Роль важнейших нутриентов в питании детей раннего возраста

Полноценное, сбалансированное питание в детском возрасте оказывает огромное влияние на все последующее физическое и нервно - психическое развитие человека [1,2]. Питанием, которое по многим параметрам выполняет не только питательные, но и защитные функции, является грудное молoко (ГМ). В ГМ содержатся так называемые защитные факторы, которые участвуют в развитии иммунитета и препятствуют инавазии патогенов. Современные детские смеси приближаются по содержанию питательных веществ к ГМ, однако в их составе нет таких факторов, как иммуноглобулины, лизоцим, лактоферрин, интерфероны и другие факторы, составляющие основу защитных возможностей ГМ. Поэтому создание молочных смесей, способных благоприятно влиять на защитные функции организма ребенка, является важной задачей современной нутрициологии и индустрии детского питания.

Согласно многочисленным данным, распространенность заболеваний и состояний, обусловленных дефицитом макро -и микронутриентов в питании детей раннего возраста, в нашей стране остается на довольно высоком уровне [3,4]. Характерными примерами дефицитных состояний с отдаленными неблагоприятными последствиями являются железодефицитная анемия, витамин Д- дефицитный рахит, дефицит йода, селена, цинка [5,6,7]. Это приводит к таким последствиям, как задержка темпов физического развития, снижение иммунитета, повышение заболеваемости, снижение темпов интеллектуального развития [1,8]. Механизм влияния отдельных нутриентов на состояние иммунной системы сложен и в соответствие с современными данными может быть следующим. Поступление в организм человека чужеродных микроорганизмов вызывает сложный комплексный ответ иммунной системы. Этот ответ включает в себя клеточную пролиферацию, усиление синтеза белка, продукцию воспалительных медиаторов и разнообразные изменения физиологических функций. Биологический ответ можно разделить на 2 компонента - воспалительный и иммунный. Фагоциты преимущественно ответственны за синтез медиаторов воспаления, таких как фактор некроза опухолей, интерлейкины 1,6, выработку простагландинов, лейкотриентов и реактивных свободных радикалов [9]. Противовоспалительные цитокины являются не только медиаторами воспаления, но и индуцируют продукцию цитокинов, определяющих функцию лимфоцитов.

Микроэлементы оказывают многоплановое влияние на все звенья работы врожденного и приобретенного иммунитета. Неоспорима роль иммунных микроэлементов, которые, входя в состав различных ферментов, влияют на процессы пролиферации и дифференциации клеток иммунной системы (железо, цинк) и снижают активность процессов перекисного окисления (железо, цинк, селен) .Определяющим фактором в реализации нормального иммунного ответа является адекватное поступление в организм всех необходимых микроэлементов, витаминов и других иммунонутриентов. В последние годы появились новые данные о влиянии отдельных микроэлементов и витаминов на иммунитет ребенка и резистентность к инфекционным заболеваниям. На резистентость детского организма большое влияние оказывает состояние микробиоценоза кишечника. Пребиотики являются важным фактором формирования нормальной кишечной микрофлоры у детей раннего возраста [10]. Адекватное количество лактозы в сочетании с пребиотиками - фруктоолигосахаридами способствует селективному росту полезной кишечной микрофлоры. Олигосахариды не расщепляются в тонкой кишке и в неизмененном виде поступают в толстый кишечник, где активно ферментируются микроорганизмами, прежде всего бифидобактериями. Это приводит к снижению рН кишечного содержимого, благодаря чему в условиях кислой среды происходит развитие облигатной (полезной) кишечной микрофлоры, повышается всасывание кальция и магния, подавляется рост патогенов [10]. За счет активного роста бифидобактерий улучшается моторика кишечника, нормализуются частота и консистенция стула [11].

