L'alimentazione dalla fase preconcezionale alla gravidanza

Stefania CalabreseCentro di Ricerche Fetali Giorgio Pardi

Ospedale Luigi Sacco

Università degli Studidi Milano

A.O. Luigi Sacco Milano

L’alimentazione materna è riconosciuta essere

il fattore ambientale di maggiore influenza sullo

sviluppo embrionale e fetale, al pari dello stato di salute della madre

Keen et al. J Nutr 2003;133:1597S–1605S

Energy and Nutrient Needs in Pregnancy

Recommendations

• Energy needs increase only slightly during the course of pregnancy. Energy needs during the final months of pregnancy are about 10% higher than before pregnancy

• The needs for certain vitamins and minerals/trace elements in pregnancy show a much greater increase

Therefore, pregnant women should pay special attention to the quality of their diet

Koletzko et all, Ann Nutr Metab 2013, in press

Reference nutrient intakes for pregnant women expressed as percentage of reference intake values non-pregnant women. The recommended intake for several nutrients

shows a much greater increase then the recommended energy intake

Koletzko et all, Ann Nutr Metab 2013, in press

Cosa si intende per malnutrizione?

Deficit di micronutrienti e vitamine si può realizzare sia in caso di UNDER che di OVER NUTRITION

DATI ITALIANI:

•4 milioni di persone adulte sono obese e circa 16 milioni sono in sovrappeso•Nel 2005, rispetto al 1983, l’incremento del sovrappeso è stato pari a 9,8% negli uomini e di 4,9% nelle donne;•L’obesità è aumentata rispettivamente di 3,1% negli uomini e di 2,1% nelle donne

•14,8% di sottopeso si riscontra nelle donne di età tra i 18-24 anni: supera da solo i tassi cumulati di sovrappeso e obesità (9,8%) della stessa classe di età

Il fenomeno della malnutrizione in Italia

Recommendations

• Pre-pregnancy weight is important for fertility, the course of pregnancy and childbirth, as well as for child health Women should strive for approaching a normal bodyweight before becoming pregnant

• The adequate gestational weight gain for normal weight women is between 10 and 16 Kg (IOM 2009 reccomandations)

Weight gain in pregnancy

Koletzko et all, Ann Nutr Metab 2013, in press

16/06/13

LIPIDI= 25-30% (Acidi grassi monoinsaturi e poli insaturi= 20 e 7%, con Ω-6:Ω-3=5:1)

PROTEINE= 10-15%elevato valore biologico

CARBOIDRATI= 55-60% (Zuccheri semplici= 10%)

Macronutrienti

Sono implicati nello sviluppo embrionale e fetale e associati a molti esiti ostetrici

La biodisponibilità dipende da diversi fattori: - dietetici (forma chimica, metodo di processamento e cottura..)- biochimici: assorbimento, interazione altri substrati,

competizione trasportatori

Un adeguato intake di micronutrienti può • prevenire difetti alla nascita• ridurre il rischio di prematurità e di basso peso neonatale • supportare la salute materna

Micronutrienti

Ognuno di questi step può essere

danneggiato dalla malnutrizione materna ed in

particolare da uno squilibrio dei

micronutrienti

Cetin et al, Hum Reprod Update 2010

chromatin aberrationsmethylationROS

Cetin et al, Hum Reprod Update 2010

chromatin aberrationsmethylationROS

Cetin et al, Hum Reprod Update 2010

fetal programming

lactationmaternal anemia

epigenetics

Cetin et al, Hum Reprod Update 2010

RUOLO DEI MICRONUTRIENTI

Cetin et al, Hum Reprod Update 2010

Chavarro 2007

FERTILITY DIET

• Dynamic state: adjustments in nutrient metabolism evolve continuously as the mother switches from an anabolic condition during early pregnancy to a catabolic state during late pregnancy

• Three compartments model, i.e, mother/placenta/fetus, each of them has different metabolism

Caratteristiche della gravidanza importanti dal punto di vista nutrizionale

Cetin et al, Hum Reprod Update 2010

Fattori che influenzano il fabbisogno di micronutrienti in gravidanza

Cetin et al, Hum Reprod Update 2010

• Maternal micronutrient status and intake (quality of diet, dietary patterns, micronutrient bioavailability)

