Innovaciones En Nutricion

Innovaciones en NutriciónInnovaciones en Nutrición

Dr. Fredy Huiman Lazo

Composición de LecheComposición de Lechey velocidad de crecimiento de las críasy velocidad de crecimiento de las crías

ESPECIE Ds PN x 2 Grasa Proteínas Lactosa

Humana 180 3,8 0,9 7,0

Caballo 60 1,9 2,5 6,2

Vaca 47 3,7 3,4 4,8

Reno 30 16,9 11,5 2,8

Cabra 19 4,5 2,9 4,1

Oveja 10 7,4 5,5 4,8

Rata 6 15 12 3

Patricia Mena Naning, INTA-Chile

Denise ArcoverdeDenise Arcoverdehttp://www.waba.org.brhttp://www.waba.org.br

“La leche humana es un líquido extraordinariamente complejo…”

Clemens Kunz, 1999

370

72

0

50

100

150

200

250

300

350

400

Nutrimentos

Leche materna

FórmulasInfantiles

Componentes leche humana vs fórmulas Componentes leche humana vs fórmulas infantilesinfantiles

Lechehumana

Grasas:Triglicéridos

AGPI cadena largaAG libres

Hormonas, factores de crecimiento,Neuropéptidos,

agentes anti-inflamatoriosagentes inmunomoduladores

Luteína

Carbohidratos:Lactosa

OligosacáridosGlicoconjugados

Efecto probiótico demicroflora intestinal

Proteínas:IgAs, IgM, IgGLactoferrina

LisozimaAlfa-lactoalbúmina

Hamosh,M Ped Clin N Amer 2001;48(1)

Leche humana: factores bioactivos

Si una madre no puede o elige no amamantar,

el uso de una fórmula infantil puede ser

la mejor alternativa

“La leche humana debe ser una guía para la composición de las fórmulas infantiles…” (Committee on Nutrition of the European Society for Paediatric Gastroenterology and Nutrition – ESPGHAN, 2005)

“…proporcionar a los lactantes una nutrición segura y suficiente, protegiendo y promoviendo la lactancia

natural y asegurando el uso correcto de los sucedáneos de la leche materna, cuando éstos sean necesarios, sobre la base de una información adecuada y mediante métodos apropiados de comercialización y distribución.”

Código Internacional de Comercialización de Sucedáneos de la Leche Materna

Alfa lactoalbúminaAlfa lactoalbúmina

Alfa lactoalbúminaAlfa lactoalbúmina

la principal proteína de la leche la principal proteína de la leche maternamaterna

Alfa LactoalbúminaAlfa Lactoalbúmina

Estructura en 3-D de la proteína Alfa-lactalbúmina humana

Funciones de la Alfa LactoalbuminaFunciones de la Alfa Lactoalbumina

Lactosa

Golgi ApparatusGalactosyl transferasa

1) Bioquímica

2) Nutricional

Galactosa + GlucosaGalactosa + Glucosa

Proteínadel suero

-Lactoalbumina

Brodbeck et al.,1967

Caseina y Proteinas del Suero Caseina y Proteinas del Suero (g/L)(g/L)

Humana Vs. VacaHumana Vs. Vaca

Humana Vaca

Caseina 2.5 (25%) 27.3 (82%)

Proteinas del Suero

6.4 (72%) 5.8 (18%)

Proteinas Totales

8.9 (100%) 33.1 (100%)

Fomon, S. Nutrition in infants, 1993

Proteinas del Suero Proteinas del Suero (g/L)(g/L)

Humana Vs. VacaHumana Vs. Vaca

Humana Vaca

Alfa-lactalbúmina 2.6 1.3

Beta-lactoglobulina - 3.6

Lactoferrina 1.7 trazas

Lisozima 0.5 trazas

IgA 1.0 0.03

IgG 0.03 0.6

Fomon, S. Nutrition in infants, 1993

Contiene altos niveles de aminoácidos esenciales (63% del total de aminoácidos en la leche humana)


Heine WE, J Nutr 1991

Aminoácido esencial: el organismo humano no los puede generar por si solo … necesita incluirlos en la dieta


Entre los aminoácidos que la conforman destacan:

Triptófano.

Cistina/cisteína.

Lisina. (Lonnerdal,1994)

Importantes para el

crecimiento y desarrollo.

