Influencia de los factores nutricionales sobre el crecimiento pre y postnatal: Un estudio experimental

Abstract

El retardo prenatal de crecimiento (RPC) se caracteriza por reducción de la tasa de crecimiento fetal que impide que los niños desarrollen su completo potencial de crecimiento. La mayoría de los RPC se deben a restricciones en el aporte de nutrientes como consecuencia de deficiencias en la nutrición materna y en el flujo sanguíneo uteroplacentario. El grado de retardo del crecimiento se correlaciona con la disponibilidad de alimentos y la duración de la desnutrición. Existe amplia variedad de protocolos experimentales para analizar el RPC. Unos aplican restricciones en la dieta de las madres gestantes que incluyen desde la reducción calórica media (15%), moderada (50%) o severa (70%). Otros, simulan la insuficiencia uteroplacentaria que ocurre en humanos. Entre estos últimos, cabe mencionar el más frecuentemente empleado que corresponde al ligamiento bilateral de la arteria uterina aplicado a ratas durante la gestación. Este procedimiento es un ejemplo extremo de insuficiencia uteroplacentaria e involucra un conjunto de condiciones que provocan restricción del aporte de glucosa y aminoácidos y alteración de la fisiología fetal afectando la homeostasis fetal. Por otra parte, es de considerar que el cráneo, no es una unidad anatómica sino que comprende dos componentes craneanos mayores: el neurocráneo y el esplacnocráneo o facial. De las funciones particulares de cada componente mayor, se diferencian los componentes menores. Este trabajo toma la idea básica contenida en la “Teoría Craneana Funcional”. El objetivo general fue analizar si factores extrínsecos aplicados en las etapas prenatal y postnatal, tales como la disminución del flujo sanguíneo materno-fetal en el primer caso, y la subnutrición proteico-calórica en el segundo, conducen a retardo de crecimiento ponderal, craneano y de órganos y tejidos funcionalmente asociados al segmento cefálico; con modificación del dimorfismo sexual. En caso afirmativo, evaluar si la rehabilitación nutricional postnatal puede revertir el retardo de crecimiento y restituir el patrón dimórfico. Se realizó un estudio longitudinal con ratas de laboratorio Rattus norvegicus albinus (var. Wistar) y se constituyeron los grupos experimentales: (a) Control: Madres y crías que no recibieron ningún tratamiento y con alimentación stock ad libitum durante la gestación, lactancia y postlactancia; (b) Retardo Prenatal de Crecimiento: Crías a cuyas madres se les practicó la técnica de ligamiento parcial de las arterias uterinas al día 15 de gestación. Recibieron dieta stock ad libitum. Las crías con RPC fueron subdivididas en: (b1) Retardo prenatal de crecimiento y normonutrición lactacional y postlactacional: Gestación: Se realizó el procedimiento indicado en (b). Lactancia: Normonutrición materna consistente en la administración de dieta stock ad libitum. Postlactancia: Normonutrición de las crías mediante prueba de Kolmogorov-Smirnov. Las diferencias entre grupos por edad, sexo y tratamiento se analizaron mediante análisis multifactorial de la varianza. Las comparaciones entre grupos fueron analizadas mediante pruebas rango múltiple. Los valores medios fueron estandarizados a diferencias porcentuales entre medias. El análisis discriminante se aplicó en todos los tratamientos. Los resultados obtenidos permiten concluir que la disminución del flujo sanguíneo materno-fetal ocurrida en el último tercio del período gestacional, reduce el crecimiento ponderal y craneano, de ambos sexos, al nacimiento. El estrés intrauterino provoca cambios de tamaño y forma craneana modificando en mayor medida al componente facial. La mayor estabilidad neurocraneana se asocia con el mecanismo conocido como “brain sparing effect”, en el cual el sistema nervioso central resulta preferencialmente perfundido a fin de mantener el aporte de oxígeno necesario para el mantenimiento de las funciones cerebrales. La adaptación al ambiente intrauterino desfavorable genera respuestas que permiten a los organismos sobrevivir a costa de alterar su trayectoria normal de crecimiento. Así, los machos presentan mayor retardo en el crecimiento craneano que las hembras de manera que el dimorfismo sexual (DS) observado en condiciones control resulta inhibido. La importancia de estas adaptaciones es crítica no sólo en lo inmediato sino también en la vida postnatal, tal como ocurre luego de la rehabilitación nutricional en lactancia y postlactancia, las cuales resultan no ser totalmente suficientes para revertir el RPC. Ello conduce a respuestas diferenciales dependientes del sexo y de la etapa ontogénica analiz ada. En machos el crecimiento ponderal y neurocraneano