Amning inlärning och intelligens

Amning inlärning och intelligens Per Gustafsson BUP-klin, US Linköping Per.Gustafsson@imk.liu.se Duchén K Avd för pediatrik, Birberg U, Karlsson T Avd för Psykologi

Många studier har visat ett positivt samband mellan amning och kognitiv utveckling hos barn. Kognitiv utveckling är en komplicerad process som influeras av många genetiska och miljöfaktorer som dessutom samspelar med varandra.

Amning och counfounding factors Amning Social tillhörighet Utbildningsnivå hos modern Mor/barn interaktion Nutrition hos modern Kognitiv utveckling

Breast is best I en metastudie analyserades 11 studier som förutom amning undersökt andra faktorer av betydelse. Barnen testades i de flesta fall i slutet av förskoleåldern. I medeltal hade ammade barn 5,3 IQ-poäng högre begåvning än flaskuppfödda. Efter justering för psykologiska och psykosociala faktorer sjönk skillnaden till 3,2 IQ-poäng. För tidigt födda barn uppvisade större skillnader. Anderson JW, Johnstone BM, Remley DT. Breast-feeding and cognitive development: a meta-analysis. Am J Clin Nutr 1999;70:525-35

Breast is best I en mycket övertygande studie jämförde man prematura barn som sondmatats med bröstmjölk resp. bröstmjölksersättning och fann en skillnad på 8,3 IQ-poäng efter justering. Lucas, A., Morley, R., & Cole, T. J. (1998). Randomised trial of early diet in preterm babies and later intelligence quotient. British Medical Journal, 317, 1481-1487

Breast is best Amning < 8 veckor uppvisade ingen skillnad jämfört med flaskuppfödning. Amning > 4 månader innebar inget extra tillskott i utveckling. Även om en del studier inte kunnat visa på positiva utvecklingseffekter menar författarna att tillgängliga data talar för att bröstmjölkens näringsinnehåll kan ha betydelse för CNS utveckling, och därmed för kognitiv utveckling. Anderson JW, Johnstone BM, Remley DT. Breast-feeding and cognitive development: a meta-analysis. Am J Clin Nutr 1999;70:525-35

Amning och counfounding factors Bröstmjölk Social tillhörighet Utbildningsnivå hos modern Mor/barn interaktion Nutrition hos modern Kognitiv utveckling Anderson JW, Johnstone BM, Remley DT. Breast-feeding and cognitive development: a meta-analysis. Am J Clin Nutr 1999;70:525-35

Breast is best Sökt efter studier av amning och kognitiv utveckling publicerade mellan 1929-2001. Funnit 40 stycken välgjorda. 27 st (68%) fann positiv effekt av amning. Jain et al. How good is the evidence linking breastfeeding and intelligence? Pediatrics. 2002;109:1044-53.

Andra studier The British 1946 birth cohort. Regressionsanalys: amning, IQ vid 15 år, högre utbildning, läsförmåga vid 53 år, sociala faktorer. Amning var positivt korrelerad till läsförmåga vid 53 år efter justering för de övriga faktorerna. Richards M, Hardy R, Wadsworth ME. Long-term effects of breast-feeding in a national birth cohort: educational attainment and midlife cognitive function. Public Health Nutr. 2002;5:631-5.

Andra studier Populationsbaserad kohort i Australien födda 1981-1984. Multivariat analys av faktorer. Familjeinkomst, föräldrarnas inkomst och amning påverkade kognitiv förmåga hos ungdomarna. Lawlor et al. Early life predictors of childhood intelligence: findings from the Mater- University study of pregnancy and its outcomes. Paediatr Perinat Epidemiol. 2006 Mar;20(2):148-62.