Una proteína de alto valor biológico


Proteína: Leche descremada en polvoPolvo de suero Electrodializado (EDW)

Carbohidrato: Lactosa

Aceites: Aceites vegetalesLCPUFA [aceites unicelulares]

Sales minerales: Ca, Na, K, Fe, Zn, Cu, magnesio, manganeso, I, P, Cl, SE

Vitaminas: Solubles en agua y soluble en grasas

Fabricación estándar de la fórmula infantil:Fabricación estándar de la fórmula infantil:Usa leche de vaca como fuente de proteínaUsa leche de vaca como fuente de proteína

Fracciones de Proteína verdadera en: Leche de Fracciones de Proteína verdadera en: Leche de vaca, Leche Materna y Fórmulas Suero vaca, Leche Materna y Fórmulas Suero

DominanteDominante

Proteínas de la Dieta

DigestiónAminoácidos y Pequeños Péptidos

Requerimientos para el Crecimiento

Exceso de aminoácidos

Urea (nitrógeno ureico en sangre)

Excreción en orina

Digestión de proteínas y destino del exceso Digestión de proteínas y destino del exceso de aminoácidosde aminoácidos

La fórmula infantil suero dominante

tiene altos niveles de proteína para proveer los niveles necesarios

de cada AA para apoyar el crecimiento

Así un exceso de AA es generado

Fórmula suero dominante:Fórmula suero dominante:perfil proteínicoperfil proteínico

Altos niveles de proteínas (Rudloff S. Kunz 1997)

Exceso de aminoácidos y nitrógeno ureico (Järvenpää, 1982)

Mayor carga renal de solutos

Menor concentración de aminoácidos esenciales (E. Lien, 2003)

Menos triptófano y cisteína (Janas, 1987)

Mayor cantidad de beta lactoglobulina

Fórmula Infantil Enriquecida con Alfa Fórmula Infantil Enriquecida con Alfa LactoalbúminaLactoalbúmina

Los avances en la tecnología láctea han permitido aislar fracciones de suero bovino con elevadas concentraciones de alfa lactoalbúmina.

(E. Lien,2003)

Las estructuras de la alfa lactoalbúmina humana y bovina son similares, ambas consisten en 123 amino ácidos con un 72% de secuencia homóloga. (Heine et al. 1991)

Fórmula Infantil Enriquecida con Alfa Fórmula Infantil Enriquecida con Alfa LactoalbúminaLactoalbúmina

Contenido de Alfa-Lactoalbumina en la Leche Humana y las Fórmulas

0

0.5

1

1.5

2

2.5

FórmulaCaseína

Dominante

FórmulaSuero

Dominante

FormulaEnriquecida con

Alfa-Lactoalbúmina

LecheMaterna

gm

/L

2.22.4

1.3

Davis AM y otros.EUR J Clin Nutr. 2007.doi:10.1038/sj.ejcn.1602848.

Amino Acidos Leche Humana *

Formula con Alfa-Lactoalbumina

Formula Suero

Dominante

Arginina 4.0 3.6 3.7

ES

EN

CIA

LE

S

Cystina 1.8 1.9 1.5

Histidina 2.6 2.5 2.5

Isoleucina 5.3 5.7 5.8

Leucina 10.0 9.9 9.4

Lisina 6.8 7.5 7.5

Metionina 1.6 2.2 2.4

Fenilalanina 4.2 4.5 4.1

Treonina 4.7 5.4 5.4

Triptofano 1.8 1.8 1.5

Tirosina 4.5 4.1 3.6

Valina 5.7 6.0 5.8

* - Literatura / Promedio

Porcentaje en la composición de aminoácidosPorcentaje en la composición de aminoácidos

Fracciones de Proteina verdadera en: Leche de vaca, Fracciones de Proteina verdadera en: Leche de vaca, Leche Materna, Fórmulas Suero dominante y Fórmula Leche Materna, Fórmulas Suero dominante y Fórmula

Enriquecida con Alfa LactoalbúminaEnriquecida con Alfa Lactoalbúmina

Journal of Pediatric Gastroenterology and Nutrition JPGN 38:170-176.February 2004

Lien E.L., et alLien E.L., et al: “Crecimiento y seguridad en infantes : “Crecimiento y seguridad en infantes a término alimentados con una fórmula reducida en a término alimentados con una fórmula reducida en proteinas pero enriquecida con Alfa Lactoalbumina”proteinas pero enriquecida con Alfa Lactoalbumina”

Estudio prospectivo, multicéntrico, doble ciego, randomizadoPeríodo de Estudio: 12 semanas

Resultados: Antropometría, Marcadores proteicos, Tolerancia

Estudio prospectivo, multicéntrico, doble ciego, randomizadoPeríodo de Estudio: 12 semanas

Resultados: Antropometría, Marcadores proteicos, Tolerancia

193 Lactantes 193 Lactantes

Nueva Fórmula Enriquecida con Alfa-lactoalbumina

19%Proteína = 14 gm/L

n = 98 (-26)

Fórmula Suero Dominante (Alfa-lactoalbúmina 11%)

Proteína = 15 gm/Ln = 95 (-33)

Randomización

Resumen de los datos Resumen de los datos Antropométricos Antropométricos (media ± SD)(media ± SD)

0

1500

30004500

6000

7500

Base sem 4 sem 8 sem 12

(cm

)

-lactalbuminaFórmula Suero

Dominante

010203040506070


(g

m)

No hubo diferencias en los parámetros de crecimientoLien EL et al. JPGN 2004:38:170-176.

Peso

Talla

Resumen de los datos Resumen de los datos Antropométricos Antropométricos (media ± SD)(media ± SD)

PC

(cm

)

-lactalbumina

Fórmula Suero

Dominante

0

10

20

30

40

50


No diferencias en los parámetros de crecimiento

Lien EL et al. JPGN 2004:38:170-176.

Perímetro cefálico

Marcadores del estado de proteína Marcadores del estado de proteína (media± SD)(media± SD)

0

1

2

3

4

5

Base sem 12

Albúmina

g/d

l

- lactoalbúmina

Fórmula Suero

Dominante

Lien EL et al. JPGN 2004:38:170-176

No diferencias significativas en las concentraciones de albúmina.Y tampoco se encontro diferencias significativas en los valores séricos de basey semana 12 respecto al calcio, fósforo y magnesio

02

46

810

Base sem 12

mg

/dl

Nitrógeno Ureico en Sangre

Lien EL et al. JPGN 2004:38:170-176

p 0.0016

Marcadores del estado de Marcadores del estado de proteína proteína (media± SD)(media± SD)

-0.2

0

0.2

0.4

0.6

0.8

Base sem 12

Creatinina

mg

/dl

p 0.0054

- lactoalbúmina

Fórmula Suero

Dominante

Perfil de efectos adversos similar para ambas fórmulas (salivación, vómitos, estreñimiento, irritabilidad, flatulencia, dolor abdominal, diarrea)

Mayor número de infantes alimentados con Fórmula Suero Dominante (FSD) abandonaron el estudio por efectos adversos en comparación con la Nueva Fórmula enriquecida con Alfa lactoalbumina (NFEα):– FSD: n=20 vs NFE: n=15

Resultados: diferencia en aceptación y Resultados: diferencia en aceptación y toleranciatolerancia

85

95

105

4 6 8 10 12

AlfaLactoalbuminaFormula SueroDominante

% S

ati

sfa

cc

ión

Edad (semanas)

*

* P<0.05

Los lactantes alimentados con fórmula enriquecida con Alfa-lactoalbumina, la aceptan y toleran mejor.

100p<0.05

Resultados: diferencia en aceptación y Resultados: diferencia en aceptación y toleranciatolerancia

Estudio prospectivo, multicéntrico, doble ciego, randomizadoPeríodo de estudio de 8 semanas

Resultados: Crecimiento, aminoácidos esenciales del plasma, tolerancia GI

Estudio prospectivo, multicéntrico, doble ciego, randomizadoPeríodo de estudio de 8 semanas

Resultados: Crecimiento, aminoácidos esenciales del plasma, tolerancia GI

Alimentados con Alimentados con Leche humanaLeche humana

n = 88 niños (-14)n = 88 niños (-14)

Davis A.M., et alDavis A.M., et al, “Infantes sanos a termino, alimentados con , “Infantes sanos a termino, alimentados con una Fórmula Enriquecida con Alfa Lactoalbumina –Estudio una Fórmula Enriquecida con Alfa Lactoalbumina –Estudio

Multicéntrico: aminoacidos escenciales en plasma y Multicéntrico: aminoacidos escenciales en plasma y Tolerancia gastrointestinal”Tolerancia gastrointestinal”

European Journal of Clinical Nutrition EUR J Clin Nutr. 2007.doi:10.1038/sj.ejcn.1602848.

Alimentados con FórmulaAlimentados con Fórmula128 niños128 niños

Alimentados con FórmulaAlimentados con Fórmula128 niños128 niños

FórmulaFórmulaSuero Dominante Suero Dominante Proteína = 15 gm/LProteína = 15 gm/L

n = 64 (-21)n = 64 (-21)

FórmulaFórmulaSuero Dominante Suero Dominante Proteína = 15 gm/LProteína = 15 gm/L

n = 64 (-21)n = 64 (-21)

Fórmula Fórmula Enriquecida con Enriquecida con

Alfa-LactalbúminaAlfa-LactalbúminaProteina = 14 gm/LProteina = 14 gm/L

n = 64 (-15)n = 64 (-15)

Fórmula Fórmula Enriquecida con Enriquecida con

Alfa-LactalbúminaAlfa-LactalbúminaProteina = 14 gm/LProteina = 14 gm/L

n = 64 (-15)n = 64 (-15)

Randomización

Fórmula Enriquecida con Fórmula Enriquecida con - Lactoalbúmina - Lactoalbúmina vs Fórmula Suero Dominantevs Fórmula Suero Dominante

Enriquecida Enriquecida con con --

LactalbuminaLactalbumina

Fórmula Fórmula Suero Suero

DominanteDominanteCambioCambio

Proteína g/L (Suero:Caseína) 14 g (60:40) 15 g (60:40) 6.7%

-Lactalbúmina, g/L 2.2 1.3 69% -Lactoglobulina, g/L 2.0 4.9 59%

Nitrogen No proteico, % 12.6 16.5 23.6%

Proteína: Tasa de energía

2.14 g/100 kcal

2.25 g/100 kcal 4.9%

Grasa, g/L 36 36 Carbohidrato, g/L 73 g 72 g 1%

Calorías, kcal/L 672 672


Crecimiento de infantes que consumen LM o Crecimiento de infantes que consumen LM o fórmulafórmula

Fórmula Fórmula Enriquecida con Enriquecida con αα-Lactalbumina-Lactalbumina

Fórmula Fórmula Suero Suero

DominanteDominanteLMLM

Proteína (g/d)sem 8 13.8 15.5 N/A

Peso, sem 8 (kg) 5.58 5.40 5.64

Ganancia de peso (g/d) 34.6 30.7 35.9

Ganancia en talla (cm/sem) 0.93 0.91 0.89

Circunf. cabeza. (cm/sem) 0.50 0.53 0.49

Consumo (ml/d)sem 8 990 1032 N/A


Aminoacidos Escenciales en plasma Aminoacidos Escenciales en plasma de Infantes Alimentados con:de Infantes Alimentados con:

197.6 [39.3]

95.8 [20.8]

62.9 [19.1]

193.2 [52.9]

52.5 [20.7]

34.7 [8.4]

214.1 [41.8]

126.2 [26.3]

75.8 [15.7]

79.9 [20.0]

36.0 [10.8]

84.6 [18.3]

Fórmula Enrtiquecida con Alfa-Lactoalbumina

Prom[SD]

154.0 [43.9]182.3 [35.4]Valina

79.1 [21.9]78.6 [20.4]Tirosina

56.8 [15.6]55.7 [10.9]Triptofano

119.7 [37.5]182.7 [50.1]Treonina

40.6 [19.7]46.8 [10.1]Fenilalanin

26.2 [9.0]34.4 [7.7]Metionina

166.0 [39.0]195.2 [39.1]Lisina

113.3 [37.3]115.1 [28.0]Leucina

61.9 [19.2]70.0 [21.5]Isoleucina

67.8 [21.7]76.3 [15.2]Histidina

34.0 [13.4]28.3 [11.9]Cisteina

90.3 [25.8]78.2 [22.2]Arginina

Leche HumanaProm[SD]

Fórmula Suero DominanteProm [SD]

Amino Acidos

(µmol / L)

No diferencias significativas en 8 de 12 AA Concentraciones mayores en 4 AA, pero dentro de un rango normal

Niños con Eventos Adversos GI Niños con Eventos Adversos GI reportadosreportados

0

10

20

30

40

50

60

Enriquecida con Alfa-lactoalbumina

Po

rcen

taje

Cualquier causa (p=0.092)

Relativo al alimento(p=0.025)

56.3%

39.1% 40.9%

31.3%

17.2%13.6%

Infantes alimentados con fórmula enriquecida -Lactoalbumina tuvieron menos eventos adversos GI en el estudio

Infantes alimentados con fórmula enriquecida -Lactoalbumina tuvieron menos eventos adversos GI en el estudio

Alfa-lactoalbúmina.

Fórmula Suero Dominante

Leche humana


0

5

10

15

20

25

FórmulaSuero

Dominante

FórmulaEnriquecida con Alfa-

Lactoalbúmina

LecheMaterna

Po

rcen

taje

18.8%

9.4%

6.8%

Davis AM et al. Eur J Clin Nutr. 2007. doi:10.1038/sj.ejcn.1602848.

Niños con Eventos Adversos GINiños con Eventos Adversos GIreportadosreportados

Incidencia de estreñimiento

44

0

5

10

FórmulaSuero

Dominante

FórmulaEnriquecida con Alfa-

Lactoalbúmina

LecheMaterna

Po

rcen

taje

9.4%

3.1% 3.4%


Niños con Eventos Adversos GINiños con Eventos Adversos GIreportadosreportados

Incidencia de regurgitación

Inci

den

cia

acu

mu

lad

a (%

)

Infantes alimentados con fórmula enriquecida con -Lactoalbumina muestran tolerancia a GI similar a un infante alimentado con LMInfantes alimentados con fórmula enriquecida con -Lactoalbumina muestran tolerancia a GI similar a un infante alimentado con LM

Fórmula Suero dominante

Leche humana -lactalbumina

Incidencia acumulada de EA, GI

p=0.010


Mayor número de infantes alimentados con Fórmula Suero Dominante (FSD) abandonaron el estudio por efectos adversos GI en comparación con la Nueva Fórmula enriquecida con Alfa lactoalbumina (NFEα):FSD: n=14 vs NFE: n=7

Efectos de la alimentación con lafórmula enriquecida con Alfa

Lactalbumina sobre la tolerancia GI

47

Resumen de los estudios:Resumen de los estudios:

Los niños alimentados con Fórmula Enriquecida con -lactoalbúmina :

– Recibieron menos proteína.Recibieron menos proteína.– Crecieron de forma similar a la Fórmula suero Crecieron de forma similar a la Fórmula suero

dominante,dominante,– Tuvieron niveles de aminoácidos esenciales en Tuvieron niveles de aminoácidos esenciales en

plasma similaresplasma similares a:niños alimentados con fórmula suero dominanteniños alimentados con la leche humana

– Tolerancia GI similar a los niños alimentados conTolerancia GI similar a los niños alimentados con leche humana.leche humana.

Conclusiones:Conclusiones: El enriquecimiento de la fórmula infantil con alfa

lactoalbúmina da como resultado:

– Nivel más bajo de proteína total en la fórmula (14 g de proteína por litro), lo cual reduce la carga renal de solutos.

– Nivel más bajo de beta-lactoglobulina, la cual no esta presente en la leche humana.

– Fracción de proteína y composición de aminoácidos que se acercan más a las de la leche humana.

Conclusiones:Conclusiones: El enriquecimiento de la fórmula infantil con alfa

lactoalbúmina da como resultado:

– Concentraciones más altas de aminoácidos

esenciales: triptófano y cistina/cisteína.

– Bien aceptada y tolerada por los lactantes.

LuteínaLuteína

Carotenoides:Carotenoides:

Pigmentos orgánicos responsables Pigmentos orgánicos responsables de la gran mayoría de los colores de la gran mayoría de los colores amarillos,amarillos, anaranjadosanaranjados y y rojos rojos de los de los alimentos vegetales alimentos vegetales

Se conocen alrededor de 600 Se conocen alrededor de 600 compuestoscompuestos

Liposolubles

LuteinaEs un pigmento orgánico Es un pigmento orgánico amarillo amarillo

perteneciente a la familia de los perteneciente a la familia de los carotenoidescarotenoides

Se encuentra en plantas, algas y bacterias fotosintéticas

CarotenoidesCarotenoides

Beta-carotenoBeta-caroteno

LuteínaLuteína

ZeaxantinaZeaxantina

La zeaxantina es un estereo isómero de la luteínaLa zeaxantina es un estereo isómero de la luteínaBone y col, 1980

En las plantas tiene la función de:

AntioxidanteAntioxidanteFiltra la luz azul de alta energíaFiltra la luz azul de alta energía

Baroli and Niyogi, 2000;Demmig – Adams et al., 1996

61

La mácula lútea

Malinow y otros, 1980.

Luteina y zeaxantina Luteina y zeaxantina se concentran en la regiónse concentran en la región

central macular central macular

Se postula que protege a la retina de Se postula que protege a la retina de los efectos dañinos de la luz mediante los efectos dañinos de la luz mediante

los mismos mecanismos:los mismos mecanismos:

AntioxidanteAntioxidanteFiltra la luz azul de alta energíaFiltra la luz azul de alta energía

Krinsky, 2002

El organismo humano El organismo humano no la produceno la produce

Es necesario que sean incluidas en la dieta

LZ se obtienen exclusivamente de la dietamcg/100 g

Col 19698Espinaca 15690Mostaza verde 5963Guisantes verdes 2400

Calabaza de verano 2249

Lechuga de hoja verde 1730Brocoli 1498Calabaza de invierno 1415Calabaza 1014Maíz 949Judías verdes 709Zanahorias 688Pimienta verde 481Apio 365

Yema de huevo 2400

Inicio Inicio 1 mes1 mes

Amamantado Alimentado con fórmula

0

5

10

20

15

25

Lu

teín

a +

zea

xan

tin

a (m

cg/d

L)

Aumento de los niveles de luteína en niños Aumento de los niveles de luteína en niños amamantados pero disminución en los niños amamantados pero disminución en los niños

alimentados con fórmulaalimentados con fórmula

derivado de Johnson y otros, 1995

Le luteína se encuentra en forma natural en la Le luteína se encuentra en forma natural en la

leche maternaleche materna Se estudiaron 9 países: en 471 mujeres se detectaron que las concentraciones de luteína + zeaxantina en la leche materna eran muy variables: Estados Unidos: 15 mcg/L ± SEM† 0.569; China: 43 mcg/L ± SEM† 4.551), México: 25 mcg/L Media global de 25 mcg/L.

Esta variación está asociada con patrones de consumo de frutas y verduras en la dieta materna.

