro, disminución del desarrollo microestructural, enlentecimiento de maduración cortical (materia gris), reducción de neurogénesis, número de células cerebrales, producción de mielina, sinapsis, alteración en sistemas de neurotransmisores
2.4.4. Deficiencia de nutrientes específicos
2.4.4.1. Alteración en anatomía cerebral, neuro electrofisiología, metabolismo neural, mielinización, tráfico neural y transporte de nutrientes el cerebro.
2.4.5. Enterocolitis necrotizante, sepsis, enf pulmonar crónica, inestabilidad hemodinámica: lesión cerebellar y en sustancia blanca, disminución de crecimiento, reducción de circunferencia de cabeza, menor volumen del cerebro, disminución del desarrollo microestructural, enlentecimiento de maduración cortical (materia gris)
2.4.6. El aumento de ingesta de proteínas, grasas, y energía están asociado con masa cerebral, ganglios basales y volumen del tálamo a la edad equivalente a término del paciente.
2.4.7. La ingesta de proteína vía enteral asociado a mayor volumen cerebral total. Pero si es de larga duración se asocia con reducción de volumen de ganglios basales, tálamo, cerebelo, y sustancia gris
2.4.8. La ingesta acumulativa de ingesta total de proteína se asoció a puntajes más altos en las esferas motoras y cognitivas a los 2 años (edad corregida)
2.4.9. La velocidad de procesamiento neuronal que refleja la eficacia sináptica y mielinización se evaluados mediante electroencefalograma con estímulos visuales revelaron:
2.4.9.1. Mayor masa magra se asoció con procesamiento neuronal más rápido posiblemente debido a efectos positivos de la proteína en crecimiento neuronal y diferenciación
3. Requisitos de proteinas y aminoacidos
3.1. Los aminoácidos esenciales condicionalmente debido a procesos metabólicos inmaduros para bebés pretérmino son: arginina, glutamina, glicina, prolina, taurina, y tirosina.
3.2. La proteína quinasa mTOR es crucial para la señalización intracelular y recibe señalización de factores de crecimiento como IGF-1 e IGF-2.
3.2.1. Aminoácidos como arginina y leucina regulan la señalización de mTOR lo que determina la complejidad neuronal debido a que regulan la traducción de proteínas y la velocidad de polimerización de actina. La disfunción del receptor mTOR está asociado con desórdenes como autismo, epilepsia, y desordenes neurodegenerativos.
3.3. Ausencia de leucina resulta en disminución de sinapsis y mielinización.
3.4. Debido al recambio obligatorio de proteínas endógenas sin proteínas exógenas, se pierde del 1 al 2% de la proteína total del cuerpo al día debido a proteolisis. Por lo tanto, es necesario que se evite el balance negativo de nitrógeno en bebés pretérminos.
4. Efectos directos de la proteína en el desarrollo neurológico
4.1. El desarrollo del sistema nervioso depende de una alta ingesta/Síntesis de proteína.
4.2. Las estructuras más dependientes o vulnerables a la poca ingesta de proteína son la corteza, hipocampo y cerebelo.
4.3. Experimento de privación de proteínas en ratones demostró que se altera el circuito intracerebral de dopamina esto provoca trastornos de hiperactividad. En humanos podría causar trastornos de atención e hiperactividad. En ratones se asocia con tamaño de cerebro más pequeño, menos arborización dendrítica, maduración celular, entre otros. En los casos de ratones prematuros con hipo is cerebral se encontró una relación positiva entre la restricción de consumo de proteína en la pérdida de parénquima y procesos de memoria aversiva. En bebés humanos prematuros (no en todos) se ha visto una asociación positiva entre el consumo de proteína y un mejor diámetro cefálico y neurodesarrollo
5. Estudios de ingestas altas de proteínas vs ingestas bajas de proteínas
5.1. En un estudio comparativo entre una mayor o menor ingesta intravenosa de aminoácidos no se pudo demostrar que realmente afectaba al desarrollo neurológico. Sin embargo, sí se demostró que una toma intravenosa de aminoácidos redujo la flacidez en el crecimiento y en la retinopatía.
