Il sapere che da sapore e benessere Nutrienti e sviluppo del cervello durante la gestazione e i primi tre anni di vita Dott.ssa Lia Rossi Prosperi MangiaeGioca.

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1 Il sapere che da sapore e benessere Nutrienti e sviluppo del cervello durante la gestazione e i primi tre anni di vita Dott.ssa Lia Rossi Prosperi MangiaeGioca 23 Giugno 2015 Villa Montepaldi, San Casciano in Val di Pesa www.mangiaegioca.com info@mangiaegioca.com

2 Gestazione e allattamento Stato di eunutrizione nella futura gestante Equilibrio nutrizionale e adeguato apporto idrico Evitare sostanze tossiche Integrità organi digestivi (masticazione, digestione, assorbimento) Efficienza della circolazione cerebrale Fluidità di membrana, Disponibilità di ATP e precursori dei neurotrasmettitori Disponibilità adeguata e costante dei nutrienti essenziali PIRAMIDE DEL CERVELLO

3 Peculiarità del cervello durante la gestazione 1. Durante la gestazione il cervello è l’organo più sottoposto ad evoluzione strutturale e fisiologica. 2. Il patrimonio neuronale al momento della nascita è parzialmente modificabile nel corso della vita.

4 Come la nutrizione può modificare lo sviluppo del cervello? 1.Stato di eunutrizione della gestante e BMI 2. Nutrizione gestante

5 Stato di eunutrizione della gestante e BMI (1) Stato di eunutrizione in relazione a: -acido folico, una carenza nel sangue materno porta a mancata chiusura del tubo neurale, quella parte del feto che si sviluppa per formare il cervello, la scatola cranica e la spina dorsale.

6 Stato di eunutrizione in relazione a: -iodio, nella futura gestante la iodemia deve essere nel range di normalità. Ipoiodemia nella gestante porta danni irreversibili al cervello e ritardo mentale permanente. Lievi carenze di iodio, se non trattate possono condurre a deficit intellettivi minori. Stato di eunutrizione della gestante e BMI (2)

7 BMI peso (kg)/altezza (m 2 ) Dott.ssa Dina Bianchi Tufts Medical Centre di Boston, ha messo in evidenza come l’espressione genica relativa allo sviluppo del cervello è condizionata dall’obesità della gestante. Stato di eunutrizione della gestante e BMI (3)

8 Gestazione e sviluppo cervello Alimentazione adeguata sotto il profilo calorico e nutrizionale è in relazione allo sviluppo della placenta. Lo sviluppo placenta è in relazione a sviluppo cervello Analogia tra barriera placentare e emato-encefalica, la placentare è meno selettiva per garantire costante flusso di ossigeno e nutrienti.

9 Blastocisti Ampliamento parte anteriore placca neurale Parziale fusione della doccia neurale Chiusura del tubo neurale, romboencefalo, mesencefalo, proencefalo, formazione dei gangli del V, VII, VIII, X nervo Incisura dorsale del ponte, lamina basale, neuroipofisi

10 Periodi critici gravidanza Primo periodo: 15°-20° settimana di gravidanza, si ha moltiplicazione esplosiva di neuroni. 10 miliardi e migrazione per formazione di diverse aree del cervello Sporgenza del cervelletto, inizio del processo di mielinizzazione

11 Secondo periodo: 25° settimana- 2° anno di vita moltiplicazione delle cellule delle glia, aumento del numero dei neuroni, mielinizzazione e sinaptogenesi.

