Atención nutricional integral en pediatría

Pinzón Espitia, Olga Lucía, Olga Lucía Pinzón Espitia

• Editorial: Universidad Nacional de Colombia
• Año: 2019
• ISBN del libro electrónico: 9789587837360
• Categoría: Medicina
• Categoría: Medicina pediátrica

El libro Atención nutricional integral en pediatría se constituye en un marco de referencia para profesionales de la salud, especialmente nutricionistas, médicos y enfermeros que comienzan a incursionar en la nutrición clínica pediátrica en temas como la epigenética, la atención al prematuro, la lactancia materna, la tamización nutricional, la valoración nutricional, el seguimiento al alta hospitalaria, la educación nutricional, la prescripción de fórmulas especiales y la gestión de los sistemas de servicio de alimentación hospitalarios.

CAPÍTULO 1

MODIFICACIONES EPIGENÉTICAS Y SU RELACIÓN CON LA ALIMENTACIÓN: UNA APROXIMACIÓN DURANTE EL PERIODO PRENATAL Y NEONATAL

Elpidia Poveda Espinosa

INTRODUCCIÓN

Numerosos estudios epidemiológicos y experimentales han demostrado el papel de la alimentación y la nutrición para promover y mantener un apropiado estado de salud. De la misma manera, evidencian la correspondencia existente entre los desequilibrios en la dieta y la incidencia de algunas enfermedades, sean de tipo crónico o infeccioso (1-4). Estas asociaciones, indiscutibles entre prácticas alimenticias, estado de salud o enfermedad, se han observado durante todos los periodos críticos de la vida desde la etapa pre- y neonatal hasta la edad adulta (5-8). Al abordar las relaciones alimentación-nutrición y salud-enfermedad, diversas investigaciones han postulado que los mecanismos epigenéticos podrían explicar en gran medida los cambios fisiológicos y las alteraciones patológicas observados con una óptima o inadecuada alimentación y nutrición (1,9-14).

La evidencia emergente propone que los componentes de los alimentos son compuestos bioactivos con capacidad para modular los estados epigenéticos y revertir la activación anormal de genes o su silenciamiento (9,11,15). Sin embargo, los mecanismos biológicos subyacentes a estos efectos aún no se conocen bien. En el presente capítulo se plantean algunos aspectos generales de las modificaciones epigenéticas, su relación con la alimentación y, finalmente, la posible relevancia de los mecanismos epigenéticos durante la vida pre- y neonatal.

MODIFICACIONES EPIGENÉTICAS: RELACIÓN CON LOS COMPONENTES DE LOS ALIMENTOS

Las modificaciones epigenéticas se refieren a los cambios en la estructura y condensación de la cromatina que modifican la actividad del ADN, específicamente la expresión génica. Estas modificaciones proceden de marcas o señales químicas (marcas epigenéticas) incorporadas al ADN y a las histonas para modular su actividad, sin referirse, en este caso, a modificaciones en la secuencia de nucleótidos del ADN (1,16,17). Lo anterior corresponde al mecanismo de regulación de los genes por el cual un organismo puede producir diferentes fenotipos de un solo genoma (18,19). Dentro de las posibles modificaciones epigenéticas se incluyen la adición de grupos metilo al ADN (figura 1.1), modificaciones en las histonas (figura 1.2) y los cambios en la expresión génica debidas a las interacciones de ácido ribonucleico (ARN) no codificante con ARNm diana (figura 1.3). Estas modificaciones epigenéticas resultan en un epigenoma característico para cada individuo, modulando en distinta forma la activación y silenciamiento de genes y estableciendo un fenotipo concreto para cada individuo (figura 1.4) (1,19-24). Algunos estudios muestran que las modificaciones epigenéticas están fuertemente suscitadas por diversos factores del medio ambiente en el que se desarrolla el individuo, entre estos la alimentación, el ejercicio físico, el consumo de alcohol y tabaco, el estrés, los contaminantes, los fármacos y los patógenos (figura 1.4) (19).

Figura 1.1. Metilación del ADN.

Figura 1.2. Modificación de las histonas.

Figura 1.3. ARN no codificantes (ARNnc).

La alimentación, uno de los factores mencionados anteriormente, particularmente por acción de los compuestos constituyentes de estos, sean estos nutrientes o no nutrientes, parecen tener la capacidad de generar modificaciones epigenéticas desde el mismo desarrollo perinatal, hasta el periodo neonatal, el crecimiento y la vida adulta (1,20,21,25). Las características de la alimentación y las modificaciones epigenéticas asociadas a esta constituyen efectivamente una de las variables posibles para entender los cambios sobre la expresión génica, su integración con los procesos biológicos y los diferentes estados de salud y enfermedad de los individuos que tradicionalmente se han asociado a la alimentación y la nutrición (15,21).

Figura 1.4. Marcas epigenéticas que suceden en el ADN y las proteínas histonas por la acción de diferentes factores ambientales.

