Requerimientos Nutricionales: Principios y Paradigmas Benjamin Caballero, M.D., Ph.D. Center for Human Nutrition Johns Hopkins University Baltimore, USA Simposio CESNI 30 Aniversario Buenos Aires, Agosto 2006
El futuro ya no es lo que era antes Yogi Berra
Requerimientos Nutricionales Cuál es el costo mínimo por persona por semana de cierta cantidad y calidad de alimentos para evitar el hambre de la poblacion desempleada? Dr. E. Smith, Londres, 1862
El concepto de dieta saludable Evita la aparición de enfermedad por deficiencia Provee suficiente cantidad de energía y nutrientes esenciales
Paradigma I: Necesidades mínimas para mantener la normalidad de un indicador
Requerimientos nutricionales 1915 Food Committee, British Royal Society 1923 Primera fortificación de un alimento: sal iodada (Suiza) 1925-37 Health Organization, League of Nations 1933 British Medical Association 1941 Food and Nutrition Board, U.S. NRC 1942 Comité FAO de Requerimientos de proteína y energía 1960-90 Comités OMS/FAO/UNU 1996-2004 Dietary Reference Intakes
Determinación de requerimiento mínimo N balance, g-day N intake, g-day
Variabilidad de requerimientos en la población Frecuencia 2 s.d. - Ingesta + 194-01
Historical Trends in RDA: Protein g/day 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 Yrs of age 16-20 13-15 10-12 7-9 4-6 1-3 0-1 '43 '45 '48 '53 '58 '64 '68 '74 '80 '89 Year 174-01
Historical Trends in RDA: Vitamin E 30 mg TE 25 20 15 10 5 0 16-50 yrs 12-14 yrs 7-10 yrs 4-6 yrs 1-3 yrs 6-12 mos 0-6 mos 1968 1974 1980 1989 Year 170-01
Historical Trends in RDA: Iron mg 20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 13-18 yrs 25-50 yrs 1943 45 48 53 58 64 68 74 80 89 Year 167-01
Historical trends in RDAs Vitamins Vitamin 1941 1943 1945 1948 1953 1958 1968 1976 1980 1989 Vitamin A mg RE 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 Vitamin D Vitamin E 400 IU 1 400 IU 1 2 2 2 2 400 IU 400 IU 5 mg 5 mg 30 IU 15 IU 10 IU 10 mg Vitamin K mg 80 Vitamin C mg 75 75 75 75 75 75 60 45 60 60 Thiamin mg 1.8 1.8 1.5 1.5 1.5 1.6 1.3 1.4 1.4 1.5 Riboflavin mg 2.7 2.7 2.0 1.8 1.6 1.8 1.7 1.6 1.6 1.7 Niacin, mg 18 18 15 15 15 21 17 18 18 19 Vitamin B 6 mg 1-2 3 2.0 2.0 2.2 2.0 Pantothenic acid mg 4-7 3 Biotin mg 0.15-0.3 0.3 3 0.3-1.0 Folate mg 500 3 400 400 400 200 Vitamin B 12 mg 3.0 3.0 5.0 2.0 1 When not exposed to sunshine 2 Small amount needed when not exposed to sunshine 3 Estimate or range, no recommendation made 178-01
Assessing probability of iron deficiency using different indicators 1.2 1 Probability of Inadequacy 0.8 0.6 0.4 0.2 Biochemical Function Stores 0 4 6 8 10 12 14 16 18 20 Usual level of iron intake G. Beaton, 1994 (mg/day) Hb > 11.0 g/dl 216-03
Limitaciones del Paradigma I Difícil de aplicar cuando no puede establecerse un punto de balance Existencia de más de un indicador de equilibrio hace interpretación más incierta Se aplica casi exclusivamente a nutrientes esenciales No es muy útil para identificar efectos a largo plazo
Paradigma II: Necesidades para reducir el riesgo de enfermedades crónicas
El concepto de dieta saludable Evita la aparición de enfermedad por deficiencia Provee suficiente cantidad de energía y nutrientes esenciales Reduce el riesgo de enfermedad futura
Paradigma II Incluye nutrientes esenciales y no esenciales Enfasis en grupos de nutrientes que actúan sinergísticamente Fuerte base epidemiológica Menos definición de: Indicadores Dosis-respuesta Causalidad
Dietary Reference Intakes Frequency Distribution of Individual Requirements 2 s.d. EAR 2 s.d. Increasing Intake 194-01
