Lo straordinario potere del gusto: olio di oliva e bambini G I A N F R A N C O T R A PA N I P E D I AT R A A S L 1 S A N R E M O ( I M ) Le esperienze vissute nell’infanzia Influenzano in senso positivo o negativo tutto il resto della vita. Le esperienze elaborate nelle aree cerebrali sono tutte collegate tra loro per raggiungere un fine Sebastián J. Lipina Michael I. Posner (2012) “The impact of poverty on the development of brain networks “ Front Hum Neurosci. 2012; 6: 238. Published online 2012 August 17. Doi 10.3389/fnhum.2012.00238 Lo sviluppo cerebrale La corteccia prefrontale (lobi frontali) termina la sua maturazione nell’adolescenza è associata ◦ Memoria ◦ pensiero astratto ◦ controllo degli impulsi Responsabile funzioni cognitive più avanzate comportamento ◦ Attenzione ◦ motivazioni per il raggiungere uno scopo Güler, O. E., & Thomas, K. M. (2013). Developmental differences in the neural correlates of relational encoding and recall in children: An event-related fMRI study. Developmental Cognitive Neuroscience, 3, 106–116. Lo sviluppo cerebrale Il sistema limbico è deputato alle reazione istintive ed emotive Risposta allo stress Ricerca di gratificazione, legate agli alimenti. Ippocampo formazione della memoria e del controllo nello spazio Ipotalamo controlla tutte le reazioni allo stress Amigdala modula le risposte allo stress William B. Carey “Developmental-behavioral Pediatrics” Elsevier Health Sciences, 2009 - 1042 pagine Il cervello del bambino Alla nascita • presenti quasi tutti i neuroni che avremo in età adulta, • fino a due anni, più sinapsi di quante ne avremo in età adulta • progressivamente queste vengono ridotte fino alla quantità necessaria Il cervello del bambino Nei primi 1000 giorni di vita il cervello coordina le varie zone “bagaglio di esperienza” Produrre ed eliminare sinapsi: plasticità e adattabilità Condizione controllata da fattori genetici, ed espressività, legata ad ambiente e stile di vita Huttenlocher P. “Neural Plasticity: The Effects of the Environment on the Development of the Cerebral Cortex.” Harvard University Press; 2002 I Skaliora (2002) "Experience-dependent plasticity in the developing brain International Congress Series 1241, 313-320 Il cervello del bambino Più stimoli riceve dall’esterno, riguardo al gusto, più sinapsi si formeranno nella zona di riferimento Più spesso si ripete l’informazione più le sinapsi diventano stabili Più queste rimangono deboli, più facilmente verranno eliminate “potate”. Mangina CA, Sokolov EN. (2006) Neuronal plasticity in memory and learning abilitites: theoretical position and selective review. International Journal of Psychophysiology.; 60:203 Il cervello del bambino Le sinapsi stabili migliorano apprendimento e memoria Il blooming and pruning (esperienze) più rapido ed efficiente, se fosse controllato solo dai geni Accelera adattabilità del cervello all’ambiente Mangina CA, Sokolov EN. (2006) Neuronal plasticity in memory and learning abilitites: theoretical position and selective review. International Journal of Psychophysiology.; 60:203 Il cervello del bambino Secondo trimestre ◦ Corteccia cerebrale (circonvoluzioni) assoni dei neuroni con mielina. terzo trimestre ◦ maturazione della corteccia cerebrale e mielina Risposte agli stimoli esterni e alle variazioni della composizione del liquido amniotico ◦ Iniziano i primi processi di apprendimento Kurjak A, Pooh RK, Merce LT, et al. (2005) Structural and functional early human development assessed by threedimensional and four-dimensional sonography. Fertility and Sterility.;84(5):1285-1299. Kurjak A, Andonotopo W, et all: (2006) Normal standards for fetal neurobehavioral developments--longitudinal quantification by four-dimensional sonography. J Perinat Med.34(1):56-65. Dirix CEH, Nijhuis JG, Jongsma HW, et al. (2009) Aspects of fetal learning and memory. Child Development. 