• Timing of micronutrient intake

• Maternal age (i.e., poor obstetric outcomes more frequent in pregnant adolescents)

• Pregestational maternal BMI

• Socio-economic and cultural background • Short interpregnancy interval

• ↑ calcio e magnesio: ↓ rischio di disordini ipertensivi in gravidanza• ↑ acido folico periconcezionale: ↓ malformazioni• ↑ acido folico e vitamina B12: ↓ anemia megaloblastica• supplementi di zinco in gravidanza: ↓ prematurità e IUGR• vitamina A, ferro e zinco: coinvolti nel sistema immunitario;migliorare intake vitamina A ↓ mortalità materna• supplementazione di iodio: prevenzione dell'ipotiroidismo =cretinismo (e.g. ritardo mentale)• migliorare l'intake di vari nutrienti (es: DHA): migliora la qualitàdel latte materno

McArdle & Ashworth (1999); West et al. (1999); Ladipo (2000); Bendich (2001); Díaz et al. (2003); Picciano (2003)J Nutr 133:1997S–2002S; Allen (2005 )

INTAKE ADEGUATO di MICRONUTRIENTI può PREVENIRE le MALFORMAZIONI, RIDURRE il

RISCHIO di IUGR, migliorare l'allattamento...

EnergiaProteineTiaminaRiboflavinaAc nicotinicoPiridossinaVit B12FolatiVit CVit DCaFeMg, Zn, Cu

+ 300 kcal/die dopo il 1°trimestre+ 0,5/+7/+ 23 g/die (rispetto al fabb. pre-gravico)+ 0.1 mg/die+ 0.3 mg/die= fabb, per > efficienza metabolica+ 0.2 mg/die+ 0.2 mg/die+ 200 µg/die+ 10 mg/die+ 10 µg/die+ 400 mg/die+ 12 mg/die> fabb raggiunto per ↑ metabolismo

Livelli di assunzione raccomandati di energia e nutrienti in gravidanza in Italia (LARN, 2012)

Coenzima nel metabolismo di amino acidi e acidi nucleici rimetilazione di omocisteina a metionina, catalizzata dametionina sintasi e 5,10-metilen-tetraidrofolato-reduttasi(MTHFR)

Alterato metabolismo → iperomocisteinemia

dipende da:‐ condizioni ereditarie o acquisite (i.e., polimorfismi genetici)‐ carenza di acido folico e/o vitamina B6/B12

Bonnette et al. (1998) Obstet Gynecol 92:167-70; Ray & Laskin (1999) Placenta 20:519-529; Locksmith & Duff, 1998; Guéant et al., 2003; Tamura & Picciano, 2006

ACIDO FOLICO

• Aumento delle concentrazioni di omocisteina: • complicazioni della gravidanza: distacco di placenta,

IUFD, IUGR e parto pretermine

• Aumentato rischio di difetti del tubo neurale (NTDs)• malformazioni legate a sviuppo anomalo di cervello, cranio

e midollo nelle prime 4 settimane dopo il concepimento (Frey & Hauser, 2003, Epilepsia 44: S4-S13)

ACIDO FOLICO

NTDs are largely preventable if the mother has enough folicacid before she becomes pregnant and early in her pregnancy(periconceptional period: 4 weeks before until 8 weeks afterconception)

MRC Vitamin Study Research Group (1991); Tamura & Picciano, 2006

ACIDO FOLICO

NTDs are largely preventable if the mother has enough folicacid before she becomes pregnant and early in her pregnancy(periconceptional period: 4 weeks before until 8 weeks afterconception)

MRC Vitamin Study Research Group (1991); Tamura & Picciano, 2006

ACIDO FOLICO

Dose raccomandata •Donna adulta: 200 mg di acido folico 2 μg di vit B12•Gestante: 400 mg di acido folico e 2.2 μg di vit B12(prevenzione della ricorrenza 4 g di acido folico)

• Reactive Oxygen Species (ROS) - sono prodotte dicontinuo dalle diverse reazioni biochimiche.

• Lo stress ossidativo induce perossidazione lipidica ealtera la funzionalità di proteine e DNA promuovendol’apoptosi.