5.2. En otro estudio sobre la ingesta temprano o tardía se encontró que la ingesta de proteína en las primeras 24 horas de vida es segura y tolerada pero no afecta al crecimiento, morbilidad o desarrollo neurológico
5.3. Realmente no se ha podido llegar a resultados concluyentes. Hacer estudios de este tipo es complicado ya que normalmente los grupos de casos son muy pequeños y pertenecen a centros de menores donde la ingesta de proteína es pequeña y no alcanza la meta esperada.
5.4. En un estudio se reportaron menores índices de crecimiento en bebés de 18 meses que tenían mayor ingesta de aminoácidos, pero al cumplir los dos años estaban al mismo nivel que los controles.
5.5. Se concluyó, en general, que los niños con mejor nutrición tenían mejor crecimiento y desarrollo neurológico. Es posible que los efectos positivos provengan de la toma de proteína entera y no de aminoácidos
5.6. Se concluye que una adecuada toma de proteína y energía podría ser esencial para un desarrollo cerebral óptimo.
5.7. El consumo aumentado de proteínas podría generar un aumento en la urea sérica, sin embargo este podría ser por desarrollo prematuro del riñón o una respuesta al aumento de oxidación de aminoácidos
6. Posibles razones por las cuales la investigación aún no ha demostrado si se puede mejorar el desarrollo neurológico con intervenciones en la nutrición
6.1. Hay cuatro factores que tienen una gran Influencia en cómo la proteína adicional afecta el neurodesarrollo:
6.1.1. Proteína Enteral vs proteína intravenosa
6.1.1.1. Posiblemente los niños con ingesta enteral de proteínas tienen un mejor desarrollo. La ingesta enteral es crítica para la síntesis de citrulina, según una, poliaminas y motilidad intestinal. De la misma forma, los excipientes entéricos como probióticos, prebióticos y oligosacaridos pueden mejorar el desarrollo neurológico por el eje microbio a-intestino-cerebro.
6.1.1.2. En un estudio en cerdos prematuros se observó que aquellos que recibieron proteína intravenosa tenían cerebros más pequeños que los de vía enteral. Sin embargo en tamaño y peso no había grandes diferencias. Del mismo modo, se relacionó que los bebés prematuros <1500 gr y <31 semanas con mayor ingesta de proteína, grasas, carbohidratos y leche materna en los primeros días de vida tenían probabilidades reducidas del deterioro neuro cognitivo
6.1.2. El impacto de la relación proteína/energía
6.1.2.1. La relación energía/proteína para recién nacidos óptima aún no se conoce con certeza. Se especula que la ideal es 34 kcal por gramo de proteína pero normalmente esta relación no se alcanza. Cuando hay un desbalance entre la relación, las proteínas podrían oxidarse para producir energía y no aumento de masa muscular y crecimiento del cerebro.
6.1.3. Alteraciones bioquímicas
6.1.3.1. Se ha asociado que un aumento de proteína intravenosa con una ingesta disminuida de electrolitos puede llevar al síndrome de realimentación que consiste en acidosis metabólica, hipernatremia, hipovolemia, isquemia, alcalosis respiratoria y enfermedad pulmonar crónica, aumento del riesgo de sepsis y mayor mortalidad. Hay un desbalance electrolítico y este podría afectar el desarrollo neurológico pero no se ha estudiado
6.1.4. Diferencias en la respuesta los nutrientes por el género
6.1.4.1. Se conoce que las niñas prematuras que consumen o tiene mayor ingesta de carbohidratos y proteínas tienen un mejor pronóstico y desarrollo neurológico. Sin embargo también se puede asociar al consumo de lípidos u otros micronutrientes. Esta diferencia podría radicar en que las necesidades nutricionales de los niños son más altas a las de las niñas.
7. Conclusiones
7.1. Es esencial una temprana nutrición que incluya una óptima cantidad de macronutrientes y micronutrientes para el desarrollo de cerebro, además, una nutrición enriquecida en las etapas tempranas podría contribuir a mejorar los resultados del neurodesarrollo.