Цинк играет важную роль в внутриклеточном метаболизме, развитии иммунной системы, обмене витамина А и G - каротина, способствует стабилизации билогических мнмбран. При дефеците цинка нарушается деятельность иммунной системы, тормозятся процессы роста, снижается аппетит. Цинк, входя в состав сотен металлоферментов, представляет собой важный структурный компонент клеточных мембран, определяющий также функциональные особенности клеток. Цинк участвует в процессах синтеза ДНК, что делает его эссенциальным для быстро пролиферирующих тканей, таких, как костный мозг и тимус. Первым звеном защиты организма человека являются клетки эпителия кожи и следистых оболочек. Дефицит цинка вызывает нарушения целостности этого барьера, приводя в тяжелых случаях к серьезным повреждениям кожного покрова, слизистых оболочек желудочно - кишечного тракта и дыхательных путей [9]. Селен входит в состав фермента глутатион-пероксидазы, одного из центральных ферментов антиоксидантной защитной системы организма. Селен необходим для активации некоторых реакцией иммунной защиты, а также участвует в метаболизме гормонов щитовидной железы. Низкая обеспеченность организма селеном, по мнению ряда исследователей, является одним из факторов риска развития сердечно-сосудистых заболеваний и злокачественных новообразований [12]. Дефицит селена снижает активность дейодиназ, участвующих в метаболизме гормонов щитовидной железы. Дейодиназы 2-го типа, содержащиеся в тимусе, отвечают за локальную продукцию трийодтиронина, и снижение их активности нарушает развитие и функции иммунокомпетентных клеток тимуса. Селеносодержащие ферменты - глютатион - пероксидаза и тиоредоксинредуктаза - могут влиять на продукцию и метаболизм эйкозаноидов, модулировать процессы воспаления и хемотаксис. Недостаток селена способствует продукции провоспалительных эйкозаноидов и предрасполагает к более тяжелому течению воспалительных заболеваний. Адекватное потребление селена необходимо для активности всех звеньев иммунного ответа.

Марганец входит в состав ряда металлоэнзимов и участвует в построении фермента, обладающего антиоксидантным действиям. Признаками дефицита марганца является задержка роста, нарушение формирования костно - хрящевого скелета. Железо является своеобразным обоюдоострым мечом: в адекватном количестве и при хорошей связи с белками это - эссенциальный элемент для клеточного метаболизма, роста, поддержания иммунных функций; при нарушении связи с белком и непрочном соединении с низкомолекулярными лигандами железо становится высокотоксичным элементом. Доказано, что не связанные формы железа обладают способностью генерировать свободно радикальные процессы с поражением биологических компонентов клетки, таких, как липиды, нуклеиновые кислоты, белки.

В постнатальном периоде дефицит железа развивается при отсроченном введении прикорма, сниженном потреблении железа при неадекватном вскармливании. Самым значимым фактором дефицита железа и железодефицитной анемии у детей грудного и раннего возраста является использование коровьего, козьего молока или кефира для вскармливания детей. Исследования распространенности дефицита железа в развитых странах показали, что в Европе у 7,2 % детей раннего возраста выявлялся дефицит железа (ДЖ) и у 2,3 % железодефицитная анемия (ЖДА) [13]. В этой же работе было показано, что наиболее сильным фактором развития ЖДА было использование коровьего молока в рационе детей. В США ДЖ выявляется у 13% детей в возрасте 1 года. Исследование Gill et al [14], проведенное в Великобритании, показало достоверное снижение уровня сывороточного ферритина и Hb в группе детей в возрасте 15 месяцев, получающих коровье молоко, по сравнению с группой детей, получающих обогащенную железом смесь.

В ряде исследований было установлено достоверное влияние недостатка железа на функцию иммунокомпетеных клеток. Отмечено снижение бактерицидной активности макрофагов, активности миелопероксидазы нейрофилов. Обнаружено снижение общего количества T - лимфоцитов и снижение продукции ИЛ2 активированными лимфоцитами. По - видимому, дефицит железа в меньшей степени влияет на гуморальный иммунитет, что доказывает наличие адекватной продукции антител в ответ на вакцинацию [9]. В то же время нагрузка железом можеть усиливать вирулентность бактерий и увеличивать их внеклеточную пролиферацию. Одним из механизмов влияния дефицита железа на иммунитет является снижение активности железосодержащих ферментов. Недостаток железа снижает активность рибонуклеотидредуктазы и соответственно синтез ДНК, что является фактором, снижающим скорость клеточной пролиферации. Контроль за дифференциацией клеток также обеспечивается достаточным поступлением железа посредством трансфериновых рецепторов.

Витамин А играет ключевую роль в процессах пролиферации и дифференциации клеток различных тканей и органов. Он необходим для нормального роста и развития клеток, обеспечения функций кожи и органа зрения, поддерживает устойчивость детского организма к инфекциям. Дефицит витамина А нарушает иммунную функцию слизистых оболочек вследствие потери ресничек эпителия дыхательных путей, нарушения структуры ворсинок желудочно - кишечного тракта, нарушения функции бокаловидных клеток со снижением продукции муцина в респираторном, желудочно - кишечном и урогенитальном отделах, сквамозной метаплазии эпителия и нарушения кератинизации в респираторном и урогенитальном отделах, нарушения целостности кишечника, нарушения ассоциированной со слизистой оболочкой иммунной функции ЖКТ.

Нуклеотиды - это структурные единицы нуклеиновых кислот, состоящие из азотистых оснований, рибозы (дезоксирибозы) и фосфатов. ГМ содержит рибонуклеотиды. Одно из последних крупных рандомизированных исследований влиния нуклеотидов на иммунный статус младенца показало, что включение нуклеотидов в рацион повышает продукцию актител в ответ на вакцинацию детей. (АКДС, полиомиелит) в возрасте 2,6,7, и 12 месяцев. В этой работе было продемонстрировано, что ответ на вакцинацию детей, получавших смеси с нуклеотидами, был близок к ответу детей, получавших ГМ, и с высокой степенью достоверности отличался от реакции детей, получавших стандартные смеси [9]. Использование смеси, обогащенной нуклеотидами, у детей с рождения до 12-месячного возраста позволило выявить влияние нуклеотидов на фенотип и распределение субпопуляции клеток иммунной системы и их функцию.

Известно, что признаками созревания и естественного развития иммунной системы у грудных детей является снижение процентного содержания незрелых (наивных) Т - лимфоцитов и увеличение содержания клеток памяти и эффекторных Т - лимфоцитов. Это необходимо для обеспечения нормального иммунного ответа на вакциняцию и инвазию патогенов. Полиненасыщенные жирные кислоты. Наибольшее значение в развитии и функционировании мозга играют длинноцепочечные полиненасыщенные жирные кислоты (ДПНЖК), а именно докозагексаеновая жирная кислота (ДНА), относящаяся к омега- 3 жирным кислотам, и арахидоновая жирная кислота (ARA), представляющая омега-6 группу жирных кислот. Обе жирные кислоты можно отнести к условно эссенциальным жирным кислотам для детей грудного и раннего возраста, так как несмотря на то, что в норме ДНА и ara синтезируются в организме человека из жирных кислот - предшественников, синтез ДНА у детей грудного возраста существенно снижен и составляет, по расчетам, только 50% необходимого количества. Важность ДНА для детей грудного возраста подтверждается, их высоким содержанием в тканях мозга (до 35-40%) и сетчатки (60%).

Использование в питании детей смесей, не обогащенных ДНА, приводит к снижению содержания этой жирной кислоты в мембранах клеток [15]. Данные современных исследований показывают, что недостаточное содержание ДНА в рационе сопровождается снижением остроты зрения у младенцев. В клинических исследованиях удалось продемонстрировать, что чувствительность сетчатки (и острота зрения) зависит от обеспеченности ДНА и повышается при дополнительном включении ДНА в рацион ребенка [16]. В работе D. Hoffman et al [17], изучавших влияние дополнительного введения ДНА в рацион детей первого года жизни, было предемонстрировано увеличение скорости реакции сетчатки на световой импульс при включении ДНА в рацион. Существует несколько гипотез, объясняющих с разных позиций механизм влияния ДПНЖК на иммунный ответ организма. ДПНЖК являются структурными компонентами фосфолипидов клеточных мембран. Повышение уровня ДНА или ara в рационе сопровождается повышением их содержания в мембранах клеток иммунной системы, что влияет на функцию клетки, в частности «текучесть» мембран, строение иммунологических синапсов, рецепторную активность. Увеличение количества омега- 3 жирных кислот в мембране изменяет расположение белков рецептов в иммунологических синапсах и проводимость сигналов через мембрану лимфоцитов и, таким образом, меняется продукция цитокинов, снижается активность клеток - киллеров и активность пролиферации лимфоцитов [9]. Использование в рационе детей первого года жизни смесей, обогащенных ДНА, показало достоверное снижение зоболеваемости острыми респираторными инфекциями по сравнению с детьми, получавшими стандартные смеси.

Таким образом, в настоящее время появилась реальная возможность способствовать развитию и укреплению иммунного статуса ребенка первого года жизни с помощью правильно подобранного питания. Научные данные свидетельствуют о том, что современная детская смесь должна включать в свой состав ДПНЖК (ДНА и ara), синтез которых затруднен у детей первого года жизни, и содержать весь набор микронутриентов, обеспечивающих адекватный иммунный ответ и оптимальное функционирование иммунной системы на протяжении первого года жизни.

ЛИТЕРАТУРА

1. Нетребенко О.К. Отдаленное влияние питания плода и новорожденного на рост, развитие и состояние здоровья // Педиатрия.- 2004.-№ 6.-С. 60-63.
2. Diet, nutrition and the prevention of chronic diseases. WHO Technical Report Series, № 916. Geneva, 2003.
3. Руководство по лечебному питанию детей//Под ред. К.С.Ладодо. М.: Медицина, 2000.
4. Булатова Е.М., Шестакова М.Д., Мильнер Е.Б. Источники формирования дефицитных состояний и пищевой аллергии у детей раннего возраста в Санкт - Петербурге. 2-я научно-практическая конференция «Питание здорового и больного человека»// СПБ., 2004.-С. 26 - 27.
5. Грибакин С.Г. Значение продуктов детского питания, обогащенных железом, в профилактике железодефицитной анемии// Вопр.совр.педиатрии.- 2002.-№ 5.-С. 52 - 56.
6. Николаев А.С., Белова Е.М., Чумакова О.В., Студеникин В.М. Роль диеты в профилактике и лечении витамин Д - дефицитного рахита//Вопр.дет.диетол.- 2003.-№ 3.-С. 44-47.
7. Коровина Н.А., Захарова И.Н., Малова Н.Е. Роль железа в организме и коррекция его дефицита у детей// Bonp. совр. педиатрии.- 2004.-№ 5.-С. 86-91.
8. Булатова Е.М. Вскармливание детей раннего возраста в современных условиях. Автореф. дисс. докт. мед. наук. СПБ., 2005.
9. Нетребенко О.К., Щеплягина Л.А. Иммунонутриенты в питании детей// Педиатрия.- 2006. - №2. - С.61-66
10. Коровина Н.А., Захарова И.Н., Малова Н.Е., Скуинь Н.А. Роль пребиотиков и пробиотиков в функциональном питании детей//Леч.врач. -2005.-№ 2.-С. 46-52.
11. Конь И.Я. Углеводы: новые взгляды на их физиологические функции и роль в питании// Вопр. дет. диетол.- 2005.-№ 1.-С.18-25.
12. Руководство по детскому питанию. Под.ред. В. А. Тутельяна, И.Я. Коня, М.: МИА, 2004.
13. Male C., Persson L.A., Freeman V. et. al. Prevalence of iron deficiency in 12 - months-old infants from 11 European areas and influence of dietary factors on iron status. Acta. Ped. 2001; 90: 492-498.
14. Gill D.G., Vincent S., Segal D.S. Follow-on formula in the prevention of iron deficiency: a multicenter study. Acta Ped. 1997; 86 (7): 683 - 689.
15. Haschke - Bekker E., Nesci A.F., Minoli J. Fatty acid profile of infants fed formulas supplemented with long-chain polyunsaturated fatty acids. Jn: 47 NNW «Jnfant formulas closer to the reference». Karger, 2000; 47: 211-226.
16. Malcolm C.A., Hamilton R., Mc Culloch D.L.et al. Scotopic electroretinogram in term infants born of mothers supplemented with docosahaexanoic acid during pregnancy. Invesigative Ophatlmal and Visual Sience. 2003; 44: 3685 - 3691.
17. Hoffman D.R., Theuer R.C., Castaueda Y.S. et al. Maturation of visual acuity is accelerated in breast - fed term infants fed baby food containing DHA - enriched egg yolk. J. Nutr. 2004; 134 (9): 2307 - 2313.