The Concept of a Safe Intake Range Deficient Risk of inadequacy Average Requirement RDA 1.0 1.0 Safe Range of Intake Upper Safe 0.5 0. 5 Risk of excess Observed level of intake Adapted from Health and Welfare, Canada, 1983 198-01
Adequacy of intake of groups EAR Requirement RDA Usual intake 301-02
Adequacy of intake of groups EAR Requirement RDA Usual intake 253-02
Distribution of Vitamin B 12 Intake for Men and Women Aged 19+ Years % 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 EAR Males Females 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 B12 intake, µg Source: NHANES III, 1988 1994 (J. Wright) 389-01
Distribution of Folate Intake for Men and Women Aged 19+ Years % 40 35 30 25 20 15 10 5 0 0 100 NHANES III, 1988 1994 EAR 200 300 400 500 600 Folate intake, µg 700 800 900 1000 Males Females 388-01
Folate intake and homocysteine levels Selhub et al, 1993
Plasma homocysteine levels and survival among patients with coronary artery disease
Plasma homocysteine and cardiovascular mortality Mortality ratio Total plasma homocysteine, µm/l Nygard et al, NEJM 1997
Homocystene and cardiovascular disease Does this association represent a cause-andeffect relation? Several lines of evidence suggest that it does and that elevated homocysteine levels are not simply a marker for another risk factor. Editorial The New Engl J Med February 1995
Lowering plasma homocysteine and cardiovascular mortality The NORVIT trial (NEJM 2006) The HOPE-2 trial (NEJM 2006)
Fruits and vegetables Consumption of fruits and vegetables per day reduces risk of stroke 3-5 servings: -11% >5 servings: -26% He et al, Lancet 2006
Limitaciones en la determinación de requerimientos preventivos Falta de indicadores a largo plazo Adaptación individual difícil de medir Interacciones entre nutrientes y ambiente no incorporadas en el modelo Factores genéticos y de exposición temprana no están bien definidos
Fluctuación anual en niveles plasmáticos de 25(OH) D en mujeres de Toronto (43 N) Prevalencia de niveles de vitamina D <40 nmol/l R. Vieth et al, 2001
Maternal calcium Intake during pregnancy and childhood bone mineral density at 9 years of age Javaid et al, Lancet 2006
Efectos de suplemento de calcio sobre absorción de zinc Absorción, % Balance, mg/d Zinc, % absorbido 11 9 7 5 3 1-1 200 850 2000 Calcio, mg/día
Effects of exercise on Ca utilization BMD, % chan 10 8 6 Exercise 4 2 0-2 -4 No exercise -6-8 -10 400 650 900 1150 1400 1650 1900 Ca intake, mg/d Weaver, AJCN 2000
Interactions between folate and alcohol intake for breast cancer risk 1.5 Relative risk 1 0.5 0 <150 --300 --450 --600 >600 Folate intake, µg/d <15g/d Zhang et al, JAMA 1999
Distributions for Dietary Recommendations Requirement Intake Distribution Adverse Effects Frequency X EAR RDA X Intake AI Amount Consumed Pop. Index 197-01
Requierimientos y patrón dietético habitual
Dietary patterns and blood pressure The DASH diet Control F & V DASH Fat (% cal) 36 36 26 Cholesterol (mg) 233 184 150 Fiber (g) 9 31 31 Potassium (mg) 1752 4101 4415 Magnesium (mg) 176 423 480 Calcium (mg) 443 534 1265 Sodium (mg) 3028 2816 2859
The DASH study 132 Systoli 130 128 126 124 122 Control Fruits & Veg. DASH diet 120 BL 1 2 3 4 5 6 7 Weeks Appel et al, NEJM, 1997
Frutas y vegetales El consumo de frutas y vegetales reduce significativamente el riesgo de accidente cerebrovascular: 3-5 porciones/día: -11% >5 porciones/día: -26% He et al, Lancet 2006
Hacia un paradigma corregido y aumentado Genotipo/fenotipo Condiciona requerimientos Determina susceptibilidad a enfermedades Factores ambientales Imprinting metabólico Interacciones nutricionales