Luise M. Canfield et al., Eur J Nutr 42:133-141, 2003Multinatonal study of major breast milk carotenoids of healthy mothers

Túnel de los

carotenoides

Luteina y zeaxantinaLuteina y zeaxantina

69

L y Z se distribuyen ubicuamente y casi exclusivamente en todos los tejidos del sistema visual

LZ: 66-76% detotal del carotenoideen OC (arte y otros,2004)

Luteina y zeaxantina se concentranprincipalmente en la mácula y cristalino

CMAJ, Oct. 11, 2005;173(8)

La retina: mácula lúteaLa retina: mácula lútea

Zona ovoidea pardo rojiza cuya coloraciónes producida por la presencia de carotenos

- Agudeza visual

- 5 mm diámetro

- Ausencia de bastones

- 140,000 conos/mm²

Macula LúteaMacula Lútea

La luteína y la zeaxantina se concentran en un área de la retina que se desarrolla rápido durante el primer año de vida

Snodderly et al, 1984

Área Amarilla en porción posterior del ojo compuesta de Luteína y Zeaxantina

Funciones protectoras de L Z:Funciones protectoras de L Z:

Se postula que protegen a la retina de los Se postula que protegen a la retina de los efectos de la luz mediante dos mecanismos:efectos de la luz mediante dos mecanismos:

““Bloqueadores azules”Bloqueadores azules”

AntioxidantesAntioxidantes

Krinsky, 2002

Bloqueadores azulesBloqueadores azules

La longitud de onda de la luz (400 – 500) Intensidad Duración de la exposición.

El peligro de la luz azul

LUZ AZUL 440 nmLUZ AZUL 440 nm Catarata: oxidación fotoinducida de las

proteínas del cristalino, con precipitación de las mismas.

Daño a nivel macular Contribuye a la formación de radicales libres

por reacciones de foto oxidación La luz azul de 440 nm requiere 100 veces

menos energía para producir daño que luz anaranjada de 590 nm

“Riesgo de la Luz Azul”

700 400500600 300Longitud de Onda (nanómetros)

530 nm 420 nm

Luteina y Zeaxantina: rango de absorción Luteina y Zeaxantina: rango de absorción del espectro de luzdel espectro de luz

Luz de Baja Energía Filtración por córnea y Lentes

Densidad óptica pico de Luteína y Zeaxantina(Bone, et al, 1991)

81

Schalch, W. HKJ Ophthalmol, 2001.4: p. 31-42

El pigmento macular absorbe las longitudes de onda más dañinas en el espectro visible

Imagen: D. Max Snodderly

El pigmento macular absorbe selectivamente la luz azul, es decir, es un filtro amarillo

““Filtra las ondas azules Filtra las ondas azules de alta energía de alta energía

del espectro visible de la luz”del espectro visible de la luz”

““filtro amarillo”filtro amarillo”

Protección de la luz azul

SOL

Protección de la luz azul

LuteínaZeaxantina

SOL

AntioxidanteAntioxidante

RADICALES LIBRESRADICALES LIBRESRADICALES LIBRESRADICALES LIBRES

Reacción en cadena: toman un electrón de otra molécula para lograr estabilidad, y esta a su vez queda convertida en radical libre, que continua la reacción pudiendo resultar en disrupción de la célula.

RADICALES LIBRESRADICALES LIBRES

El sistema inmunológico los crea para destruir virus o bacterias.

Polución, radiación, cigarrillo, herbicidas pueden facilitar su producción.

El organismo los controla con los antioxidantes

Se acumulan con la edad

Sistema antioxidanteSistema antioxidante

Vitamina CVitamina CVitamina EVitamina E

Luteína/ZeaLuteína/Zea

Daño al tejidoDaño al tejido

OxígenoOxígeno Radical Radical librelibre

Peróxido de Peróxido de hidrógenohidrógeno

Productos Productos inofensivosinofensivos

Daño al tejidoDaño al tejido

SuperóxidoSuperóxidoDismutasaDismutasa

GlutatiónGlutatiónPeroxidasaPeroxidasa

Cu/ZnCu/Zn SelenioSelenio

La retina es altamente sensible al La retina es altamente sensible al daño oxidativodaño oxidativo

Luz enfocada del cristalino, la cual proporciona una intensa fuente de energía para generar radicales libres

Alta concentración de oxígeno (amplia vasculatura de la retina) (Hardy P. et.al,2000)

Compuestos que causan fotosensibilidad: protoporfirina IX

En los fotorreceptores existe una alta concentración de substratos fácil de oxidar : DHA, el cual se encuentra en los segmentos externos de los fotorreceptores (Rapp LM, et al, 2000)

Daño a la retina por luzDaño a la retina por luzDaño fótico agudo - reconocido extensamente

– Exposición intensa, de corto período– El daño por calor es un contribuyente significativo– El daño es debido, en parte, a la activación del oxígeno