Andra studier 16 903 ungdomar födda 1994 i the National Longitudinal Study of Adolescent Health USA. Bland dessa fanns 2 734 syskon. Undersökt amning och 15 indikatorer för fysisk och psykisk hälsa, kognitiv förmåga. Jämfört alla och jämfört mellan syskon. Nästan alla samband försvann när man gjorde samma jämförelser mellan syskon. (dvs tog hänsyn till genetiska faktorer, föräldrars intelligens och shared environment ) Utom sambandet mellan amning och kognitiv förmåga! Evenhouse E & Reilly S. Improved estimates of the benefits of breastfeeding using sibling comparisons to reduce selection bias. Health Serv Res 2005;40:1781-802.

Andra studier 1979 US national longitudinal survey of youth. 5475 barn, 3161 mödrar, begåvningstestning av både barn och mödrar. Amning/inte amning. Innan jusering för andra faktorer hade ammade barn 4 poäng högre IQ. Med justering var i stort sett bara mors IQ betydelsefull. Mödrar med 1 SD i IQ ammade i dubbelt så stor utsträckning. Men amning var alla som ammat överhudutaget! Der et al. Effect of breast feeding on intelligence in children: prospective study, sibling pairs analysis, and meta-analysis. BMJ. 2006 Oct 4; [Epub ahead of print]

Egen studie 73 barn i en longitudinell studie av allergi, miljöfaktorer och immunitet följdes upp vid 6,5 års ålder Allmän begåvning mättes med WISC-III Amningstiden (hel och delvis amning) registrerades varje månad Bröstmjölksprover hade samlats in från colostrum, och från mogen bröstmjölk Gustafsson PA, Duchén K, Birberg U, Karlsson T. Breastfeeding, very long polyunsaturated fatty acids (PUFA) and IQ at 6 1/2 year of age. Acta Paediatr 2004;93:1280-1287

Lång/kort amning och IQ (WISCIII) vid 6,5 års ålder Total IQ p Verbal IQ p Performance IQ p Variable Girls/boys 114/105.049 111/104.071 113/106.052 Breast milk for five 110/100.035 109/98.039 110/101.067 months (n=59)/less (n=14) Children in homes of non-smokers (n=68)/ smokers (n=5) 110/92.028 108/88.009 109/99.201 Gustafsson PA, Duchén K, Birberg U, Karlsson T. Breastfeeding, very long polyunsaturated fatty acids (PUFA) and IQ at 6 1/2 year of age. Acta Paediatr 2004;93:1280-1287

Amningslängd och total IQ (r =.298, 95% konfidensintervall, n=73) 160 IQTOT Scatterplot 140 120 100 80 60-10 0 10 20 30 40 50 60 70 80 AMNINGVE

Amningslängd och total IQ Multipel regression. Total IQ p Verba % explained variance 46% <.001 44% Variable Beta Be Socio economic class.472 <.001.50 Gender.202.031.18 Weeks of breast feeding.288.021.20 Gestation week -.200.032 -.17 Life Events -.197.036 -.16 Gustafsson PA, Duchén K, Birberg U, Karlsson T. Breastfeeding, very long polyunsaturated fatty acids (PUFA) and IQ at 6 1/2 year of age. Acta Paediatr 2004;93:1280-1287

Vad betyder tabellen? En ytterligare vecka amning predicerade 0,29 enheter högre total IQ. Dvs amning 6 mån jfr med 3 mån skulle ge 3,5 enheter högre total IQ. Spelar det någon roll? Ja på befolkningsnivå! (och i u-länder)

Vad kan det bero på? (både att studier visat positiv eff på begåvning Samt att en del studier inte visat det)

Kognitiv förmåga under barndomen och tidig vuxen ålder är kopplad till nutritionsfaktorer och tillväxt under den perinatala perioden och de första 1-2 levnadsåren.