80(4):12511258. Il gusto ed i neonati I neonati riconoscono dopo la nascita Dolce Amaro Salato Acido - Aspro Zhang, L., & Li, H. (2006). [Assessment of taste development in 62 newborn infants]. Zhonghua Er Ke Za Zhi. Chinese Journal Of Pediatrics, 44(5), 350-355 Il gusto ed i lattanti I maschi rispondono più al gusto dolce ed amaro maschi e nelle femmine identica risposta per il salato e l’aspro Chapter 4 Chapter 4 Developing Through the Life Span. Published byDoreen Horton Zhang, L., & Li, H. (2006). [Assessment of taste development in 62 newborn infants]. Zhonghua Er Ke Za Zhi. Chinese Journal Of Pediatrics, 44(5), 350-355 Le aree del gusto nel neonato Positivo ◦ Dolce ◦ Salato ◦ Umami Negativo ◦ Amaro Neutro ◦ aspro o acido Beauchamp G, Mennella J. (2011) Flavor Perception in Human Infants: Development and Functional Significance. Digestion 83(suppl 1):1-6 http://www.slideshare.net/kymannesurmionii /7-the-sense-organs?qid=87788f59-b06b45c3-aab00c9b89d60b4d&v=&b=&from_search=23 Le aree del gusto nel neonato Le prime esperienze ◦ Dieta materna ◦ Allattamento al seno o artificiale ◦ Svezzamento Modificare espressione del comportamento di questi neuroni. Beauchamp G, Mennella J. (2011) Flavor Perception in Human Infants: Development and Functional Significance. Digestion 83(suppl 1):1-6 Le aree del gusto nel neonato Gli alimenti con sapore amaro, acido, o aromi volatili aglio, cipolla carciofi, modulano e preferenze a lungo termine Influiscono poi sulle scelte del cibo in futuro e sulla salute Beauchamp G, Mennella J. (2011) Flavor Perception in Human Infants: Development and Functional Significance. Digestion 83(suppl 1):1-6 Le aree del gusto nel neonato Non sono isolate ◦ Olfatto ◦ Vista ◦ Udito Creano le abitudini alimentari. Esposizione prenatale e postnatale precoce ai sapori (liquido amniotico e latte materno) Buon rapporto del bambino con il cibo Mennella JA, Jagnow CP, Beauchamp GK, infants” Pediatrics Jun;107(6):E88 (2001) "Prenatal and postnatal flavor learning by human Educazione ai sapori ed al gusto Educazione ai sapori ed al gusto prenatale e postnatale ◦ Dieta mediterranea in gravidanza ◦ EVOO come principale fonte di grassi Persiste (attenzione a cattivi costumi alimentari) durante l’infanzia e l’adolescenza. Prevengono le malattie metaboliche come diabete e obesità Trout KK, Wetzel-Effinger L. (2012) Flavor learning in utero and its implications for future obesity and diabetes. Curr Diab Rep. Feb;12(1):60-6. doi: 10.1007/s11892-011-0237-4. I 5 sapori Dolce e Umami ◦ alimenti ricchi di energia e proteine Acido, amaro fermentato ◦ Evita ingestione alimenti potenzialmente tossici. Predisposizione ◦ dolce, umami e basso contenuto di sodio Avversione ◦ amaro e ◦ acido Xiaoke dovrebbero Chen, Mariano Gabito, Yueqing Peng, Nicholas restare costanti per J.P. Ryba, and Charles S. Zuker. (2011) A in Gustotopic Map of Taste Qualities the Mammalian Brain. Science. Sep 2; 333(6047): 1262–1266. doi: 10.1126/science.1204076 tutta la vita Le aree cerebrali del gusto e dei sapori Gusto e sapori hanno neuroni specifici senza una suddivisione spaziale precisa (clustering) Non aree specifiche, come per la corteccia olfattiva, dove ogni odore è codificato da determinati neuroni Xiaoke Chen, Mariano Gabito, Yueqing Peng, Nicholas J.P. Ryba, and Charles S. Zuker. (2011) A in Gustotopic Map of Taste Qualities the Mammalian Brain. Science. Sep 2; 333(6047): 1262–1266. doi: 10.1126/science.1204076 Le aree cerebrali del gusto e dei sapori Nell’insula i neuroni elaborano le sensazioni del gusto Xiaoke Chen, Mariano Gabito, Yueqing Peng, Nicholas J.P. Ryba, and Charles S. Zuker. (2011) A in Gustotopic Map of Taste Qualities the Mammalian Brain. Science. Sep 2; 333(6047): 1262–1266. doi: 10.1126/science.1204076 gustotopic map Dolce ed amaro singoli gruppi di neuroni Unami (vicino) Acido segue forse la via del dolore Sale, ci sono cellule recettoriali.. Non è stato ancora individuata la zona precisa nell’insula. Basse concentrazioni di sale stimolano desiderio di mangiare Xiaoke Chen, Mariano Gabito, Yueqing Peng, Nicholas J.P. Ryba, and Charles S. Zuker. (2011) A in Gustotopic Map of Taste Qualities the Mammalian Brain. Science. Sep 2; 333(6047): 1262–1266. doi: 10.1126/science.1204076 Gustotopic Map Le zone Le varie percezioni del gusto, hanno una integrazione multisensoriale, si combinano con altre sensazioni come la fame, la sete, l’odore, la vista, il desiderio e le aspettative verso il cibo e verso chi lo prepara Xiaoke Chen, Mariano Gabito, Yueqing Peng, Nicholas J.P. Ryba, and Charles S. Zuker. (2011) A