Daño fótico crónico - todavía se discute su significado para la salud retiniana

– Exposición de largo plazo, baja intensidad– El daño se asocia a longitudes de onda cortas– La evidencia del daño es por cambios asociados a la

edad: retina y cristalino

Reacciones de Foto OxidaciónReacciones de Foto Oxidación

1O2

Luz

Fotosensibilizador + O23O2

Peroxidación de lípidosDHA

Ganong WF Vision;2005

De Wing y otros, 1978

La lipofuscina(daño retiniano) aumenta La lipofuscina(daño retiniano) aumenta rápidamente durante la infanciarápidamente durante la infancia

Alrededor de la mitad de la acumulación de lipofuscina ocurre antes de los 20 años Feeney-Burns et al., 1984

Implicaciones para retinas jovenesImplicaciones para retinas jovenes

La retina en niños acumula lipofuscina debido a la La retina en niños acumula lipofuscina debido a la transparencia del cristalinotransparencia del cristalino

Imagen: Adams,2006

Los niños son más Los niños son más vulnerables a la luz azulvulnerables a la luz azul

Al nacer el cristalino es casi transparentes y con la edad cambia a color amarillo.

Este cambio progresivo , bloquea el paso de luz azul a través del cristalino

Mayor exposición macular en niños y neonatos por cristalinos claros

De 0 a 2 años de edad



~70% a 80% ~60% a 70% Sólo 20%

Paso de luz solar al fondo del ojo según la edad :

97

Daño por luz azulDaño por luz azul

Reacciones de OxidaciónReacciones de Oxidación

1O2

Luz

Fotosensibilizador + O23O2

Calor

Peroxidación de lípidosDHA

Luteina

Stal W, et al; 2002

Luteína y zeaxantinaLuteína y zeaxantinaProbables mecanismos de Probables mecanismos de

protecciónprotección

– Absorben gran parte del espectro de luz azul a nivel de mácula.

– Protegen a la retina del daño oxidativo y contra el daño macular.

Beneficios del consumo de Beneficios del consumo de luteína y zeaxantinaluteína y zeaxantina

Hay estudios que investigan el efecto directo del aporte de luteina en la dieta y la suplementación de la misma y su relación con la densidad macular del pigmento (Johnson et al., 2000; Landrum et al., 2000; Aleman et al., 2001; Berendschot et al., 2000; Duncan et al., 2002)


Su consumo y los niveles séricos pueden estar inversamente relacionados con el riesgo de enfermedades oculares: Degeneración macular asociada a la edad (Eye Disease Case-Control Study Group, 1993; Mares-

Perlman et al., 2001; Seddon et al., 1994) y cataratas (Brown et al., 1999; Chasan – Taber et al., 1999; Gale et al., 2001; Hankinson et al., 1992; Lyle et al., 1999ª)


Puede contribuir a la salud cardiaca reduciendo el riesgo de arterioesclerosis (Dwyer et al., 2001; Kritchevsky et al., 2000; Mares-Perlman et al., 2002)

Su presencia en la piel (Peng et al., 1995; Wingerath et

al, 1998) y su consumo oral puede reducir el daño ocasionado por la luz autravioleta (Chen et al., 2002; Faulhaber, 2001; Stahl et al., 2000)


En los recién nacidos, los xantófilos tienen una importante acción protectora en el epitelio pigmentario de la retina

(Jewell V., Northrop-Clewes C., Tubman R., Thurnham D. Nutritional factors and visual function in premature infants. Proc Nutr Soc. 2001; 60(2):171-8)

¿Retinopatía de la prematuridad?

nacimiento 1 mes 2 Meses 3 Meses 6 Meses

Comparado con visión adulta

D. Teller y T. Young, 1997

Los niños no nacen con visión claraLos niños no nacen con visión clara

La agudeza visual madura rápido durante el primer año de vida

Agudeza visual20/800

Agudeza visual20/40

Ingesta humana de luteína y Ingesta humana de luteína y zeaxantinazeaxantina

La cantidad de luteína y de zeaxantina en la dieta es baja ~0-6 mg/día

Promedio de ingesta en USA: 1.7 mg/día (National Institute of Medicine, 2001)

Promedio de ingesta en Europa: 2.2 mg/día (O‘Neil et al., 2001)

Ingesta humana de luteína y Ingesta humana de luteína y zeaxantinazeaxantina

La mixtura de los carotenoides luteina y zeaxantina referida como “luteína cristalina” es considerada segura para el consumo humano (GRAS: Substances Generally Recognized as Safe)

FDA. GRAS Notice Nº GRN 000140

LuteínaLuteína

Suplementación externa Cápsulas con diéster de luteína ….6-25 mg En multivitamínicos …………… 0.25 mg/tab En fórmulas infantiles ………… 25-200 mg/L

108

Conclusiones:Conclusiones: La luteína y la zeaxantina se encuentran en

la leche materna, pero no en fórmula infantil

Estado de la luteína después del nacimiento– Aumentado en niños amamantados– Disminuido en niños alimentados con fórmula

