Effekt der mütterlichen Ernährung auf kognitive Funktionen von Kindern

Arija V, Canals J. Effect of Maternal Nutrition on Cognitive Function of Children. Nutrients. 2021;13(5):1644. Published 2021 May 13. doi:10.3390/nu13051644

Die intrauterine Umgebung und insbesondere der Ernährungszustand der Mutter sind entscheidende Faktoren, die kurz- und langfristige Auswirkungen auf die Gesundheit und das Krankheitsrisiko des ungeborenen Kindes haben können. Das fötale Gehirn ist sehr empfindlich gegenüber Ernährungsänderungen in der Schwangerschaft, da diese eine wichtige Rolle bei der Programmierung seiner Entwicklung und der daraus resultierenden mentalen Prozesse spielen. Obwohl die positiven Auswirkungen eines angemessenen Ernährungsstatus in der Schwangerschaft in den letzten zehn Jahren eingehend untersucht wurden, bleiben viele Fragen offen, z. B. welche die empfindlichsten Phasen der Schwangerschaft sind, welche Auswirkungen bestimmte Nährstoffe haben und welche Nährstoffmengen erforderlich sind, um die kognitive Entwicklung in der Bevölkerung zu verbessern. In dieser Sonderausgabe befassen wir uns mit den Auswirkungen der mütterlichen Ernährung auf die kognitiven Funktionen der Kinder; insbesondere betrachten wir zwei systematische Übersichten und vier empirische Studien, in denen die Auswirkungen der Art der Ernährung und bestimmter Nährstoffe wie Cholin, Eisen, Vitamin D, langkettige mehrfach ungesättigte Fettsäuren und Folsäure untersucht wurden.

Derbyshire & Obeid [1] präsentieren eine systematische Übersicht über die Rolle von Cholin in der neurologischen Entwicklung und der Gehirnfunktion. Obwohl es sich um einen wenig untersuchten Nährstoff handelt, ist bekannt, dass ein unzureichender Cholinspiegel die fötale Gehirnentwicklung stören und zu lebenslangen Defiziten führen kann. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass eine Ergänzung der Ernährung der Mutter oder des Kindes mit Cholin in den ersten 1000 Lebenstagen die normale Entwicklung des Gehirns unterstützen und vor neuronalen und metabolischen Störungen schützen kann. Auch in Tierversuchen konnte eine Verbesserung der neuronalen und kognitiven Funktionen nachgewiesen werden.

Die systematische Übersichtsarbeit von McCann et al. [2] konzentriert sich auf Eisen, das für viele Prozesse der Gehirnentwicklung unerlässlich ist und dessen Mangel weltweit besonders häufig bei Schwangeren, Säuglingen und Kleinkindern auftritt. Sie untersuchten mehrere Studien, in denen der Zusammenhang zwischen Eisenmangel oder Eisensupplementierung zu verschiedenen Expositionszeitpunkten und der Neuroentwicklung untersucht wurde. Sie fanden keinen eindeutigen Zusammenhang zwischen dem Eisenstatus während der Schwangerschaft, im Alter von 0 bis 6 Monaten, im Alter von 6 bis 24 Monaten oder im Alter von 2 bis 4 Jahren und der motorischen, kognitiven oder sozio-emotionalen Entwicklung. Sie kamen zu dem Schluss, dass trotz guter mechanistischer Belege für die Rolle von Eisen bei der Gehirnentwicklung die Belege für die Auswirkungen von Eisenmangel oder Eisensupplementierung auf die frühe Entwicklung beim Menschen uneinheitlich sind.

In einem Rattenmodell untersuchten Rivera et al. [3], ob eine hochkalorische, schmackhafte Diät, die der Mutter und/oder den Nachkommen während der perinatalen und/oder postnatalen Periode verabreicht wurde, das emotionale Verhalten und die Funktion des präfrontalen Kortex bei den Nachkommen im Erwachsenenalter dysregulieren könnte. Zu diesem Zweck untersuchten sie die langfristigen Angstreaktionen und die Expression von glutamatergen und GABAergen Rezeptoren sowie das Endocannabinoid-System. Männliche Tiere, die von Müttern geboren wurden, die mit der schmackhaften Diät gefüttert wurden und die diese Diät nach der Entwöhnung fortsetzten, zeigten Angstzustände, die mit einer Überexpression von Glutamatrezeptoren im präfrontalen Kortex und einer reduzierten Expression des Endocannabinoidsystems einhergingen. Die Autoren kamen zu dem Schluss, dass eine hyperkalorische mütterliche Ernährung geschlechtsabhängige Angstzustände hervorruft, die mit Veränderungen der Glutamat- und Cannabinoid-Signalübertragung im präfrontalen Kortex einhergehen, die wiederum durch die Fortführung der schmackhaften Ernährung während des Lebens der Nachkommen verstärkt werden.

