Efeito do consumo habitual de N-3 pufas sobre o comportamento alimentar e aspectos de sua regulação central em indivíduos com restrição de crescimento intrauterino

Abstract

Introdução: Nos seres humanos, a adversidade fetal está associada com escolhas alimentares menos saudáveis na idade adulta. Sabe-se que um menor crescimento fetal está relacionado à maior preferência por alimentos palatáveis e ao risco de obesidade. Ácidos graxos docosahexanoicos (DHA, ácidos graxos poli-insaturados ômega-3 - n-3 PUFAs) modulam o funcionamento do sistema mesolímbico dopaminérgico, envolvido nesse comportamento. Em ratos, nosso grupo evidenciou que o estresse neonatal interage com deficiência dietética leve de n-3 PUFAs, aumentando o risco para obesidade, resistência à insulina, precedido por hiperfagia na adolescência. Considerando o baixo peso ao nascer como marcador de exposição ao estresse metabólico crônico fetal, hipotetizou-se que o consumo de n-3 PUFAs pode interagir com o peso ao nascer e influenciar o comportamento alimentar. Objetivo: Verificar em dois estudos diferentes se o consumo habitual de n-3 PUFAs interage com o crescimento fetal (RCIU) e se interfere no comportamento alimentar e nos aspectos de sua regulação central em crianças e adolescentes/adultos jovens. Métodos: No estudo 1, a amostra incluiu 75 crianças das cidades de Montreal, Québec e Hamilton, Ontário, Canadá. Os participantes foram recrutados de uma coorte prospectiva de nascimentos já estabelecida (projeto MAVAN). O crescimento fetal foi com base na razão de peso ao nascer (BWR, peso ao nascer/média do peso ao nascer sexo-específica para cada idade gestacional da população local). Consideraram-se, tendo restrição de crescimento intrauterino (RCIU), as crianças com BWR<0,85. Aos 48 meses de idade, as mães preencheram um questionário de frequência alimentar; e, aos 72 meses, o Children’s Eating Behavior Questionnaire (CEBQ). Um modelo de regressão linear (General Linear Model - GLM) foi utilizado para avaliar a relação entre a RCIU e o consumo de n-3 PUFAs, aos 48 meses, e seu efeito nos escores do CEBQ, aos 6 anos de idade, considerando significativo um p<0,05. O projeto foi aprovado pelo Research Ethical Board do Douglas Mental Health Research Institute (n° 03/45). No estudo 2, a amostra incluiu 48 adolescentes/adultos jovens de Porto Alegre, RS. Os participantes foram recrutados de uma coorte prospectiva comunitária (projeto PROTAIA). A avaliação do crescimento fetal foi com base na BWR, e aqueles do tercil inferior da distribuição BWR foram considerados como RCIU. A concentração sérica de DHA (medida objetiva da ingestão de n-3 PUFAs) foi identificada por cromatografia gasosa. Os participantes preencheram o Dutch Eating Behaviour Questionaire (DEBQ). Um GLM foi realizado para avaliar a correlação entre a RCIU e o consumo de n-3 PUFAs e seu efeito nos escores do DEBQ, considerando significativo um p<0,05. As análises de Ressonância Magnética Funcional (fMRI), numa tarefa de visualização de alimentos palatáveis, não palatáveis e objetos neutros, tiveram como desfecho a ativação cerebral; e, como preditores, os valores contínuos dos níveis séricos de DHA e o BWR, utilizando uma regressão múltipla (FWE corrigido para comparações múltiplas com um p<0,05). O projeto foi aprovado pelo Comitê de Ética em Pesquisa do Hospital de Clínicas de Porto Alegre (n°12-0254). Resultados: No estudo 1, havia 40 meninas e 35 meninos. Não foram encontradas diferenças no consumo de n-3 PUFAs e outras variáveis de confusão entre indivíduos RCIU e não RCIU. No entanto, o GLM predizendo a “seletividade alimentar” aos 72 meses demonstrou uma interação significativa entre n-3 PUFAs e status de RCIU (sim/não) [Wald= 8,516; df=1; e p=0,004], com maior consumo sendo associado à diminuição da “seletividade alimentar” em crianças com RCIU. Não foram observados efeitos em outros domínios do CEBQ. No estudo 2, para a maioria das análises, havia 31 meninas e 16 meninos. Não foram encontradas diferenças nos níveis séricos de DHA e nas outras variáveis de confusão entre indivíduos RCIU e não RCIU. Somente o grupo com RCIU apresentou médias de peso ao nascer e do escore Z do IMC menores, quando comparado ao grupo não RCIU (p<0,0001 e p=0,046, respectivamente). O GLM predizendo “ingestão externa” evidenciou uma interação significativa entre a concentração sérica de DHA e status da RCIU (sim/não) [Wald=5,845; df=1; e p=0,016], com maiores níveis de DHA, sendo associados à diminuição do escore desse domínio em indivíduos com RCIU. Não foi observado efeito no domínio do DEBQ “ingestão emocional”, enquanto a “ingestão restritiva” não alcançou significância estatística [Wald=3,360; df=1; e p=0,067]. Na fMRI, tendo como preditores positivos e negativos, respectivamente, os níveis séricos de DHA e a razão de peso ao nascer (BWR), no contraste alimentos palatáveis>itens neutros, foi encontrada ativação cerebral no giro frontal superior direito (p corrigido=0,034). Ainda para esse contraste, tendo como preditor negativo apenas o BWR, a mesma região foi ativada (p corrigido=0,028), e ao considerar como preditores negativos ambos os níveis séricos de DHA e BWR, também foi encontrada ativação na mesma região cerebral (p corrigido=0,025). Os resultados de neuroimagem demonstraram que o BWR é um preditor mais importante, determinando, portanto, a ativação nessa região. Em outras palavras, quanto menor o BWR maior a ativação dessa região envolvida em controle de impulsos/tomada de decisão frente à visualização de imagens de alimentos palatáveis. Conclusões: Sugere-se que a restrição de crescimento intrauterino modula a ativação cerebral frente a estímulos relacionados a alimentos palatáveis, ativando uma área relacionada a controle de impulsos (giro frontal superior). Além disso, maior consumo de n-3 PUFAs pode proteger indivíduos com RCIU de comportamentos inadequados em diferentes idades, podendo beneficiar o comportamento alimentar infantil, bem como na adolescência/vida adulta, diminuindo a ingestão externa em resposta a estímulos alimentares externos.