El efecto de la alimentación sobre el epigenoma se debe principalmente a los nutrientes, macro y micronutrientes, lo que sugiere que los desequilibrios en la nutrición, especialmente durante periodos sensibles de la vida, como el desarrollo fetal, el crecimiento o durante transiciones dietéticas crónicas influyen en la generación de cambios en los patrones de expresión génica. Asimismo, se encuentran los factores dietéticos no nutrientes, que parecen no influir considerablemente a concentraciones fisiológicas en el establecimiento de marcas epigenéticas; sin embargo, se ha observado que cuando son deficientes o están en concentraciones mayores, como en el caso de dosis farmacológicas, podrían tener un impacto apreciable (9,21,26). Este punto es de gran relevancia porque se han desarrollado investigaciones con posibles oportunidades para el avance en intervenciones nutricionales y farmacológicas al modificar los fenotipos metabólicos mediante el efecto de los compuestos de los alimentos en el epigenoma (21). En la figura 1.5 se resalta cómo los factores dietarios parecen tener la capacidad de modificar el epigenoma y la expresión génica, principalmente mediante cambios en los patrones de metilación del ADN, ya sea a escala global o en locus específicos (21) de tres formas distintas, no excluyentes: 1) proporcionando directamente los sustratos necesarios para la metilación del ADN; 2) suministrando los cofactores que modulan la actividad enzimática de las ADN metiltransferasas (DNMT) o enzimas que catalizan la incorporación de grupos metilo en el ADN; 3) alterando la actividad de enzimas relacionadas como las enzimas reguladoras del ciclo de la metionina, también conocido como ciclo de un solo carbono, que a su vez proporciona la biodisponibilidad de grupos metilo.

Figura 1.5. Compuestos de los alimentos y mecanismos relacionados para generar marcas epigenéticas.

De acuerdo con lo anterior, las características de la dieta podrían modificar el epigenoma de un individuo mediante los distintos mecanismos epigenéticos, sustancialmente por la metilación del ADN, dependiendo de la exposición a los nutrientes relacionados y a sus concentraciones durante periodos de mayor vulnerabilidad. Por esta razón, el estado nutricional, en particular la ingesta de micronutrientes, ha sido un punto importante en las investigaciones sobre los mecanismos epigenéticos (22). La hipermetilación de los sitios o regiones CpG (o regiones del ADN donde existe un nucleótido de citosina seguido por un nucleótido de guanina en la secuencia lineal de bases a lo largo de la dirección 5’ → 3’) (20-23) está asociada con la represión transcripcional, mientras que la hipometilación de estos sitios está asociada con la activación de la transcripción (18).

El principal donante de grupos metilo para la metilación del ADN es la S-denosil metionina (SAM), una especie generada por reacciones de conversión de la metionina en el proceso celular del metabolismo de un solo carbono y catalizado por varias enzimas en presencia de micronutrientes de la dieta, como son el folato, la colina, la betaína, otras vitaminas B y nutrientes. Estas reacciones de conversión de la metionina requieren de adenosín-5’-trifosfato (ATP) y de la participación de ADN metiltransferasas (DNMT, por su sigla en inglés). Los grupos metilo de SAM se unen covalentemente a la posición del carbono-5 de bases de citosina del ADN, generando así 5-metilcitosina y metilando el ADN. En mamíferos, la metilación del ADN se produce en citosinas de la región CpG; no obstante, la regulación es dinámica y pueden ocurrir eventos regulatorios de manera global y gen específicas (22).

NUTRICIÓN EN EL PERIODO PRENATAL Y NEONATAL Y MODIFICACIONES EPIGENÉTICAS

Existen algunas presunciones en relación con la existencia de marcas epigenéticas inducidas por la nutrición durante el desarrollo prenatal y neonatal como preparación para el medio ambiente que se espera más adelante. En este sentido, se inducen diferentes fenotipos de acuerdo con la nutrición temprana de la vida y como respuesta adaptativa y predictiva mediante la cual el organismo que actúa a través del proceso de plasticidad del desarrollo puede ajustar su programa de desarrollo en respuesta a las señales ambientales para ayudar a la supervivencia en la vida posterior (27); no obstante, son hipótesis que requieren de mayor investigación, puesto que se desconocen los mecan...

Índice

• Cubierta
• Portadilla
• Pÿgina legal
• Dedicación
• Agradecimientos
• Contenido
• Siglas y abreviaturas
• Prólogo
• Presentación
• Capítulo 1. Modificaciones epigenéticas y su relación con la alimentación: una aproximación durante el periodo prenatal y neonatal
• Capítulo 2. 1000 días para tener una vida saludable: una perspectiva desde la nutrición
• Capítulo 3. Herramientas de tamizaje en pediatría
• Capítulo 4. Valoración nutricional en pediatría: recomendaciones para el niño no hospitalizado
• Capítulo 5. Nutrición en el recién nacido prematuro hospitalizado
• Capítulo 6. Alimentación del prematuro al alta hospitalaria
• Capítulo 7. Lactancia materna exitosa durante la hospitalización
• Capítulo 8. Consejería en lactancia materna exclusiva: un reto hospitalario
• Capítulo 9. Sistema del servicio de alimentación hospitalario en pediatría
• Capítulo 10. Funciones del nutricionista clínico en la educación nutricional de las familias durante la hospitalización
• Capítulo 11. Fórmulas especiales en pediatría
• Índice analítico