12 Mielinizzazione delle fibre dell’encefalo Secondo periodo: 25° settimana- 2° anno di vita Organizzazione strati della corteccia cerebrale. Scissure e circonvoluzioni cerebrali Organizzazione assonale, inizio attività cerebro- corticale e coordinazione motoria. Mielinizzazione dura fino a 2-3 anni

13 Nutrizione e 1° periodo critico Moltiplicazione esplosiva 10 miliardi di neuroni Amminoacidi essenziali Acidi grassi polinsaturi Proteine ad alto valore a cido linoleico e biologico (carne, pesce, latte, acido linolenico formaggi) (olio e.v.o., pesce, frutta secca) Vitamine e oligoelementi (Vitamine idrosolubili e liposolubili, macro e microelementi)

14 Effetti di carenze energetiche e nutrizionali 1.Diminuzione del numero di neuroni specifici, 2.Mancata formazione dei neuroni ausiliari vicarianti, 3.Interventi nutrizionali successivi non possono compensare la mancata formazione di neuroni. La carenza proteica causa la proliferazione di un minor numero di neuroni, anche del 10% e un minor contenuto proteico nella cellula neuronale.

15 Nella prima settimana di gravidanza il cervello cresce più velocemente del resto del corpo! peso totale% rispetto al peso corporeo 12 settimana0,75 gr0,14% 14 settimana4,8 gr1,99% 16 settimana6,8 gr3%

16 Rapporto tra sviluppo del cervello e del corpo

17 Sviluppo del cervello Neonato350 gr 6 mesi750 gr (incr. 214%) 1 anno970 gr (incr. 129%) 2 anni1150 gr (incr. 119%) 3 anni1200 gr (incr. 104%) 6 anni1250 gr (incr. 104%) 9 anni1300 gr (incr. 104%) 12 anni1350 gr (incr. 104%) 20 anni1400 gr (incr. 104%)

18 Intake di nutrienti e sviluppo del cervello in gravidanza

19 Acido folico (1) Fabbisogno: 200 mcg in gravidanza 400 mcg al momento del concepimento La carenza riduce la sintesi di acidi nucleici e incide negativamente sulla moltiplicazione cellulare e sulla sintesi di proteine.

20 La concentrazione di folati nel plasma della gestante si correla con lo sviluppo fetale. Il momento critico della riduzione dei folati plasmatici si colloca alla 16 settimana e corrisponde al 1° periodo critico per la moltiplicazione dei neuroni. Acido folico (2)

21 Un alimentazione standard riesce a coprire a mala pena il fabbisogno di acido folico. La maggior parte è distrutta dalla cottura. Check list dell’acido folico Ortaggi, carne di manzo, frattaglie, funghi e lievito. ≃ 600 mcg Alimentazione non è in grado di far fronte alle maggiori richieste di gravidanza. Uso della pillola anticoncezionale diminuisce l’assorbimento di acido folico contenuto negli alimenti.

22 Acido folico deve subire una trasformazione a livello intestinale per essere assorbito. Negli alimenti è presente in forma coniugata legato a residui di acido glutammico: folati poliglutamati. Questi però non attraversano la membrana cellulare e non sono assorbiti nell’intestino, se non dopo la loro deconiugazione in forma monoglutammica. Check list dell’acido folico (2)

23 Check list dell’acido folico (3) Nei tessuti viene ridotto a acido tetraidrofolico THF, il precursore delle forme coenzimatiche dell’acido folico. Moltiplicazione cellule cerebrali.

24 2° periodo critico (1) 1.Formazione di mielina da parte della cellula delle glia. Composizione: 21,3% proteine - 78,7% lipidi La mielina riveste come una guaina le fibre nervose e permette la trasmissione dell’impulso nervoso 2. Sviluppo delle arborizzazioni.

25 3. Moltiplicazione degli astrociti. 4. Formazione delle sinapsi. 2° periodo critico (2)

26 2° periodo critico: neurobiologia Aumentata richiesta acidi grassi polinsaturi a lunga catena, per la formazione di acido arachidonico e acido docosaesainoco, Aumentato passaggio da placenta a feto di DHA e AA, Nell’ultimo trimestre il cervello del feto acquisisce 21 mg di DHA alla settimana.

27 Minerali e sviluppo del cervello Zinco Fabbisogno in gravidanza 7mg Allattamento 12 mg Neurobiologia dello zinco: Catalizzatore di metallo enzimi nella sintesi proteica e nel metabolismo dei neurotrasmettitori Previene perossidazione lipidica e riduce la perossidazione dei radicali liberi Sintesi e utilizzo degli acidi grassi polinsaturi.