Introduction: In humans, fetal adversity associates with less healthy food choices in adulthood. It is known that poor fetal growth is associated with an increased preference for palatable foods and obesity risk. Docosahexaenoic fatty acids (DHA, polyunsaturated fatty acids omega-3 - n-3 PUFAs) modulate the functioning of the dopamine mesolimbic system, which is involved in this behavior. In rats, our group showed that neonatal stress interacts with a mild dietary deficiency in n-3 PUFAs and increases the risk for obesity and insulin resistance, preceded by hyperphagia during adolescence. Considering low birth weight as a marker of chronic metabolic stress exposure, we hypothesized that n-3 PUFAs consumption could interact with birth weight and affect feeding behavior. Objective: We investigated in two different studies if the habitual consumption of n-3 PUFAs interacts with fetal growth (IUGR) and affects feeding behavior and aspects of their central regulation in children and adolescents/young adults. Methods: In study 1, the sample included 75 children from the city of Montreal, Quebec, and Hamilton, Ontario, Canada. Participants were recruited from an established prospective birth cohort (MAVAN project). Fetal growth was based on the birth weight ratio (BWR, birth weight/sex-specific mean birth weight for each gestational age), and children were considered intrauterine growth restricted (IUGR) if BWR<0.85. At 48-months of age, mothers completed a Food Frequency Questionnaire and at 72 months the Children’s Eating Behavior Questionnaire (CEBQ). A linear regression model (General Linear Model – GLM) was used to evaluate the correlation between IUGR and n-3 PUFAs consumption at 48 months and its effect on CEBQ scores at 6 years of age, considering statistically significant a p<0.05. The project was approved by the Research Ethical Board of the Douglas Mental Health Research Institute (n° 03/45). In study 2, the sample included 48 individuals from Porto Alegre, RS. Participants were recruited from a prospective communitarian cohort (PROTAIA project). Fetal growth was based on the BWR, and those in the lower tertile of the BWR distribution were considered IUGR. Serum DHA concentration (objective measure of n-3 PUFAs intake) was identified by gas chromatography. Participants filled out a Dutch Eating Behaviour Questionnaire (DEBQ). A General Linear Model (GLM) was used to evaluate the correlation between IUGR and serum DHA concentration and its effect on DEBQ scores, considering statistically significant a p<0.05. The Functional Magnetic Resonance Imaging (fMRI) analyzes in a task facing the visualization of palatable and non-palatable foods, as well as neutral objects had brain activation as the outcome, and the serum levels of DHA and BWR as continuous predictors, using a multiple regression (FWE corrected for multiple comparisons with p<0.05). The project was approved by the Research Ethical Board of the Hospital de Clínicas de Porto Alegre (n°12-0254). Results: In study 1, there were 40 girls and 35 boys. No differences were found on n-3 PUFAs consumption and other confounding variables between IUGR and non-IUGR individuals. However, the GLM model predicting food fussiness at 72 months showed a significant interaction between n-3 PUFAs and IUGR status (yes/no) [Wald= 8.516; df=1; p=0.004], with higher intakes being associated with decreased risk for food fussiness in IUGR children only. No effects were seen on the other domains of the CEBQ. In study 2, for most of the analyzes there were 31 girls and 16 boys. There were no differences in serum levels of DHA and other confounding variables between IUGR and non-IUGR individuals. However, the group with IUGR showed lower birth weight mean and BMI Z score when compared to the non-IUGR group (p<0.0001 and p=0.046, respectively). The GLM model predicting external eating showed a significant interaction between serum DHA concentration and IUGR status (yes/no) [Wald=5.845; df=1; p=0.016], with higher serum DHA concentration being associated with decreased external eating in the IUGR individuals. No effects were seen in the DEBQ domain emotional eating, while restrictive eating did not reached statistical significance [Wald=3.360; df=1; p=0.067]. In the fMRI, having as positive and negative predictors the serum DHA concentration and BWR respectively, in the contrast palatable foods>neutral objects we found an activation in the right superior frontal gyrus (p corrected=0.034). In this contrast, using only BWR as a negative predictor, the same area was activated (p corrected=0.028), and when considering as two negative predictors (serum DHA concentration and BWR), activation was found in the same brain region (p corrected=0.025). The fMRI results showed that BWR is a more important predictor determining activation of this brain region. In other words, the lower BWR (more IUGR), the more activation in this area involved in impulse control/decision making facing the visualization of palatable foods´ images. Conclusion: We suggest that IUGR modulates the brain activity facing stimuli related to palatable foods, activating an area related to impulse control (superior frontal gyrus). Moreover, higher intake of n-3 PUFAs can protect individuals with IUGR from inappropriate behaviors at different ages, decreasing food fussiness and the external eating in response to external food cues.