continúa disminuido, en especial el componente ótico durante la lactancia. En cambio, el esplacnocráneo y sus componentes, presentan crecimiento compensatorio durante la postlactancia. Las hembras tienen durante la lactancia crecimiento compensatorio completo ponderal y craneofacial. El componente neural medio es el que más aporta a la recuperación del tamaño neural y el alveolar del tamaño esplacnocraneano. Durante la postlactancia, el crecimiento en tamaño neural vuelve a diferir del patrón control, afectando principalmente al componente neural medio. En los animales con retardo de crecimiento, la inhibición dimórfica observada al nacimiento continúa durante la lactancia en el tamaño neural y facial así como en los componentes neural medio, respiratorio y alveolar y en la forma del neural medio, masticatorio y alveolar. El neural posterior presenta dimorfismo inverso al patrón control. Hubo de mediar más tiempo de rehabilitación nutricional durante la postlactancia para que el DS neuro y esplacnocraneano se restableciera. A partir de los 42 días de edad los machos recuperaron el tamaño craneano a nivel del neural medio, respiratorio y masticatorio. La subnutrición de las madres durante la lactancia y postlactancia provoca en las crías con RPC disminución de hasta el 40% del peso corporal. La magnitud de los cambios se evidencia también acumulativamente a nivel morfométrico. Machos y hembras continúan con retardo en los componentes neural y facial así como en los pesos de cerebro y músculo masetero. Nuevamente el componente facial es proporcionalmente más modificado. Estos ajustes conducen a que el DS sea tardío en peso corporal, tamaño y forma neurocraneana. Por último, en la rehabilitación nutricional en los animales RPC subnutridos durante la lactancia el crecimiento ponderal fue diferente en cada sexo. Los machos no recuperan el peso corporal y las hembras tienen crecimiento compensatorio completo. A nivel craneofacial presentan menor tamaño neural y facial. Los componentes neural anterior y ótico tienen mayor retardo y el masticatorio muestra tendencia para alcanzar el tamaño control a edad final, sin lograr revertir los cambios a nivel del componente mayor. En ambos sexos, también hay modificaciones en la forma craneana, con mayor variación facial a nivel masticatorio y respiratorio. Estas modificaciones se acompañan de disminución en el peso del músculo masetero reduciendo el 2% de su contribución al peso total de la cabeza. El patrón de dimorfismo sexual ponderal y craneano es similar a control. En síntesis, los organismos sobreviven a la disminución del flujo sanguíneo maternofetal mostrando retardo del crecimiento ponderal y craneofacial, el cual no puede ser revertido mediando rehabilitación nutricional durante la vida postnatal. Esta estrategia adaptativa resulta viable, aún cuando provoca cambios permanentes en órganos y tejidos de importancia funcional: cerebro y masetero. Si las condiciones nutricionales deficientes, tal como la subnutrición proteico-calórica, persisten en las etapas ontogenéticas en las cuales el crecimiento del organismo continúa, el organismo sobrevive a pesar que el retraso del crecimiento ponderal, craneofacial, cerebral y muscular es mayor. El dimorfismo sexual, como componente sustancial de la variabilidad intrapoblacional y de la capacidad de los mamíferos de adecuarse a la competencia interespecífica en momentos de crisis e intraespecífica en momentos de prosperidad es influenciado por la plasticidad fenotípica originada por factores ambientales. Tales factores, como la disminución del flujo sanguíneo materno-fetal y la subnutrición lactational y postlactancional afectan a los individuos de una población durante toda la ontogenia. Esto conduce a que en general, sean las hembras las que tiendan a apartarse menos del canal de crecimiento. Representa esto entonces mejor sobrevida, con probable beneficio tanto al individuo como a la especie. Las respuestas que muestran los animales a lo largo de la ontogenia permiten sugerir que los machos y las hembras tienen diferentes estrategias de adaptación al estrés nutricional temprano. Es así que los resultados obtenidos resultan coincidentes con la “Hipótesis de Barker” respecto al efecto tardío diferencial en los sexos, el “Postulado de Tanner” concerniente a la mejor canalización de crecimiento femenino y la “Life History Theory”, por la importancia de la perspectiva epigenética en la comprensión de los procesos adaptativos. Finalmente, las semejanzas entre sujeto y objeto experimental en términos de organización biológica del desarrollo y el control y la regulación hormonal del crecimiento, permiten realizar generalizaciones consistentes con la clase mamíferos.