28 Deficit di zinco e patologie cerebrali Malformazioni fetali del SNC Sviluppi intellettuali ritardati Riduzione sintesi dna RNA e proteine Minerali e sviluppo del cervello

29 Magnesio Fabbisogno in gravidanza 450 mg Mantiene l’equilibrio elettrochimico delle membrane, Metabolismo dell’adrenalina, noradrenalina e serotonina. Minerali e sviluppo del cervello

30 Manganese Funzione: Sintesi di mucopolisaccaridi, Struttura della superossido dismutasi, Minerali e sviluppo del cervello

31 Manganese Deficit: Atassia congenita irreversibile per mancanza di otoliti, Ridotta sintesi di mucopolisaccaridi, Per diminuita presenza di enzimi manganese dipendente, tendenza a sviluppare convulsioni

32 Iodio Fabbisogno 175 mcg Carenza Influisce sullo sviluppo del feto, gli effetti aumentano in relazione alla carenza, Deficienza mentale, sordomutismo, displegia spastica, strabismo, cretinismo mixedematoso. Minerali e sviluppo del cervello Alimenti ricchi di iodio sono: pesce di mare, molluschi, verdure che crescono vicino al mare.

33 Carenza: Livelli bassi di tiroxina materna portano a carenze di iodio nel cervello del feto, Un’introduzione di iodio inferiore al 25% provoca nel cervello bassi livelli di tiroxina.

34 NUTRIENTI E SOSTANZE CHE POSSONO DANNEGGIARE LO SVILUPPO DEL CERVELLO

35 Mercurio la forma organica, il metilmercurio, è assorbita al 90-95% dall’organismo Il metilmercurio è la forma più tossica ed ha una grande affinità per il cervello Passa dalla madre al feto, attraversa facilmente la barriera placentare, la barriera ematoencefalica in particolare nell’organismo immaturo. Esposizione materna al metilmercurio determina nel sangue fetale una concentrazione maggiore del 30% rispetto a quella del sangue materno.

36 Effetti neurotossici del metilmercurio Ritardi nello sviluppo motorio Maggior tendenza ad attacchi convulsivi Danni neuroloici anche per un’unica esposizione a basse dosi, in quanto altera i sistemi di neurotrasmissione Nei fungicidi e nei pesci di grossa taglia

37 Piombo Arriva al feto dal sangue materno attraverso la placenta Arriva al cervello del feto per lo sviluppo immaturo della barriera ematoencefalica. Effetti neurotossici: -Alterazione sistema dopaminergico, -Alterazione sistema colinergico, -Alterazione sistema GABA ergico, porta a iper motilità dei neonati. -Deficit comportamentale, scarsi risultati scolastici.

38 SISTEMA NERVOSO Organo bersaglio

39 GESTANTI NUTRICI BAMBINI Categorie a maggior rischio

40 ABORTO PRECOCE E NASCITE PREMATURE (Indiana University School of Medicine) AUMENTO RISCHIO DIABETE GESTAZIONALE (American Diabetes Association) DANNI PRENATALI AL SISTEMA NERVOSO, ENDOCRINO E IMMUNITARIO (Mount Sinai Hospital New York) PATOLOGIE COMPORTAMENTALI (Environmental protection Agency) Possibili danni derivanti dai residui di fitofarmaci

41 POP S = Persistent Organic Pollutants Sostanze chimiche tossiche che si accumulano nei grassi Sono scarsamente idrosolubili Superano la barriera emato- encefalica Superano la barriera placentare Non sono attaccati dagli enzimi animali e vegetali (bioaccumulo) Endocrine disrupting chemicals (edc)

42 1. I pops superano la barriera placentare e la barriera emato- encefalica 2. L’encefalo rappresenta l’organo piu’ grasso del nostro corpo e la sua funzionalita’ e’ modificabile dalla composizione dei grassi alimentari B.P. B.E. E. I pops e il sistema nervoso