in Gustotopic Map of Taste Qualities the Mammalian Brain. Science. Sep 2; 333(6047): 1262– 1266. doi: 10.1126/science.1204076 Dieta mediterranea e Junk food Come raggiungere un equilibrio?Una corsa ad ostacoli I flavor … Ingredienti industriali che modificano il gusto del cibo in base al gusto dei consumatori Le persone mangiano non per fame ma per aspetto, consistenza, sapore, l’odore e per gli aromi che modificano il cibo http://www.theuandigroup.com/pdfs/mccormick.pdf I flavor … Gli alimenti preferiti dagli americani sono ◦ ◦ ◦ ◦ Gelati Cioccolato Carne patate chips Con aggiunta di aromi che ne modificano il gusto Li rendono irresistibili http://www.theuandigroup.com/pdfs/mccormick.pdf Mouth behavior “Mouth behavior” comportamento della bocca, “ Definisce comportamento del consumatore: Oltre a ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ struttura del cibo Aspetto Consistenza Sapore odore Viene definito chi preferisce ◦ Succhiare Jeltema, M., Beckley, J., & Vahalik, J. (2015). Model for understanding consumer textural food choice. ◦ Masticare Food Science & Nutrition, 3(3), 202–212. doi:10.1002/fsn3.205 ◦ Sgranocchiare • The nutritional environment to which an individual is exposed during the perinatal period plays a crucial role in determining his or her future metabolic health outcomes. • Excess maternal intake of high-fat and/or high-sugar "junk foods" during pregnancy and lactation can alter the development of the central reward pathway, particularly the opioid and dopamine systems, and program an increased preference for junk foods in the FASEB J. 2015 Feb;29(2):365-73. doi: 10.1096/fj.14-255976. Epub 2014 Dec 2. offspring. The early origins of food preferences: targeting the critical windows of development. Gugusheff JR, Ong ZY, Muhlhausler BS. The early origin of food preference There is now clear evidence from animal studies that: exposure to excess amounts of fat and/or sugar during the perinatal and immediate postweaning periods alters the development of the central reward pathway and programs an increased preference for palatable foods later in life. The early origin of food preference Nevertheless, (…) the possibility that the negative effects of exposure to a poor nutritional environment in early fetal life could potentially be prevented by restoring appropriate nutritional intakes either later in gestation or during the early postnatal period and indicate a need for continued research in this field. Effects of Fish Oil and Olive Oil Supplementation in Sows and Piglets Oxidative stress indicators and cytokines can be transferred from mothers to its colostrum and milk Shen Y, Wan H, Wu D, et al. Fish Oil and Olive Oil Supplementation in Late Pregnancy and Lactation Differentially Affect Oxidative Stress and Inflammation in Sows and Piglets. Lipids [serial online]. July 2015;50(7):647-658. Effects of Fish Oil and Olive Oil Supplementation in Sows and Piglets The oxidative stress of sows fed with Fish Oil, can be reduced adding extra antioxidants at the level of 2 % during late gestation and 4.8 % during lactation, with Olive Oil for its antiinflammatory property Shen Y, Wan H, Wu D, et al. Fish Oil and Olive Oil Supplementation in Late Pregnancy and Lactation Differentially Affect Oxidative Stress and Inflammation in Sows and Piglets. Lipids [serial online]. July 2015;50(7):647-658. Effects of Fish Oil and Olive Oil Supplementation in Sows and Piglets Lower cytokine levels in colostrum and milk of sows and plasma of piglets were observed in the Olive Oil group Shen Y, Wan H, Wu D, et al. Fish Oil and Olive Oil Supplementation in Late Pregnancy and Lactation Differentially Affect Oxidative Stress and Inflammation in Sows and Piglets. Lipids [serial online]. July 2015;50(7):647-658. Dal concepimento al 12° mese (92 settimane di vita ) Vereijken CM, et all Feeding infants and young children. From guidelines to practice-conclusions and future directions. Appetite 2011 Dec;57(3):839-43. Lo sviluppo del gusto degli alimenti dipende dalle esperienze fatte dal lattante per sapori derivati dalla dieta materna, durante allattamento al seno e perché assaggia il cibo nei primi 1000 giorni di vita. Dal 6° (66 sett.) - 12° mese (92 