I deficit di vitamina B12 di origine materna nel neonato: sfide attuali e future
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NUTRIZIONE DI BASE A CURA DI Elvira Verduci I deficit di vitamina B12 di origine materna nel neonato: sfide attuali e future Neonatal cobalamin deficiency secondary to maternal causes: today and future challenges Chiara Montanari1 (foto), Laura Fiori1, Davide Tonduti2,3, Eleonora METABOLISMO DELLA VITAMINA B12 Bonaventura2, Irene Degrassi1, Mirko Gambino1, Camilla Sertori1,5, a vitamina B12 o cobalamina svolge il ruolo di L Martina Tosi1,4, Alessandra Bosetti1, Luisella Alberti5, Simona Lucchi5, cofattore di due enzimi: la metionina sintasi e la Cristina Cereda5, L-metilmaloniL-CoA mutasi. La B12 introdotta con Gianvincenzo Zuccotti1,3, la dieta viene assorbita e metabolizzata attraverso Elvira Verduci1,4 alcuni passaggi (Figura 1a). Nel circolo ematico, la 1 Dipartimento di Pediatria, Ospedale dei cobalamina si lega a due proteine circolanti: per il Bambini Vittore Buzzi 20% alla transcobalamina (olotranscobalamina) e per 2 UOC Neurologia pediatrica, Ospedale il restante 80% all’aptocorrina. La transcobalamina dei Bambini Vittore Buzzi trasporta la B12 alle cellule, ove subisce 3 Dipartimento di Scienze Biomediche e numerosi passaggi enzimatici trasformandosi in Cliniche, Università degli Studi di Milano Metilcobalamina (Me-Cbl), cofattore dell’enzima 4 Dipartimento di Scienze della Salute, Università degli Studi di Milano citoplasmatico metionina-sintasi (conversione 5 Laboratorio di Riferimento Regionale Screening Neonatale, dell’omocisteina in metionina) e Adenosilcobalamina Ospedale dei Bambini Vittore Buzzi (Ado-Cbl) cofattore della reazione mitocondriale operata dall’enzima L-metilmalonil-CoA mutasi ABSTRACT: (conversione del Succinil-CoA in Metilmalonil-CoA) Cobalamin is essential for infant neurodevelopment; (Figura 1b). high levels of propionylcarnitine, methylmalonic acid and/or homocysteine at expanded newborn screening FONTI ALIMENTARI allow the identification of maternal secondary deficiencies. An inadequate intake of cobalamin is a L’uomo può acquisire la vitamina B12 solo tramite frequent cause of deficiency in pregnancy. Today’s l’assunzione di prodotti di origine animale. Le fonti aim is to define clinical and biochemical phenotype and the adequate therapy; future prevention strategies alimentari più ricche sono: fegato di bue, carne are needed. (soprattutto rossa), pesce, e uova; inoltre, è presente in latte, yogurt e formaggi. Sebbene la vitamina B12 KEYWORDS: possa trovarsi anche in alghe quali l’alga Nori o l’alga maternal B12 deficiency, vegetarian and vegan diets, Clorella, la sua biodisponibilità risulta essere molto expanded newborn screening, prevention strategies variabile e solitamente bassa. Mediamente l’intake di vitamina B12 con una dieta bilanciata è di circa 4-6 μg/die: secondo il documento sulle Diete Vegetariane Indirizzo per la corrispondenza: della Società Italiana di Nutrizione Umana (SINU) Chiara Montanari, Dipartimento di Pediatria, coloro che seguono un pattern dietetico latto-ovo- Ospedale dei Bambini Vittore Buzzi, Università degli vegetariano (LOV) o vegano (VEG) hanno un apporto Studi di Milano, Via Lodovico Castelvetro, 32, 20154 significativamente inferiore ai livelli raccomandati per Milano, Italia. Tel (+393331048532). la popolazione. I livelli di carenza pre-clinica risultano E-mail: chiara.montanari@asst-fbf-sacco.it più elevati nei VEG rispetto ai LOV. È importante evidenziare che anche coloro che includono latte, DOI: 10.19186/GGENP_2023.002 latticini e uova nella propria alimentazione non sempre assumono sufficienti quantità di B12. 6 GIORN GASTR EPATOL NUTR PED 2023;XV:1
NUTRIZIONE DI BASE I deficit di vitamina B12 di origine materna nel neonato: sfide attuali e future Figura 1 Metabolismo della cobalamina (Green et al., 2017 rif.1) a. Nello stomaco la cobalamina contenuta negli alimenti e legata ad alcune proteine, diviene libera grazie all’azione del pH gastrico acido. Al fine di prevenirne la degradazione chimica in ambiente acido, la cobalamina libera si lega immediatamente ad alcune glicoproteine (aptocorrine) secrete dallo stomaco e dalle ghiandole salivari. Le cellule parietali gastriche liberano nello stomaco il fattore intrinseco (FI), una glicoproteina in grado di legare la vitamina B12. Il complesso aptocorrina-B12 viene scisso a livello duodenale dalle proteasi pancreatiche. In questo modo la vitamina si trova nuovamente libera e può legarsi al FI. Il complesso Cbl-FI viene quindi trasportato fino al piccolo intestino. A livello dell’ileo terminale la vitamina B12 viene assorbita mediante due meccanismi: il 97% per endocitosi tramite il recettore specifico per il complesso Cbl-FI, il restante 3% per diffusione passiva. La frazione assorbita totale di vitamina B12 dipende dall’intake alimentare, dal rilascio pH dipendente della cobalamina presente negli alimenti e dal funzionamento del sistema fattore intrinseco, nonche ́dal numero di recettori presenti nell’ileo terminale. Il complesso Cbl-FI così inglobato all’interno dell’enterocita, per azione della catepsina L-lisosomiale viene poi scisso rilasciando nel circolo ematico la cobalamina, la quale si lega nuovamente a due proteine circolanti: il 20% alla transcobalamina e il restante 80% all’aptocorrina. b. La transcobalamina trasporta la vitamina alle cellule dell’organismo legandosi al suo recettore espresso sulla parete cellulare. Nelle cellule, tramite numerosi processi enzimatici, la cobalamina viene trasformata in Metilcobalamina (Me-Cbl), coenzima della metionina sintasi, e in Adenosilcobalamina (Ado-Cbl), coenzima della L-metilmaloniL-CoA mutasi. GIORN GASTR EPATOL NUTR PED 2023;XV:1 7
NUTRIZIONE DI BASE I deficit di vitamina B12 di origine materna nel neonato: sfide attuali e future Nella Tabella 1 è riportato il contenuto medio di stimare l’apporto di vitamina B12 al fine di correggere vitamina B12 negli alimenti. eventuali carenze. Tabella 1 IDENTIFICARE IL DEFICIT DI COBALAMINA Contenuto medio di vitamina B12 negli alimenti (fonte: LARN; BDA-IEO). Il solo dosaggio plasmatico di B12 è poco specifico Contenuto medio di e sensibile per identificare una condizione carenziale, Alimenti vitamina B12/100 g rendendo necessaria l’interpretazione congiunta Fegato, bovino 110 μg di biomarkers diretti e indiretti.4,5 Tra questi vi è Vitello, carne magra 2 μg l’accumulo dei metaboliti a monte delle reazioni Pollo, petto, senza pelle tracce catalizzate dalla cobalamina, omocisteina totale (HCY) e/o acido Metilmalonico (MMA) e le modifiche Tacchino, intero, senza pelle 2 μg ematologiche, quali anemia macrocitica, neutropenia e Merluzzo 1 μg iper-segmentazione dei neutrofili, indicatore sensibile, Orata, filetti 2 μg sebbene non specifico, di un deficit vitaminico. Aringa 16 μg Come marcatore diretto della carenza di B12 è stato Tonno 5 μg proposto il dosaggio della olotranscobalamina sierica in sostituzione della semplice cobalamina plasmatica Molluschi (media) 19 μg (legata all’aptocorrina), considerata marker precoce e Crostacei (media) 3 μg specifico di modificazioni dello stato vitaminico.4 Uovo di gallina, intero 2,5 μg Parmigiano 4,2 μg SCREENING NEONATALE ESTESO DEFICIT DI B12 Mozzarella di vacca 4,2 μg Lo screening neonatale esteso, attraverso il dosaggio Latte di vacca, intero 0,4 μg di metaboliti a monte delle reazioni catalizzate dalla cobalamina, permette di identificare neonati con deficit secondario a una condizione materna. L’aumentato FABBISOGNI NUTRIZIONALI valore di proprionilcarnitina (C3) suggerisce in primis la presenza di un blocco a carico della via metabolica che Secondo le linee guida della World Health coinvolge l’acido propionico e l’acido metilmalonico. Organization (WHO) e i LARN (Livelli di Assunzione di Entrano quindi in diagnosi differenziale i difetti genetici Riferimento di Nutrienti ed energia per la popolazione della propionil-CoA carbossilasi e della metilmalonil- italiana 2014), il fabbisogno medio di vitamina B12 CoA mutasi, gli errori multipli nel metabolismo in gravidanza è di 2.2 μg/die, durante l’allattamento intracellulare della cobalamina e una condizione di di 2.4 μg/die1,2. L’intake raccomandato con la dieta carenza di vitamina B12. Il second tier test (2TT) si attesta a 2.4 μg/die durante la gravidanza e a permette di fare diagnosi differenziale, evidenziando la 2.6 μg/die durante l’allattamento secondo la WHO, concentrazione di: MMA, HCY, ac. Metilcitrico e ac.3- mentre i LARN 2014 raccomandano l’assunzione OH-Propionico.6 L’aumento isolato e modesto di MMA di 2.6 μg/die in gravidanza e 2.8 μg/die durante e/o HCY, pone il sospetto di deficit di B12, che, per l’allattamento1,2. L’EFSA riporta un AI (adequate intake) essere confermato, richiede il dosaggio di cobalamina di 4.5 μg/die per le donne in gravidanza e di 5 μg/die e omocisteina di mamma e bambino. durante l’allattamento3. Il feto durante la gravidanza ha un fabbisogno totale di circa 50 μg di vitamina B12 CAUSE DEL DEFICIT DI B12 mentre in età pediatrica il fabbisogno medio si attesta a 0.7-1.3 μg/die fino a 10 anni e a 1.8-2 μg/die dagli I deficit di vitamina B12 possono essere causati da 11 ai 17 anni di età. Tra le principali cause di deficit di condizioni sia genetiche che acquisite. Mutazioni di B12 l’insufficiente apporto alimentare riveste un ruolo enzimi e trasportatori coinvolti nell’assorbimento, preponderante. La diffusione di pattern alimentari trasporto e metabolismo intracellulare della B12 LOV o VEG non adeguatamente supplementati ha costituiscono una causa rara ma possibile. Le cause aumentato notevolmente il rischio di carenze di più comuni di deficit di cobalamina sono condizioni vitamina B12. Per questo motivo è fondamentale acquisite (Tabella 2). Un intake inadeguato costituisce che durante l’intero periodo gestazionale, e la principale condizione di aumentato rischio di deficit auspicabilmente anche prima del concepimento, le di vitamina B12, insieme a tutte le condizioni che madri si sottopongano a valutazioni dietetiche per determinano malassorbimento gastro-intestinale. GIORN GASTR EPATOL NUTR PED 2023;XV:1 8
C. MONTANARI, L. FIORI, D. TONDUTI, E. BONAVENTURA, I. DEGRASSI, M. GAMBINO, C. SERTORI, M. TOSI, A. BOSETTI, L. ALBERTI, S. LUCCHI, C. CEREDA, G. ZUCCOTTI, E. VERDUCI Tabella 2 Cause acquisite di deficit di vitamina B12. CAUSE ACQUISITE DEL DEFICIT DI VITAMINA B12 Basso intake dietetico Diete vegane, Diete latto-ovo-vegeteriane strette, Abuso di alcolici, Anzianità Cause autoimmuni Anemia perniciosa Malassorbimento a livello gastrico Gastrite atrofica, Gastrite cronica, Infezione da H. pylori Small-bowel bacterial overgrowth, Malattia celiaca, Malattie Infiammatorie Croniche Malassorbimento a livello intestinale Intestinali (MICI), Insufficienza pancreatica Cause chirurgiche Gastrectomia, Bypass gastrico, Resezioni ileali Cause farmacologiche Inibitori della pompa protonica, Colestiramina Tra queste, l'assenza di fattore intrinseco, secondario ridotto numero e ipersegmentazione dei neutrofili) e a cause autoimmuni (anemia perniciosa), infettive neurologici (inizialmente parestesie e alterazioni della (H. pylori), o chirurgiche (by pass gastrico), comporta sensibilità periferica, progressiva demielinizzazione una drastica riduzione del suo assorbimento. del sistema nervoso centrale). Recentemente è stata dimostrata inoltre una relazione inversa tra B12 e valori di BMI in epoca CASISTICA pregestazionale e gestazionale, facendo supporre come donne obese possano essere più predisposte Da Novembre 2021 a Dicembre 2022 sono stati al deficit.7 La composizione del microbiota intestinale inviati dal Laboratorio di Screening Neonatale della influenza infine lo stato della cobalamina in quanto Regione Lombardia (Ospedale dei Bambini V. Buzzi) generi come Bifidobacterium e Lactobacillus hanno presso il centro di malattie metaboliche congenite un ruolo nella sua produzione; un maggiore intake dell’Ospedale dei Bambini V. Buzzi di Milano, 31 neonati dietetico di B12 sembra inoltre essere associato a con deficit di B12 secondario a deficit materno (17 una maggiore ricchezza e uniformità del microbiota femmine, 14 maschi). I neonati sono stati selezionati intestinale, con aumento di specie antinfiammatorie e allo screening per C3 aumentato (media 5,12 µM/L - butirrato produttrici.8 v.n.