Campoy et al. [4] untersuchten, wie sich die Versorgung der Mütter mit Ergänzungsmitteln bestimmter Lebensmittel/Nährstoffe auf die Gehirnentwicklung und die geistige Leistungsfähigkeit der Kinder auswirkt (NUHEAL-Studie). Das Hauptergebnis ihrer Studie war, dass die Supplementierung mit Fischöl (FO), 5-Methyltetrahydrofolat (5-MTHF), FO + 5-MTHF oder Placebo keinen Einfluss auf die Verarbeitungsgeschwindigkeit bei Kindern im Alter von 7,5 bis 9 Jahren hatte. In sekundären explorativen Analysen stellten sie jedoch fest, dass 9-jährige Kinder von Müttern, die ein höheres AA/DHA-Verhältnis aufwiesen und heterozygot für FADS1 rs174556 waren, signifikant bessere Leistungen bei der Verarbeitungsgeschwindigkeit zeigten. Außerdem beobachteten sie einen negativen Zusammenhang zwischen der Verarbeitungsgeschwindigkeit und dem mütterlichen Homocysteinwert (tHcy)). Die Autoren kamen daher zu dem Schluss, dass eine quantitativ angemessene und individuell angepasste pränatale Nahrungsergänzung für Mütter die Gehirnentwicklung und geistige Leistungsfähigkeit ihrer Kinder fördern kann. In mehreren Studien wurden kontroverse Ergebnisse zu den langfristigen Auswirkungen einer Supplementierung mit n-3 oder n-6 LC-PUFAs während der Schwangerschaft auf die spätere Neuroentwicklung des Kindes berichtet, und einige Studien kamen zu dem Ergebnis, dass ein höheres DHA/AA-Verhältnis für die Entwicklung des Kindes von Vorteil ist. Die Daten der aktuellen Studie weisen jedoch darauf hin, dass nicht nur DHA (n-6 LC-PUFA) wichtig ist, sondern auch sein Gleichgewicht mit AA (n-3 LC-PUFA), was darauf hindeutet, dass die frühe Verfügbarkeit von AA während der Pränatalperiode durch eine Zunahme des Volumens der weißen Substanz und eine bessere Integrität positiv mit der kognitiven Leistung in der späteren Kindheit verbunden ist. Darüber hinaus beobachteten die Autoren auch einen negativen Zusammenhang zwischen der Verarbeitungsgeschwindigkeit und dem mütterlichen tHcy-Spiegel. Daher kamen sie zu dem Schluss, dass eine quantitativ angemessene und individuell angepasste pränatale Nahrungsergänzung für Mütter die Gehirnentwicklung und die geistige Leistungsfähigkeit ihres Nachwuchses fördern kann.

1 Derbyshire E., Obeid R. Choline, neurologische ontwikkeling en hersenfunctie: een systematische evaluatie gericht op de eerste 1000 dagen. Voedingsstoffen. 2020;12:1731. doi: 10.3390/nu12061731. [PMC free article] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar].

2. McCann S., Perapoch Amadó M., Moore S.E. The Role of Iron in Brain Development: a Systematic Review. Voedingsstoffen. 2020;12:2001. [Google Scholar]

3. Rivera P., Tovar R., Ramírez-López M.T., Navarro J.A., Vargas A., Suárez J., Rodríguez de Fonseca F. Sekse-specifieke angst en prefrontale cortex glutamatergische ontregeling zijn lange-termijn gevolgen van pre- en postnatale blootstelling aan hyper-calorisch dieet in een rattenmodel. Voedingsstoffen. 2020;12:1829. [PMC free article] [PubMed] [Google Scholar]

4. Campoy C., Azaryah H., Torres-Espínola F.J., Martínez-Zaldívar C., García-Santos J.A., Demmelmair H., Haile G., Györei E., Ramírez-Tortosa M.D.C., Reischl E., et al. Long-Chain Polyunsaturated Fatty Acids, Homocysteine at Birth and Fatty Acid Desaturase Gene Cluster Polymorphisms Are Associated with Children’s Processing Speed up to Age 9 Years. Voedingsstoffen. 2020;13:131. doi: 10.3390/nu13010131. [PMC free article] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar].

5. Aparicio E., Martín-Grau C., Bedmar C., Orus N.S., Basora J., Arija V. Maternal Factors Associated with Levels of Fatty Acids, Specifically n-3 PUFA during Pregnancy: ECLIPSES Study. Voedingsstoffen. 2021;13:317. doi: 10.3390/nu13020317. [PMC free article] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar].