Influência da ingestão proteica na
obesidade infantil
Influence of early protein intake on
childhood obesity
Sofia Patrícia Sousa Pinto
ORIENTADO POR: DR. SÉRGIO CUNHA VELHO
REVISÃO TEMÁTICA
1.º CICLO EM CIÊNCIAS DA NUTRIÇÃO | UNIDADE CURRICULAR ESTÁGIO
FACULDADE DE CIÊNCIAS DA NUTRIÇÃO E ALIMENTAÇÃO DA UNIVERSIDADE DO PORTO
TC
Resumo
O crescimento infantil é fortemente influenciado pela alimentação, principalmente nos primeiros 1000 dias nos quais se verifica o maior e mais importante período de “programação metabólica”. Uma excessiva ingestão proteica durante os primeiros meses de vida tem sido apontada, por diversos estudos, como uma das principais causas do aumento do risco de desenvolvimento da obesidade infantil. Sendo esta uma das grandes preocupações a nível de Saúde Pública Mundial, é objetivo desta revisão avaliar esse impacto. Para tal, foram utilizadas duas palavras-chave: ingestão proteica e obesidade infantil, tendo sido incluídos 30 artigos publicados entre 1984 e 2020.
A ingestão proteica em crianças de países desenvolvidos é bastante superior às suas necessidades. Esta sobrecarga proteica pode advir do conteúdo proteico das fórmulas infantis, cada vez mais utilizadas, ou ainda do consumo de produtos lácteos após o período de diversificação alimentar. A proteína láctea apresenta um maior potencial adipogénico uma vez que contém um elevado teor de leucina, um aminoácido de cadeira ramificada (BCAA) que provoca um aumento dos níveis do fator de crescimento semelhante à insulina (IGF-1) circulante e uma diminuição da β-oxidação, contribuindo para um rápido ganho ponderal e um risco aumentado de excesso de peso ou obesidade de 12% (OR=1.12).
Controlar a ingestão proteica nos primeiros 2 anos de vida parece ser uma estratégia promissora na prevenção da obesidade infantil.
Abstract
Child growth is strongly influenced by infant feeding, especially in the first 1000 days, which is the largest and most important “metabolic programming” period. An excessive protein intake during the first months of life has been pointed out, by several studies, as one of the main causes of increased risk for developing childhood obesity. This is one of the major concerns for World Public Health, so the purpose of this review is to assess this impact. For that, two keywords were used: protein intake and childhood obesity, and 30 articles published between 1984 and 2020 were included.
Protein intake of children in developed countries is much higher than their needs and this protein overload may come from the protein content of infant formulas, which are increasingly used, or from dairy products consumed after the introduction of complementary feeding. Dairy protein has a greater adipogenic potential since it contains a high content of leucine, a branched-chain amino acid (BCAA) that causes an increase in the levels of circulating insulin-like growth factor (IGF-1) and a decrease in β-oxidation, contributing to a rapid weight gain and an increased risk of overweight or obesity of 12% (OR=1.12).
Controlling protein intake in the first 2 years of life appears to be a promising strategy in preventing childhood obesity.
a.a – Aminoácidos
ADN – Ácido desoxirribonucléico
BCAA – Aminoácidos de cadeia ramificada FI – Fórmulas infantis
IGF-1 - Fator de crescimento semelhante à insulina IMC – Índice de Massa Corporal
mTOR – Mammalian target of rapamycin %VE – Valor energético percentual
Sumário
Resumo ... i
Abstract ... ii
Lista de abreviaturas, siglas e acrónimos ... iii
Introdução ... 1 Metodologia ... 3 Desenvolvimento do tema ... 4 Análise crítica ... 11 Conclusões ... 12 Agradecimentos ... 13 Referências ... 14
Introdução
Os primeiros 1000 dias, desde a conceção até ao final do segundo ano de vida, representam um período extremamente importante no que respeita à “programação metabólica”(1). A alimentação neste período parece desempenhar um papel determinante no crescimento e desenvolvimento do ser humano(2), sendo que um dos fatores nutricionais mais referido é a quantidade e a qualidade da proteína ingerida(3). Apesar de essenciais para um crescimento ótimo da criança, tem sido enfatizado que uma ingestão proteica acima das necessidades durante esta fase de crescimento irá aumentar o risco de sobrecarga ponderal a curto, médio e longo prazo(4). Vários estudos têm demonstrado que as crianças nos países desenvolvidos têm uma ingestão proteica muito superior às recomendações(3), nomeadamente em Portugal, em que 83% das crianças com menos de 10 anos ultrapassam os 2g de proteína por kg/dia(5).
Nos primeiros anos de vida, o leite de vaca é o principal fornecedor proteico de crianças alimentadas com Fórmulas Infantis (FI), que contêm teores elevados de proteína oriundas desse leite. A concentração proteica mediana das FI, em Portugal, é de 2,1 g/100 Kcal, enquanto que a do leite materno é de 1.5 g/100 kcal(6). Esta maior concentração proteica das FI parece induzir diferenças no crescimento e desenvolvimento da criança, nomeadamente aumentando o risco de obesidade infantil(7).
Mesmo após a fase da diversificação alimentar, a proteína láctea mantém-se muito premantém-sente na alimentação das crianças mantém-sendo que, dados da coorte Geração XXI(8), indicam que os lacticínios constituem o principal fornecedor
proteico das crianças entre os 3 e os 6 anos de idade. Em média, estas consomem diariamente 550 gramas de produtos lácteos, principalmente sob a forma de leite de vaca, iogurte e queijo.
Figura 1 - Contributo dos alimentos, em percentagem (%), para a ingestão diária de proteína de
crianças em idade pré-escolar. Fonte de Lopes et al(8).
Por outro lado, as crianças têm preferência por sobremesas lácteas(9) que também contribuem para um grande aporte proteico. Esta sobrecarga proteica nos primeiros anos de vida parece estar associada a um risco acrescido de obesidade infantil(6) e, por isso, nesta revisão temática pretende-se avaliar o impacto da ingestão proteica nos primeiros anos de vida, no risco de obesidade infantil.
Metodologia
A revisão temática deste trabalho iniciou-se com a necessidade de tentar dar resposta à questão de investigação “Qual a influência da ingestão proteica nos primeiros anos de vida no risco de desenvolvimento de obesidade infantil?”. A pesquisa bibliográfica foi realizada na base de dados PubMed e no Google Académico. As palavras-chave utilizadas foram: ingestão proteica e obesidade infantil. Para a pesquisa do primeiro conceito usaram-se os termos “breastfeeding”, “lactation”, “human milk”, “breast milk”, “infant formula”, “infant feeding”, “complementary feeding”, “early protein intake” e “early protein hypothesis”. Por fim, para o conceito de obesidade infantil a pesquisa foi a partir dos termos “childhood obesity”, ((child OR children OR pediatric) AND (obese OR overweight)).
A população estudada nesta revisão temática foram crianças com idades compreendidas entre os 0 e os 18 anos. Foram excluídos artigos com bebés pré-termo e de baixo peso à nascença. As referências dos artigos previamente selecionados também foram consultadas, sendo que no final, foram selecionados 30 artigos para elaboração desta revisão.
Desenvolvimento do tema
Segundo a early protein hypothesis(9), uma elevada ingestão proteica nos primeiros anos de vida parece aumentar os níveis circulantes de aminoácidos (a.a) libertadores de insulina, os a.a de cadeira ramificada (BCAA) que, por sua vez, estimulam a secreção do fator de crescimento semelhante à insulina (IGF-1) e de insulina. Estes irão ativar as vias de sinalização do crescimento celular mTOR que promovem a atividade adipogénica e um rápido aumento ponderal(9). Por outro lado, a estimulação da rede mTOR, mais especificamente o mTORC1, nos tecidos periféricos leva à inibição da sinalização da insulina e, consequentemente, a insulinorresistência(10). O aumento da atividade adipogénica e o rápido aumento ponderal culminam no aumento do risco de obesidade infantil, como ilustrado na Figura 1.
Para além desta hipótese, têm sido estudados outros mecanismos que tentam explicar o papel da “programação metabólica” que a elevada ingestão proteica parece modelar nas crianças. Neste sentido, tem sido alvo de muita atenção científica a diminuição dos mecanismos de β-oxidação provocados pela elevada ingestão de BCAA presente nas FI. Uma elevada ingestão proteica e, concomitantemente de BCAA, parece levar a um ponto de saturação das vias de degradação destes a.a, e consequentemente ao aumento dos níveis plasmáticos de BCAA. De entre estes, a leucina e a isoleucina são os a.a que mais promovem a diminuição da β-oxidação, por inibição do passo inicial deste processo metabólico(11). Quando se compararam 2 grupos de crianças alimentadas com FI, uma de elevado teor proteico (2.05g/100mL) e outra de baixo teor proteico (1.25g/100mL), verificou-se que as crianças que ingeriam FI de elevado teor proteico, apresentavam valores diminuídos de acilcarnitinas de cadeia longa, indiciando uma diminuição da β-oxidação(12). O mesmo se verificou ao comparar crianças alimentadas com leite materno e crianças alimentadas com FI, sendo que, as alimentadas com FI também apresentavam uma diminuição da β-oxidação(12). Assim, o aleitamento materno parece não provocar uma diminuição tão marcada da β-oxidação, mas entre FI de diferentes teores proteicos, as que têm menos proteína provocam uma menor diminuição da β-oxidação, sendo mais vantajosas do que as FI com elevado teor proteico.
A diminuição da β-oxidação leva, em última instância, a um maior ganho ponderal e, consequentemente, a um risco aumentado de obesidade infantil(12).
Outro a.a que tem merecido muita atenção por ter um potencial efeito de programador metabólico é a metionina. Aquando de uma elevada ingestão
proteica, sobretudo de origem animal e através das FI, ocorre também uma elevada ingestão deste a.a(11) que está envolvido em mecanismos epigenéticos, nomeadamente nos processos de metilação do ácido desoxirribonucleico (ADN) (13). Estes processos epigenéticos têm sido propostos como possíveis mecanismos associados a alterações no desenvolvimento da criança(13) sendo que, ao comparar crianças alimentadas com leite materno com crianças alimentadas com FI, as vias relacionadas com a metilação de metionina estão mais acentuadas nas crianças alimentadas com FI, principalmente com as fórmulas de elevada concentração proteica(14). Estas alterações no metabolismo de dadores de grupos metil e dos processos de metilação do ADN parecem aumentar o risco de desenvolvimento da obesidade(11). Na Figura 2 estão sumarizadas as possíveis hipóteses que tentam justificar a relação entre uma elevada ingestão proteica e o aumento do risco de obesidade infantil.
Figura 2 – Hipóteses justificativas do aumento do risco de obesidade provocado por uma elevada ingestão
As crianças com uma ingestão proteica superior a 2,5g/kg/dia apresentam níveis de IGF-1 circulante 35% superiores aos níveis de IGF-1 de crianças com ingestão proteica inferior(15), inclusive, um aumento de apenas 10g de proteína ingerida, aumenta em 5,67% os níveis circulantes de IGF-1(16). No entanto, parece que apenas a proteína de origem animal está associada à estimulação deste eixo IGF-1(17, 18).
No estudo Generation R(17) foi encontrada uma associação entre a ingestão proteica aos 12 meses de idade e a gordura corporal aos 6 anos, mas apenas significativa para a proteína animal. Num outro grande estudo transversal Europeu (estudo HELENA-CSS)(18), foram encontradas diferenças entre a origem da proteína (animal vs. vegetal) e alguns parâmetros antropométricos relacionados com o eixo IGF-1, nomeadamente uma correlação positiva entre o valor energético percentual (%VE) proveniente da proteína de origem animal com dois parâmetros: o z-score de IMC e a percentagem de massa gorda. Por outro lado, encontraram uma relação inversa entre o %VE oriundo da proteína vegetal com ambos os parâmetros antropométricos. Assim, apenas a proteína de origem animal parece contribuir para o aumento significativo de IGF-1 circulante e para o maior ganho ponderal, sendo que a proteína de origem vegetal poderá até ter um efeito benéfico na prevenção da obesidade infantil(18).
Num estudo comparativo, foi analisado com maior detalhe o impacto da proteína de origem animal nos níveis de IGF-1, entre duas grandes fontes proteicas, a cárnea e a láctea, verificando-se um aumento semelhante desses níveis em ambos os grupos(19). Porém, outros estudos concluem que a proteína láctea e, particularmente, a do leite de vaca possuiu um maior potencial
adipogénico(3, 9, 19). Ao aumentar a ingestão de leite de 200mL para 600mL ocorre um aumento de IGF-1 de 30%, em crianças com 2 anos e meio de idade(20). Este aumento parece dever-se ao elevado teor de leucina do leite de vaca. A leucina é o principal BCAA ativador da via mTORC1 e está demonstrado que as crianças alimentadas com leite materno apresentam níveis séricos de leucina inferiores às crianças alimentadas com FI(21). Assim, a adipogénese aumentada em crianças com um elevado consumo de proteína láctea deve-se, provavelmente, não só ao aumento de insulina e de IGF-1 causados pelo elevado teor proteico, mas também, ao elevado teor de leucina do leite de vaca que condiciona um aumento dos níveis de leucina circulante(21), tal como demonstrado na Figura 3.
Figura 3 – Processo metabólico da adipogénese excessiva resultante da ingestão de fórmulas infantis ricas em leucina. Adaptado de Luque et al(9).
O elevado teor proteico das FI tem sido associado a uma maior adiposidade, principalmente na zona abdominal em crianças com idade superior aos 2 anos(22). Ao atingirem os 6 anos de idade, as crianças que ingeriram FI com elevado teor proteico, apresentam um aumento do risco de adiposidade excessiva duas vezes superior (OR ajustado: 2.13)(22). É precisamente entre os 5 e os 6 anos de idade que se dá o ressalto adipocitário (RA), que é um período fisiológico correspondente ao momento da segunda inflexão da curva de IMC(23). Tem sido apontado que a idade do RA e o percentil de IMC em que a criança se encontra nesse momento são fortes preditores da obesidade na vida adulta(24, 25). Assim, por cada ano de idade em que o RA ocorra mais precocemente, o IMC em adultos jovens aumenta 0,63(26). Este aumento do IMC parece ser influenciado pela alimentação da criança, ou seja, quando o aleitamento materno é interrompido antes dos 4 meses de idade, o RA ocorre em idade inferior e o IMC correspondente é superior(27). Este mecanismo pode justificar os resultados de muitos estudos em que as crianças alimentadas com leite materno apresentam um crescimento menos acelerado do que as crianças alimentadas com FI(23). Por outro lado, a idade do RA parece estar associada à ingestão proteica animal uma vez que, limitar a ingestão proteica de origem animal, nos primeiros anos de vida, parece diminuir o risco de um RA em idade precoce(28).
Ao analisar o efeito da ingestão de proteína láctea no peso corporal, foi encontrada uma correlação positiva com o peso e com o IMC de crianças até aos 5 anos de idade. Relativamente à ingestão de proteínas do leite de vaca, ao comparar crianças no percentil (P) 90 com crianças no P10, as que se encontram no P90 consomem, em média, mais 15,1g/d de proteína, o que corresponde a
aproximadamente 415mL de leite meio gordo. Esta diferença implica que, aos 5 anos de idade, estas crianças pesam mais 300g e apresentam um aumento de 0,35 unidades de IMC(3). Por outro lado, o aumento de 1g/d de proteína láctea ingerida aos 21 meses, está associada a um aumento de 12% do risco de excesso de peso/obesidade aos 3 anos de idade (OR=1.12)(3).
No entanto, apesar da proteína láctea ser, marcadamente, a principal responsável pelo aumento da adiposidade nas crianças(11, 29), tem sido recentemente postulado que para além de avaliar o efeito de uma fonte alimentar específica, é importante analisar todo o padrão alimentar das crianças(3). Um padrão alimentar com um baixo consumo de produtos lácteos e com um maior consumo de proteína de origem vegetal está associado a um menor ganho ponderal em crianças até aos 5 anos de idade. Por outro lado, um padrão alimentar com uma baixa ingestão proteica total mas, com uma maior diversidade de fontes proteicas ingeridas, é o que parece conferir menor risco de ganho ponderal excessivo(3). Significa que, para diminuir o risco de obesidade infantil, o padrão alimentar das crianças deverá ser constituído por uma ingestão proteica mais baixa, consumindo uma maior variedade de diferentes fontes proteicas, dando primazia à proteína de origem vegetal.
Análise crítica
Tem sido amplamente estudado e discutido se o efeito da ingestão elevada de proteína no aumento do risco de obesidade se verifica em qualquer fase da infância ou apenas nos primeiros anos de vida. Porém, apenas há evidência desta associação nos primeiros 2 anos de vida, que é considerado o período mais crítico de “programação metabólica”. Este efeito pode dever-se ao tipo de proteína consumida uma vez que, para as crianças com idade igual ou inferior a 2 anos, a principal fonte proteica animal é o leite de vaca, o qual tem um efeito específico no crescimento(30).
Por outro lado, vários autores têm referenciado alguns grupos-alvo que apresentam maior sensibilidade à elevada ingestão proteica proveniente de FI. Estes grupos-alvo incluem crianças com um certo tipo de genótipo que as colocam em maior predisposição para desenvolver obesidade, nomeadamente crianças que apresentam um padrão de crescimento de recuperação ou ainda, crianças do género feminino. Para além disso, as crianças cujas mães têm excesso de peso ou obesidade parecem beneficiar aquando de uma ingestão proteica inferior pois, permite um crescimento mais gradual e menos acelerado(11).
É importante referir que, culturalmente, os pais têm tendência para oferecer às crianças alimentos ricos em proteína uma vez que acreditam que será benéfico para o seu crescimento. Mesmo após o início da diversificação alimentar, as crianças continuam a preferir os produtos lácteos que, tal como foi analisado nesta revisão, parecem desencadear um elevado potencial adipogénico. Torna-se,
por isso, importante abordar estas questões numa perspetiva de políticas educacionais direcionadas aos pais(9).
Conclusões
A grande maioria das crianças Europeias e, em particular, as portuguesas, apresentam uma ingestão proteica acima das suas necessidades. Este excesso proteico, quando ocorre nos primeiros 2 anos de vida, está associado a um maior risco de obesidade quer na adolescência, quer na vida adulta.
Para além de analisar a quantidade de proteína ingerida, é também importante analisar a qualidade desta, uma vez que diferentes fontes proteicas induzem diferentes efeitos metabólicos. A proteína láctea e, em especial a do leite de vaca, é a que mais contribui para o aumento do IGF-1 circulante, promovendo assim um maior ganho ponderal através da adipogénese.
Em conclusão, evitar uma elevada ingestão proteica, sobretudo proveniente de alimentos de origem animal, nos primeiros 2 anos de vida, parece constituir uma estratégia promissora na prevenção da obesidade infantil.
A presença de mais Nutricionistas nos Cuidados de Saúde Primários seria uma mais-valia para se atingir esse desiderato.
Agradecimentos
Um agradecimento ao Dr. Sérgio por tanto me ter ajudado e orientado, especialmente na elaboração deste trabalho. Obrigada por tudo o que me ensinou e por me incentivar a dar sempre o meu melhor. O meu sincero obrigada!
Obrigada aos meus pais, sem vocês não teria conseguido.
Obrigada à professora Bela pelos seus preciosos conselhos, por toda a paciência e toda a ajuda que me deu.
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