sett.) Sviluppare il gusto del bambino verso alimenti della nostra tradizione alimentare Dal concepimento al 12° mese Townsend E, Pitchford NJ I lattanti che seguono la dieta “ Baby knows best? The impact of weaning mediterranea degli adulti: style on food preferences and body mass Regolano assunzione di cibo in modo index in early childhood in a case– equilibrato controlled sample “ Raggiungono un BMI più corretto BMJ 2012 Preferiscono cibi più sani (carboidrati complessi rispetto a quelli semplici) In seguito : 1000 gg I bambini non nascono con la predisposizione per i cibi salati Si insegna loro il gusto Trovano sale in abbondanza nei prodotti preparati dall’industria Patatine fritte, pizza, cracker prosciutto, hot dog, pancetta. In seguito : 1000 gg Leslie J. Stein et all. The development of salty taste acceptance is related to dietary experience in human infants: a prospective study Am J Clin Nutr January 2012 vol. 95 no. 1 123-129 I bambini che molto presto vengono abituati a sostanze con amidi (invece che frutta e verdura) mostrano dopo il primo anno di vita predilezione per il sale e lo mangiano anche da soli In seguito : 1000 gg Mennella Julie A La dieta mediterranea nelle madri Ontogeny of taste preferences: basictrasmette sapori dal liquido amniotico, biology and implications for health dal latte. In seguito il bambino impara Am J Clin Nutr attraverso esposizione a dieta varia il gusto per i cibi March 2014 vol. 99 no. 3 704S711S January 22, 2014 Ridurre il sale e lo zucchero in questi cibi lo influenzerà per il resto della vita I geni ed il gusto Le variazioni genetiche sono importanti Condizionano le preferenza alimentari, influenzano il gusto per il cibo e quindi lo stato di salute. Condizionamenti ambientali (industria, marketing, abitudini e condizionamenti sociali). I geni ed il gusto Per le crucifere e la famiglia delle Brassicacee, broccoli, cavoli e cavolfiori tre categorie di persone che percepiscono i composti che contengono il tiocianato responsabile del gusto amaro, come feniltiocarbamide (o PTC) e 6-n-propiltiouracile (o PROP) Bufe B, Breslin PAS, Kuhn C, et al. (2005) The molecular basis of individual differences in phenylthiocarbamide and propylthiouracil bitterness perception. Cur Biol 2005;15:322-7. I geni ed il gusto variazioni nella percezione del dolce e dell’umami. Geneticamente più sensibilità al dolce o al gusto delle proteine. Si stanno individuando anche delle varianti nella percezione del grasso e del salato e contenuto nei cibi Dias AG, Rousseau D, Duizer L, et al. (2013) Genetic variation in putative salt taste receptors and salt taste perception in humans. Chemical Senses 2013;38:137-45 Predisposizione al gusto Per il dolce negli obesi una scarsa saturazione dei recettori può spingere a mangiare più zucchero Per il sale per le persone ipertese. Dahl LK. (2005). Possible role of salt intake in the development of essential hypertension. 1960. Int J Epidemiol. 34(5):967–972; discussion 972-4, 975-8 Healthy Diet Influence Health At Different Life Stages Different life stages of rats Diet rich monounsaturated fats (20% of olive oil-EVOO enriched diet) During the prenatal period influences the oxidative parameters Ameliorates neurotrophic factor gene expression in different brain areas. Jacomelli M, Pitozzi V, Zaid M, Larrosa M, Tonini G, Martini A, et al. Dietary extravirgin olive oil rich in phenolic antioxidants and the aging process: long-term effects in the rat. J Nutr Biochem 2010;21:290–6 Monounsaturated Fatty Acids Present in EVOO and Body Weight Regulation With the control diet, after weaning, the body weight in adults increased Enriched diet with EVOO increase was not observed Pase CS,Teixeira AM, Roversi K, Dias VT, Calabrese F, Molteni R, Franchi S, Panerai AE, Riva MA, Burger ME. Olive oil-enriched diet reduces brain oxidative damages and ameliorates neurotrophic factor gene expression in different life stages of rats. J Nutr Biochem. 2015 Nov;26(11):1200-7. doi: 10.1016/j.jnutbio.2015.05.013. EVOO enriched diet in rats Reduce oxidative damage in total brain areas at weaning Decreasing lipid peroxidation levels and reactive species production Elicit significant free-radical scavenging effects Pase CS,Teixeira AM, Roversi K, Dias VT, Calabrese F, Molteni R, Franchi S, Panerai AE, Riva MA, Burger ME. Olive oil-enriched diet reduces brain oxidative damages and ameliorates neurotrophic factor gene expression in different life stages of rats. J Nutr Biochem. 