Huvudomfång från 18.e veckan i graviditeten fram till 9 års ålder (cm) 60 50 40 30 20 Stora mängder arachidonsyra (AA) och Docosahexaen syra (DHA) lagras i nervvävnad. AA/DHA vid 40 v 0.8 10 0 18 GV 30 GV 36 GV 40 GV 3 må 6 må 9 må 1 år 2 3 4 5 6 7 8 9 Ålder

PUFA (Poly Unsaturated Fatty Acids) är betydelsefulla för cellmembran receptorer jonkanaler second messenger system dvs influerar nyckelaspekter i signalering mellan celler Detta är betydelsefullt för CNS utveckling och funktion

n-6-series (Ω-6) n-3-series (Ω-3) vegetabilic lipids fish lipids Step in the fatty acid metabolic LA C18:2 n-6 Linolic acid essential fatty acids LNA C18:3 n-3 Alfalinolenic acid chain Step 1 d-6-desaturation C18:3 n-6 n-6 and n-3 fatty C18:4 n-3 Gamma-linolic acids compete for the (not analysed) acid (GLA) same series of enzymes Step 2 Elongation DHGLA C20:3 n- C20:4 n-3 6, Dihomo-GLA Step 3 d-5-desaturation AA C20:4 n-6 EPA, C20:5 n-3 Arachidonic acid Eicosapentaenoic acid Membrane structure Proinflammatory Eicosanoids: (Prostaglanins Leucotrines Thromboxanes) Step 4 Step 5 C22:4 n-6 C22:5 n-6 Osbond acid Elongation Elongation + d-6- Desaturation + ß- oxidation DPA, C22:5n-3 Docosapentaenoic acid DHA, C22:6n-3 Docosahexaenoic acid Anti-inflam Eicosanoids: (Prostaglanins Leucotrines Thromboxanes) Membrane structure

Palmsyra 16:0

DHA docosahexaenoic acid (22:6n-3)

AA och DHA utgör ungefär 15-20 % av hjärnans torrvikt och mer än 30% av retina PUFA är betydelsefulla för hjärnans tillväxt. Under fosterstadiet prioriteras fostrets tillgång till PUFA så att moderns lager minskar. Det sker en aktiv överföring så att halten i placenta blir dubbelt så stor som i moderns plasma (Crawford, 2000, Martin et al., 2002). DHA är speciellt koncentrerat i aktiva membran som synapser och fotoreceptorer och adekvat tillgång är nödvändig för normal syn- och kognitiv utveckling (Neuringer et al., 1994, Willatts and Forsyth, 2000, Uauy et al., 2001).

Prenatala effekter Brist på PUFA under kritiska perioder av hjärntillväxt kan ge permanent påverkan och skulle kunna förklara varför prematuritet och låg födelsevikt är riskfaktorer för kognitiv utveckling Abnormal eller insufficient tillgång på omega-3 fettsyror kan även spela roll för uppkomst av prematuritet genom påverkan via eicosanoid metabolismen (McGregor, Allen et al. 2001).

ω -6 och ω -3 långa fleromättade fettsyror (LCP) i colostrum och mogen mjölk w% w% 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 * ** DHGLA AA ---- ** ---- --- ** ---- 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 * DPA DHA ** ------- * ------ ------- * ------- 0 1 3 4 6 (Må) 0 1 3 4 6 (Må) Amningslängd Yu et al, 1998

Korrelation mellan kvoten DHA/AA i colostrum och total IQ (r = 0.629, n=28) 160 IQTOT Scatterplot 140 120 100 80 60.3.4.5.6.7.8.9 1 1.1 1.2 QUOTIENT Gustafsson et al. Acta Paediatr 2004;93:1280-1287

Table 3. Steps of elongation of PUFAs in colostrum, weeks of breast feeding and cognitive development. Multiple regressions with gestational week, birth weight, mother s education and socio-economic class as the third independent variable, respectively (table 3) Model 1 p Model 2 p Model 3 p Model 4 p Total IQ Total IQ Total IQ Total IQ % explained variance 67% <0.001 58% <0.001 57% <0.001 56% <0.001 Variable Beta Beta Beta Beta Steps 4+5 0.444 <0.001 0.486 <0.001 0.476 0.001 0.477 0.004 Weeks of breastfeeding 0.562 <0.001 0.537 <0.001 0.490 0.002 0.488 0.001 Gestation week -0.315 0.010 Birth weight.-0.131 n.s. Mother s education -0.122 n.s. level Socio-economic class 0.098 n.s.