7.2. Realmente faltan muchos estudios para saber si tiene un efecto significativo la ingesta de proteína de forma temprana en bebés prematuros, saber cuál es la relación óptima entre la ingesta de energía y proteína, ver si hay una diferencia entre las necesidades de las niñas y los niños, deben hacerse más estudios que puedan diferenciar correctamente los grupos por necesidades alimenticias, se asegure la cantidad de energía necesaria, se incluyan macro y micronutrientes y que su principal variable de evaluación sea el neurodesarrollo.
8. Introducción
8.1. Los retos en la atención neonatal actual son el peso extremadamente bajo al nacer ( <1000 g), el parto prematuro (<28 semanas de edad gestacional) y el desarrollo neurológico.
8.2. Los bebés extremadamente prematuros y de bajo peso nacen durante el segundo y tercer trimestre del embarazo, momento crítico para el desarrollo cerebral.
8.3. Estudios demostraron que entre las semanas gestacionales 25 a 37 existe un crecimiento y aumento en el volumen cerebral total y regional así como también aumenta el volumen del tronco encefálico y el volumen del cerebelo.
8.4. Desde la semana 24 gestacional, la materia gris cortical madura, la glía radial desaparece, la complejidad de las conexiones aumenta y el plegamiento cortical y la girificación se complejizan. Asi mismo, durante esta fase de maduración cerebral, los axones, las células gliales, los oligodendrocitos y las neuronas se desarrollan rápidamente en la sustancia blanca.
8.5. Los RN prematuros, especialmente los nacidos con bajo peso, tienen altas tasas de lesión cerebral, lo que refleja la vulnerabilidad de estos tipos de células en desarrollo.
8.6. En los recién nacidos prematuros se ha evidenciado alteración en la maduración cerebral, reflejado en el tamaño del cerebro y alteración en estructura, conectividad y función.
8.7. Estudios demuestran que el desarrollo neurológico se afecta mucho más en bebés bajos de peso al nacer en comparación con bebés prematuros, mientras que la prevalencia de retrasos motores se manifiesta de forma viceversa.
8.8. Los niños prematuros y con bajo peso al nacer tienen déficits en relación a el coeficiente intelectual, habilidades de lenguaje expresivo y receptivo, razonamiento espacial, habilidades motoras y motoras visuales; y funcionamiento ejecutivo en comparación con niños nacidos a término.
9. Epidemiología
9.1. 2008 - 2018
9.1.1. Cambios en el desarrollo neurológico para los bebés extremadamente prematuros evidenciando cambios en la gravedad de la parálisis cerebral, de esta forma se ha notado que se han aumentado las tasas de la parálisis cerebral leve pero en contraste se han disminuido las tasas de la parálisis cerebral grave; estos cambios están directamente relacionados con la edad gestacional.
9.1.2. Se ha visto disminución en la tasa de discapacidad auditiva y ceguera. Sin embargo la prevalencia a lo largo del tiempo del deterioro cognitivo y otros problemas motores no han disminuido.
9.2. El deterioro cognitivo se correlaciona con un menor peso y edad gestacional al nacer.
9.3. Los niños con un CI normal pueden tener déficits en la atención o la función ejecutiva (flexibilidad cognitiva, control inhibitorio, memoria de trabajo) y procesamiento visual o del lenguaje; que pueden persistir hasta la adolescencia
9.4. Los problemas conductuales en niños extremadamente prematuros y de bajo peso es hasta cuatro veces mayor que en nacidos a término e incluye trastorno por déficit de atención e hiperactividad, síntomas internalizantes (ansiedad y depresión) y dificultad en la interacción social, que pueden afectar la transición a la vida adulta.
9.5. Al ingreso escolar, los niños nacidos con bajo peso tienen puntuaciones cognitivas más bajas en comparación con nacidos a término, hasta un 50% cursa con déficits cognitivos, sensoriales o conductuales significativos.