2015 Nov;26(11):1200-7. doi: 10.1016/j.jnutbio.2015.05.013. EVOO enriched diet in rats Enhance the antioxidant defense system, in the cortex of adult rats. Increase gene expression Brain-Derived Neurotrophic Factor in the prefrontal cortex of rats Pase CS,Teixeira AM, Roversi K, Dias VT, Calabrese F, Molteni R, Franchi S, Panerai AE, Riva MA, Burger ME. Olive oil-enriched diet reduces brain oxidative damages and ameliorates neurotrophic factor gene expression in different life stages of rats. J Nutr Biochem. 2015 Nov;26(11):1200-7. doi: 10.1016/j.jnutbio.2015.05.013. EVOO enriched diet in rats Fibroblast Growth Factors are trophics factors In Central Nervous system that have an important influence on neuronal protection and plasticity, and also in development and repair Fibroblast Growth Factors 2 mediate synaptogenesis and neurite branching EVOO enriched diet in rats Constant consumption in pregnancy and breastfeeding of EVOO may increase BrainDerived Neurotrophic Factor and Fibroblast Growth Factors 2 mRNA expression on neuronal plasticity Pase CS,Teixeira AM, Roversi K, Dias VT, Calabrese F, Molteni R, Franchi S, Panerai AE, Riva MA, Burger ME. Olive oil-enriched diet reduces brain oxidative damages and ameliorates neurotrophic factor gene expression in different life stages of rats. J Nutr Biochem. 2015 Nov;26(11):1200-7. doi: 10.1016/j.jnutbio.2015.05.013. EVOO enriched diet in rats Produce enduring effects on the brain A reduced expression of Fibroblast function as well as an enhanced Growth Factors 2, is possible that resilience toward pathologic there will be an increase conditions. vulnerability of selected neuronal population (altered in mood disorders). Pase CS,Teixeira AM, Roversi K, Dias VT, Calabrese F, Molteni R, Franchi S, Panerai AE, Riva MA, Burger ME. Olive oil-enriched diet reduces brain oxidative damages and ameliorates neurotrophic factor gene expression in different life stages of rats. J Nutr Biochem. 2015 Nov;26(11):1200-7. doi: 10.1016/j.jnutbio.2015.05.013. The Rhea project A mother–child study Prefecture of Heraklion, Crete, Prospectively a cohort (Greek and immigrants) of pregnant women with their offspring Chatzi L, Melaki V, Kogevinas M, et al. Dietary patterns during pregnancy and the risk of postpartum depression: the mother-child 'Rhea' cohort in Crete, Greece. Public Health Nutrition [serial online]. September 2011;14(9):1663-1670 The Rhea project Women who follow a ‘healthy’ diet (MD) during pregnancy have a reduced risk of depressive symptoms postpartum Chatzi L, Melaki V, Kogevinas M, et al. Dietary patterns during pregnancy and the risk of postpartum depression: the mother-child 'Rhea' cohort in Crete, Greece. Public Health Nutrition [serial online]. September 2011;14(9):1663-1670 EVOO and wheezing Adequate amount of EVOO Main source of fat (MD) During pregnancy Kids are exposed to a lower risk of wheezing in their first period of life Castro-Rodriguez J, Garcia-Marcos L, Sanchez-Solis M, Pérez-Fernández V, MartinezTorres A, Mallol J. Olive oil during pregnancy is associated with reduced wheezing during the first year of life of the offspring. Pediatric Pulmonology [serial online]. April 2010;45(4):395-402 EVOO and wheezing Increase of EVOO consumption During pregnancy (i.e. first 1000 days ) Primary prevention measure Reduce wheezing early in life Castro-Rodriguez J, Garcia-Marcos L, Sanchez-Solis M, Pérez-Fernández V, Martinez-Torres A, Mallol J. Olive oil during pregnancy is associated with reduced wheezing during the first year of life of the offspring. Pediatric Pulmonology [serial online]. April 2010;45(4):395-402 Galileo Galilei, Dialogo sopra i due massimi sistemi (Giornata prima) I peschi, gli ulivi, hanno pur radice ne i medesimi terreni, sono esposti a i medesimi freddi, a i medesimi caldi, alle medesime pioggie e venti, ed in somma alle medesime contrarietà; e pur quelli vengono distrutti in breve tempo, e questi vivono molte centinania d'anni.