Table 5 Quotient of DHA/AA in colostrum and cognitive development. Multiple regression Total IQ p % explained variance 76% <.001 Variable Beta Quotient DHA/AA.510 <.001 Weeks of breast feeding.528 <.001 Gestation week -.336.003

I. Amning och neuromotorisk utveckling de första 6 levnadsmånaderna hos 86 prematura barn Andel amning från födelsen fram till utskrivning v 37 Amning>75% Amning 25-75% Amning<25% Grav. vecka Födelsevikt (kg) Ålder, första BM Tot mängd BM Tot mängd Form Andel amning 30.8 29.9 31.1 1.30 1.30 1.35 4.3 5.3 6.2* 7.38 3.50 0.97*** 1.4 5.71 7.85*** 0.84 0.38 0.11*** Feldman et al, Dev Psychobiol, 2003

II. Amning och neuromotorisk utveckling de första 6 levnadsmånaderna hos 86 prematura barn Amningen är en stor medel eller liten andel av nutritionen 7 6 5 4 * * 100 90 80 70 * * 3 Habituering Motorik State Stor medel liten 60 MDI PMI Stor medel liten Neonatal Behavior Assessment Scale (NBAS) vid 37 veckors ålder Bayleys Scale of infant Development vid 6 må ålder Feldman et al, Dev Psychobiol, 2003

Tillskott av Fisklever olja i moderns kost under graviditet och amning: Effekt på barnens kognitiva utveckling vid 4 års ålder N= 48 10 ml fisklever olja 1.99 g DHA och EPA 0.5 g LNA N = 36 10 ml majs olja 4.75 g LA 92 mg LNA K-ABC = Kaufman Assessment Battery for Children (2.5 till 12.5 år) Mental Processing Composite 106 (7.4) 102.3 (11.3)* Samband MPC: Huvudomfång vid födelsen, r = 0.23, p = 0.04 DHA i fosfolipider vid 4 års ålder, r = 0.28, p = 0.01 Intag av EPA under graviditeten, r = 0.27, p = 0.02 Helland et al, Pediatrics 2003

Fish Intake, Contaminants, and Human Health Spädbarn kan metabolisera omega-3 fettsyror, men det är tveksamt om det ger adekvata nivåer för utvecklingen av CNS om moderns intag är otillräckligt. Enligt en meta-analys av 14 studier, förbättrade DHA tillförsel visuell förmåga (Uauy et al. J Pediatr. 2003;143:S17-S25). En reanalys av 8 studier fann att om modern åt 100 mg/d extra DHA ökade barnets IQ 0,18 enheter (Cohen et al. Am J Prev Med. 2005;29:366-374.). Mozaffarian & Rimm. Fish Intake, Contaminants, and Human Health. JAMA. 2006;296:1885-1899

Fish Intake, Contaminants, and Human Health Respektera rekommendationer för fiskintag (kvicksilver) Mozaffarian & Rimm. Fish Intake, Contaminants, and Human Health. JAMA. 2006;296:1885-1899

interventionsstudie hälften av mödrarna får n-3 fettsyror i kosten från och med graviditetsvecka 25 till 3.e amningsmånaden. Hälften av mödrarna får placebokapslar. Vi samlar bröstmjölksprover, blodprover från modern och barnet samt kostformulär. på kognitiv utveckling så tidigt som möjligt. I tidigare studier har vi kunnat undersöka barn när de börjar skolan (vid sex och ett halvt års ålder). Vi vill nu undersöka barnen redan när de är 30 månader gamla..

Palaeolitisk diet omega-6 / omega-3 bör vara 4 / 1 så tror man att det var hos jägar-samlar folk dagens västerländska diet innehåller 14-20 ggr mer omega-6 än omega-3

Changes in fat comsumption throughout human evolution Hunter-Gatherer Agricultural Industrial 40 Total 30 % cal from fats 20 10 Saturated Trans n-6 n-3-40 000 yr -10 000 yr 1800 1900 2000 From Leaf & Weber Am J Clin Nutr 1987;45:1048-1053