NUTRIZIONE DI BASE I deficit di vitamina B12 di origine materna nel neonato: sfide attuali e future Figura 2 Distribuzione etnica, alimentazione dei neonati e distribuzione delle cause alimentari e non nella nostra popolazione Alla prima visita 7 pazienti presentavano valori di mcg/2,5 ml) con ulteriori somministrazioni in base al vitamina B12 >400 pg/mL, tutti allattati con latte tipo di allattamento e alla causa del deficit materno. in formula esclusivo o misto (Figura 2). Sono stati La stessa terapia è stata consigliata alla mamma. valutati inoltre gli aminoacidi e le acilcarnitine Dopo circa un mese dalla somministrazione, i plasmatiche (metionina sempre nella norma, C3 valori di cobalamina sono risultati nella norma con aumentata in 3 pazienti, max 2.1 µM/L, v.n.
NUTRIZIONE DI BASE I deficit di vitamina B12 di origine materna nel neonato: sfide attuali e future Grazie allo screening neonatale è possibile identificare BIBLIOGRAFIA maggiormente condizioni di deficit materno, che si traducono in deficit neonatale. 1. Vitamin and mineral requirements in human nutrition. (World Attraverso la presa in carico di questi pazienti e uno Health Organization ; FAO, 2004) stretto follow-up è possibile la definizione del fenotipo 2. Livelli di Assunzione di Riferimento di Nutrienti ed energia biochimico e clinico alla nascita, l’identificazione di per la popolazione italiana (LARN) 2014, Società Italiana di cut-off di laboratorio che possano meglio orientare Nutrizione Umana, https://sinu.it/2019/07/09/vitamine- l’interpretazione dei dati, e una migliore conoscenza fabbisogno-medio-ar/ dell’outcome neurologico a medio e lungo termine, 3. Scientific Opinion on Dietary Reference Values for cobalamin così da poter definire retrospettivamente un modello (vitamin B12). EFSA Journal. 2015;13(7). DOI: https://doi. di gestione diagnostico-terapeutica ottimale. La org/10.2903/j.efsa.2015.4150 diffusione di tali dati si pone come sfida futura 4. Herrmann W, Obeid R. Cobalamin deficiency. Subcell Biochem. l’attuazione di programmi di prevenzione fin dal 2012;56:301-322. periodo pre-concezionale, quali parti integranti del 5. Brouwer-Brolsma EM, Dhonukshe-Rutten RAM, van percorso ginecologico-ostetrico. Wijngaarden JP, et al. Dietary sources of vitamin B-12 and their association with vitamin B-12 status markers in healthy older adults in the B-PROOF study. Nutrients. 2015;7(9):7781- 7797. 6. Pajares S, Arranz JA, Ormazabal A, et al. Implementation of second-tier tests in newborn screening for the detection of vitamin B12 related acquired and genetic disorders: results on 258,637 newborns. Orphanet J Rare Dis. 2021;16(1). 7. O’Malley, E. G. et al. Folate and vitamin B12 levels in early pregnancy and maternal obesity. Eur. J. Obstet. Gynecol. Reprod. Biol. 231, 80–84 (2018). 8. Degnan PH, Taga ME, Goodman AL. Vitamin B12 as a modulator of gut microbial ecology. Cell Metab. 2014;20(5):769-778. 9. Adaikalakoteswari, A. et al. Vitamin B12 deficiency and altered one-carbon metabolites in early pregnancy is associated with maternal obesity and dyslipidaemia. Sci. Rep. 10, 11066 (2020). 10. Shridhar K, Dhillon PK, Bowen L, et al. Nutritional profile of Indian vegetarian diets--the Indian Migration Study (IMS). Nutr J. 2014 Jun 4;13:55. KEY POINTS ► Lo screening neonatale permette di identificare condizioni carenziali materno-neonatali svelando l’elevata frequenza di questo deficit ► La principale causa del deficit di vitamina B12 materno è di origine alimentare, seppur anche altre cause genetiche o acquisite debbano essere indagate ► Soggetti latto-ovo-vegetariani e vegani presentano un aumentato rischio di deficit di vitamina B12 rispetto agli onnivori si rendono necessari programmi di prevenzione con valutazioni dietetiche nel periodo pre-concezionale e gestazionale per identificare i soggetti a rischio GIORN GASTR EPATOL NUTR PED 2023;XV:1 11
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