• Gli antiossidanti, quali VITAMINA C ed E e i cofattoriANTIOSSIDANTI (selenio, zinco e rame) modulano elimitano la formazione dei ROS. L’attività dei sistemiantiossidanti risulta aumentata in condizioni quali lagravidanza

• sono fondamentali nei processi di gametogenesi e nellaplacentazione

STRESS OSSIDATIVO e ANTIOSSIDANTI

The fetus and neonate should receive LC-PUFA in amounts sufficient to support optimal visual and cognitive developmentMoreover, the consumption of oils rich in n-3 LC-PUFA during pregnancy reduces the risk for early premature birthPregnant and lactating women should aim to achieve an average daily intake of at least 200 mg DHA daily

RUOLO DI Ω3 E DHA

Koletko et al 2007

Diverse metanalisi hanno registrato un lieve aumento della durata della gestazione (1.6-2.6 giorni) Szajewska H et al . Am J Clin Nutr 2006

Un recente studio randomizzato in doppio cieco ha dimostrato un aumento della durata media della gravidanza di 6 giorni in donne supplementate con 300mg/die di DHA a partire dalla 24° settimana. Judge MP et al. Am J Clin Nutr 2007

Le donne con alto rischio e supplementate con fish oil hanno mostrato gestazioni più lunghe dei controlli (8,5g), le donne a basso-moderato rischio ricevono un vantaggio inferiore dalla supplementazione (2,2g).Olsen SF et al . BJOG 2000

Le donne supplementate con omega-3 dimostrano un minor rischio di parto prima delle 34 settimane:* Il rischio si riduce del 31% in tutte le gravidanze. Olsen SF et al. BJOG 2000

* Il rischio si riduce del 61% gravidanze ad alto rischio. Horvath A, Br J Nutr 2007

Durata della gravidanza

16/06/13

Terzo trimestre: crescita fetale esponenziale e aumentata richiesta di nutrienti

Richieste stimate giornaliere (per il feto) di :ω – 6: 550 mg/kg/dayω – 3: 70 mg/kg/day

Cervello: organo che incorpora LC-PUFA più rapidamente In particolare il DHA è incorporato nel cervello e nella retina 10 voltepiù velocemente dei precursori LA e αLA

Funzioni del DHA nel SNC:• conferisce fluidità e flessibilità alle membrane neuronali per il miglioramente della neurotrasmissione• regola i canali ionici e l'espressione genica• è metabolizzato in metaboliti neuroprotettivi• studi nei topi suggeriscono che la sua carenza provochi una riduzione delle dimensioni neuronali e dell'arborizzazione dendritica

16/06/13

prospective observational cohort study in eastern Massachussets: pregnant women evaluated 1999-2002, 1401 children at 3 y

Livelli maggiori di omega 3 nella dieta materna e nel cordone ombelicale sono associati con minor rischio di obesità a 3 anni

Donahue S et al, AJCN 2011

• Importante non solo per la salute ossea ma anche per la regolazione glicemica e immune

• Carenza di vit D in gravidanza: rischio di infertilità, preeclampsia, GDM, IUGR, problemi scheletrici durante l’infanzia, ipocalcemia neonatale

• Più a rischio le donne: - che vivono in regioni nordiche- velate soprattutto se immigrate- di colore soprattutto se immigrate

• La “German Nutrition Society” suggerisce 20µg (800 UI)/dieper le donne che non sintetizzano quantità adeguate di vit D

VITAMINA D

In women of reproductive age, the requirement for absorbed iron is on the average 0.8 mg/day.

During pregnancy from 0.8 mg/day in the early first trimester to 7.5 mg/day in the third trimester.

The average requirement for absorbed iron in the entire gestation period is 4.4 mg/day

FERRO

Madre

↑ trasfusioni al parto, mortalità, suscettibilità ad infezioni

↑ emorragia post-partum

Feto

↓ scorte marziali fetali e neonatali

∆ sviluppo cerebrale e cognitivo

↑ SGA e prematurità

↑ mortalità e morbilità perinatali

Milman, Ann Nutr Metab, 2011

Hb 8-9 g/dl raddoppia il rischio di morte materna (Brabin et al, 2001)

Il feto è relativamente protetto dagli effetti della sideropenia tramite l’up-regolazione dei carrier placentari (Gambling et al, 2001),

Conseguenze dell'anemia sideropenica

Studio Danese: 20, 40, 60 e 80mg FeSO/die dalla 18 sett al parto: 20 mg inadeguati per ridurre incidenza IDA. 40 mg prevenivano IDA nel 95% casi. Non differenze nello stato marziale tra 40-60-80 mg

Bilancio tra benefici e svantaggi della profilassi dosaggio minimo efficace Milman 2012

Profilassi marziale: quale dosaggio?