43 3. la funzionalità dei neuroni (cellule con il più alto numero dei mitocondri) dipende dalla fluidità di membrana e quindi dalla tipologia di acidi grassi 4. La mielina (sostanza che ricopre gli assoni) e’ composta per il 78,7% di grassi e per il 21,3% di proteine

44 I pops presenti nel sangue placentare possono interferire in modo negativo nei due periodi critici dello sviluppo del snc. 2. 2. I pops possono sostituire i grassi di struttura delle membrane e dei mitocondri dei neuroni, in particolare possono entrare nella composizione della mielina. 1. 1. Vulnerabilità ai pops del snc durante la gestazione

45 i pops potrebbero interferire negativamente sulla moltiplicazione neuronale (15°-20° sett.) e nel processo di mielinizzazione (dalla 25° sett. al 2° anno dopo la nascita)3. NEURONE SINAPSI

46 Diminuzione della circonferenza cranica alla nascita per numero inferiore di neuroni e conseguente deficit intellettivo1. Mielinizzazione non ottimale con conseguenti deficit di coordinazione, difficolta’ di apprendi-mento, comportamento antisociale…..2..2. * Volume 114/n°2/febbraio 2006 - Environmental Health Perpspectives Conseguenze dei pops nel sistema nervoso centrale

47 Sviluppo del cervello dopo la nascita Moltiplicazione delle cellule della glia. Aumento della quantità di mielina. Aumento del volume dei neuroni. Aumento delle arborizzazioni. Aumento del numero delle sinapsi.

48 Funzioni svolte dalle cellule gliali: 1. Produzione guaina mielinica 2. Rapida captazione e inattivazione dei neurotrasmettitori 3. Formazione del tessuto cicatriziale in seguito a lesione 4. Rimozione dei frammenti cellulari per morte o per lesione delle cellule nervose 5. Controllo delle funzioni del fluido extracellulare 6. Funzione nutritiva delle cellule nervose

49 L’alimentazione deve rifornire continuamente ed adeguatamente il tessuto cerebrale di tutti i nutrienti necessari al suo sviluppo e alla sua maturazione. Un adeguato apporto di nutrienti è la condizione necessaria per rifornire il sistema nervoso di energia, di proteine, di grassi, di antiossidanti, di vitamine e minerali necessari all’ espletamento delle sue funzioni.

50 Allattamento materno Proteine in quantità e qualità ideali per la crescita del bambino e lo sviluppo del cervello. Ricco di acidi grassi insaturi a lunga catena, soprattutto essenziali di derivazione, della serie omega 3 (EPA e DHA) e omega 6 Rapporto omega3: omega 6 ottimale Quota di lipidi varia a seconda della dieta della madre. La concentrazione di lipidi è bassa all’inizio di una poppata, ma va ad aumentare (latte terminale).

51 Presenza di lipasi per la predigestione dei lipidi. Presenza di numerosi ormoni (EGF, NGF, insulina, eritropoietina, ormoni tiroidei). “fattori di crescita” aumentano lo sviluppo del neonato e la maturazione del sistema immunitario, di quello nervoso centrale e degli organi. Ferro ⇒ L’intestino del neonato assorbe bene il ferro contenuto nel latte materno, circa il 50%, per la presenza di speciali fattori di trasporto. Assorbimento ferro: latte di mucca (10%), latte artificiale rinforzato con ferro (4%). Allattamento materno (2)

52 Presenza di galattosio per la sintesi dei cerebrosidi del sistema nervoso centrale e mielinizzazione delle fibre nervose. Ferro e zinco presenti in forma biodisponibile. Taurina e amminoacidi liberi presente nel latte importante per lo sviluppo del cervello. Allattamento materno (3)

53 Il latte materno nel primo anno di vita porta ad un ottimale sviluppo del cervello

54 Alimentazione da 1 a 3 anni di età

55 Apporti nutrizionali consigliati età 1-3 anni Lipidi35 % Di cui 100 mg DHA secondo LARN 2012 Proteine15% Carboidrati50%

56 GRAZIE PER L’ATTENZIONE! www.mangiaegioca.com info@mangiaegioca.com