9.6. Actualmente el riesgo de retraso en el desarrollo neurológico en niños nacidos prematuros o/y con bajo peso al nacer es alto en comparación con el deterioro neuromotor o sensorial, por lo que se propone que a través de una adecuada nutrición rica en proteínas junto con otras estrategias se promueva el desarrollo cerebral.
10. Efectos del parto prematuro en el cerebro
10.1. Causa importante del deterioro en el desarrollo neurológico posterior a un parto prematuro >> LESIÓN CEREBRAL
10.1.1. Tipos de Lesiones
10.1.1.1. Lesión de sustancia blanca (WMI) → más común de las lesiones
10.1.1.1.1. WMI difuso (Patrón más frecuente)
10.1.1.1.2. Leucomalacia periventricular quística (PVL) → manifestación más grave
10.1.1.2. Hemorragia intraventricular (HIV)
10.1.1.2.1. Las tasas no han disminuido
10.1.1.2.2. Ocurre típicamente en los primeros días después del nacimiento.
10.1.1.2.3. La HIV severa puede estar asociada con infarto hemorrágico periventricular.
10.1.1.2.4. La PVL quística y el infarto hemorrágico periventricular están asociados con parálisis cerebral, epilepsia, discapacidad cognitiva mayor y deficiencias visuales.
10.1.1.3. Hemorragia cerebelosa
10.1.1.3.1. Puede estar aislada o coincidir con HIV y PVL
10.1.1.3.2. El volumen cerebeloso reducido en bebés prematuros se observa en asociación con infarto parenquimatoso hemorrágico, HIV con dilatación y PVL.
10.1.1.3.3. La lesión cerebelosa y la HIV son más propensas a causar déficits motores leves, problemas cognitivos y de comportamiento.
11. Factores postnatales que juegan un papel en el neurodesarrollo
11.1. La edad gestacional al nacer, el tamaño de la edad gestacional, la lesión cerebral, el crecimiento, la nutrición, las morbilidades neonatales , la educación de los padres y otros determinantes sociales de la salud influyen en el desarrollo neurológico.
11.2. Solo algunos de estos factores son modificables durante la atención neonatal.
11.3. Tanto la sepsis como la enterocolitis necrotizante (NEC) ponen a los bebés prematuros en mayor riesgo de deterioro motor a los 2 años, mediado por una lesión de la sustancia blanca.
11.3.1. Causas de lesión de la sustancia blanca → inflamación e isquemia ( ambos son comunes) , estos generan el inicio de tres eventos que causan lesiones en la sustancia blanca: activación de la microglia, ataque de radicales libres y citotoxicidad.
11.3.2. La sepsis bacteriana activa receptores tipo Toll presentes en la superficie de la microglia en la sustancia blanca.
11.3.3. La activación de la microglia conduce a la liberación de radicales libres, así como de citocinas proinflamatorias, y a la lesión de los pre-oligodendrocitos, axones y neuronas en desarrollo en la sustancia blanca .
11.3.4. La activación de las citocinas proinflamatorias suprime la síntesis de factores de crecimiento, como el factor de crecimiento similar a la insulina (IGF) -1 importantes para el crecimiento y la diferenciación del cerebro.
11.3.5. La infección y la inflamación sistémica se asocian con inestabilidad hemodinámica, generando disminución en el flujo sanguíneo cerebral debido a la autorregulación cerebrovascular deteriorada.
11.4. Enfermedad Pulmonar Crónica
11.4.1. Un metaanálisis demostró que esta enfermedad evidenciaba variaciones en la inteligencia, explicado por :
11.4.1.1. Respuesta de las células al estrés ambiental, como hipoxia o baja energía, regulando a la baja procesos que demandan energía, como la síntesis de proteínas y deteniendo el desarrollo del cerebro
11.4.1.2. La inflamación crónica asociada con la enfermedad pulmonar crónica.
11.4.1.3. Factores específicos que predisponen a la enfermedad que son perjudiciales para el desarrollo neurológico.