La luteína y la zeaxantina se encuentran en la mácula

Es probable que estos carotenoides tengan la acción de proteger la retina contra la luz de alta energía y son antioxidantes

Gracias

Acumulación humana de zeaxantina y de Acumulación humana de zeaxantina y de luteínaluteína

L: Z

Las proporciones relativas en alimentos 5 : 1

En sangre las proporciones relativas son 3 : 1

En cristalino las proporc relativas son 1 : 1

En la mácula 1 : >2.5

DESARROLLO DEL HOYO FOVEAL:DESARROLLO DEL HOYO FOVEAL:De niño prenatal al adultoDe niño prenatal al adulto

Imagen:V. Dobson

La luteína es el principal carotenoide de la fóvea hasta cerca de los 2 años de edad, luego predomina la zeaxantina

Retinol Retinol (vitamina A)(vitamina A)

DHADHA

AntioxidantesAntioxidantes

Luteína/ZeaLuteína/Zea

TaurinaTaurina

Detección de luz ligera Detección de luz ligera

Estructura de membranaEstructura de membrana

Protección, espec. para DHAProtección, espec. para DHA

Protección de luz de alta energíaProtección de luz de alta energía

Estructura ocularEstructura ocular

Alimentos esenciales para la visiónAlimentos esenciales para la visión

Ceguera Ceguera nocturnanocturna

Imaki H y otros J Neurosci Res. 1993;36:290-304.

La deficiencia de taurina afecta la La deficiencia de taurina afecta la morfología retinalmorfología retinal

ControlControl

Deficiente en Deficiente en TaurinaTaurina

Monos Rhesus de 6 mesesMonos Rhesus de 6 meses

Conos y bastonesConos y bastones

Bastones Conos

-Visión blanco negro-Visión en la oscuridad

-Visión de coloresCélulas complejas con membranas firmemente compactas diseñadas

para detectar la luz

FoveaFovea

- Depresión ubicada en el centro de la mácula - Aproximadamente 1.5 mm de diámetro- Existe un tipo de fotorreceptor: los conos

118

“Fotografía Ultravioleta para detectar signos de daños solar temprano en el ojo de niños en edad escolar”

. J. Ophthalmol, 2006, 294-98.

Sujetos: 71 niños australianos, 3-15 años

Resultados: 32% habían aumentado flourescencia consistente con daño ocular significativo por el sol

Signos clínicamente significativos de daño solarSignos clínicamente significativos de daño solarse manifiestan en la niñez.se manifiestan en la niñez.

La luz (azul) de onda corta es altamente perjudicial

para los fotorreceptores. Monitoreando esa luz, el daño a la retina es reducido.

Barker y otros, en prensa

•Tiempo•Intensidad•Longitud de onda

FoveaFovea

- Depresión ubicada en el centro de la mácula - Aproximadamente 1.5 mm de diámetro- Existe un tipo de fotorreceptor: los conos

Luteina y zeaxantina: su naturaleza liposoluble Luteina y zeaxantina: su naturaleza liposoluble les permite actuar como antioxidantes en las les permite actuar como antioxidantes en las membranas celulares de los fotoreceptoresmembranas celulares de los fotoreceptores

Molécula de fosflípido

Cadenas DHA FA

Núcleo

bastón Cono

Segmento interno

Segmento externo

Molécula de rodopsina

Protección anti-oxidativa y vitam.

E y C Luteína/Zeaxant

Triptófano: Triptófano: - Precursor del neurotransmisor serotonina.- Regulador importante de las modalidades del sueño, del apetito y posiblemente de otros efectos neuroconductuales. (Pollet et al.,1983)

- Aminoácido esencial limitante en las fórmulas infantiles. (Heine et al.,1996)

Cistina/cisteína:Cistina/cisteína:- Componente del glutatión, previene el daño oxidativo por parte del peróxido. - Precursor de la taurina, contribuye a la síntesis de ácidos biliares y al desarrollo neurológico.(Heine et al.,1991)

El enriquecimiento de la fórmula infantil

con alfalactoalbúmina da como resultado...

A)A) Nivel más bajo de proteína total en la fórmula lo que aumenta la carga renal de solutos.

B)B) Nivel más alto de proteína total lo que reduce la carga renal de solutos.

C)C) Nivel más bajo de proteína total lo que reduce la carga renal de solutos.

FotoreceptoresFotoreceptores

En la retina se encuentran En la retina se encuentran neuronas especializadas neuronas especializadas (fotorreceptores)(fotorreceptores)

Retina: conos y bastones

Bastones Conos

-Visión blanco negro-Visión en la oscuridad-Alta sensibilidad

-Visión de colores-Baja sensibilidad

Estos fotoreceptores convierten Estos fotoreceptores convierten

la luz en una señal eléctricala luz en una señal eléctrica..

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