Profilassi marziale individuale in relazione allostato marziale (preconcezionale o I trimestre):

Ferritina plasmatica

% donne Management

>70 μg/L 15-20% no iron supplements

30–70 μg/L 30-35% 30–40 mg/die

<30 μg/L 45% 80 mg/die

Management: nuove proposte

CALCIO- Essential for bone development

- The dynamic balance between skeletal calcium storage and fetal nutritional needs can affect the maternal calcium equilibrium adversely

- Higher birth-weight babies, a reduced risk of preterm delivery andpreeclampsia, and have all been linked with a high calcium intakeduring pregnancy

- Current reccomandations: 1000 (1300) mg/day of calcium

- Moreover, calcium supplementation should be provided to women atincreased risk of preeclampsia

Cetin et al 2010

Recommendations

• A sufficient iodine intake should be promoted before and during pregnancy. The use of iodized table salt, the consumption of seafood twice weekly, as well as the regular consumption of milk and milk products is advisable

• In addition, pregnant women should take a supplement with 100-150 µg of iodine/ dailyWomen with thyroid disease should consult their physician

IODIO

Koletzko et all, Ann Nutr Metab 2013, in press

SITUAZIONI PARTICOLARI

• Eating patterns– reduced early delivery risk with maternal mid-pregnancy

Mediterranean-type diet rich in fruit and vegetables (i.e., high intake of vitamin C, folate, a-tocopherol, magnesium, calcium, iron and vitamin D intake and low sugar and cholesterol intake (Mikkelsen et al. (2008), Acta Obstetr Gynecolog 87, 325-330)

– increased cleft lip or palate risk and high plasma total homocysteine levels with maternal periconceptional Western diet i.e. high in meat, pizza, legumes, and potatoes, and low in fruits (Vujkovic et al. 2007)

– slightly increased risk for delivering preterm by consuming food at a lower optimal frequency (risk of hypoglycemia) (Siega-Riz et al. (2001), Am J Epidemiol 153, 647–652)

DIETA MATERNA

A vegetarian diet that includes consumption of milk, milk products and eggs (ovo-lacto-vegetarianism), with adequate food choices can cover most nutrient needs even during pregnancy

• To ensure an adequate iron intake, iron supplements should be considered based on a blood test and medical counseling

• If seafood consumption is avoided, the long-chain omega-3 fatty acidDHA should be supplemented

In a vegan diet, a sufficient nutrient intake during pregnancy, even with careful food choices is not possible without supplementation → serious health risks (child's nervous system)

DIETA VEGETARIANA/VEGANA

Koletzko et all, Ann Nutr Metab 2013, in press

• A balanced and varied diet• Regular meals are desirable • The use of supplements is recommended to ensure an adequate intake of iodine and folic acid*

In a well-balanced diet, certain food groups are weighted differently:- Abundant amounts of water (> 1.5 Lt/die) or other low-calorie beverages and plant-based foods should be consumed- Moderate amounts of animal-based foods should be eaten, with a preference for low-fat milk and milk products, low-fat meats, and oily fish- Foods with a high content of saturated fats as well as sweets and snack products should be eaten sparingly

CONCLUSIONI 1-

Gli studi nell'uomo sono pochiEvidenze conclusive sono disponibili solo per acido folico periconcezionale per la prevenzione dei difetti del tubo neurale (NTDs)

i dati complessivi indicano che i micronutrienti possono avere un effetto su fertilità, embriogenesi, placentazione ed esiti a lungo terminel'uso profilattico di alcuni micronutrienti potrebbe essere utile per la prevenzione di molte patologie della gravidanzasi dovrebbe implementare l'educazione all'uso di una dieta sana non solo durante la gravidanza ma anche nel periodo precedente

CONCLUSIONI 2-