Artikel "Kekurangan Asam Lemak Omega-3 dan Nutrisi dalam Perkembangan Saraf dan Perilaku Buruk pada Anak"

 Defisiensi nutrisi asam lemak tak jenuh tinggi (HUFA) omega-3 dapat berdampak buruk pada perkembangan otak dan hasil perkembangan saraf. Sebuah meta-analisis terbaru dari sepuluh uji coba terkontrol acak HUFA omega-3 melaporkan ukuran efek yang kecil hingga sedang untuk efikasi omega-3 dalam mengobati gejala ADHD pada remaja. Beberapa uji coba terkontrol HUFA omega-3 yang dikombinasikan dengan mikronutrien (vitamin, mineral) menunjukkan penurunan yang signifikan dalam perilaku agresif, antisosial, dan kekerasan pada remaja dan narapidana dewasa muda. Meta-analisis melaporkan efikasi untuk gejala depresi pada orang dewasa, dan temuan awal menunjukkan sifat anti-bunuh diri pada orang dewasa, tetapi studi pada remaja belum cukup untuk menarik kesimpulan apa pun terkait suasana hati. Penyesuaian pola makan untuk meningkatkan konsumsi HUFA omega-3 dan mengurangi konsumsi HUFA omega-6 merupakan rekomendasi yang masuk akal untuk remaja dan dewasa berdasarkan pertimbangan kesehatan umum, sementara basis bukti untuk HUFA omega-3 sebagai pengobatan psikiatris potensial terus berkembang.Siapa pun yang pernah mengamati anak-anak tahu bahwa perilaku mereka berubah drastis saat lapar. Namun, pertimbangan penting adalah bahwa anak-anak saat ini mungkin mengonsumsi kalori yang cukup atau berlebihan, tetapi otak mereka tetap dapat kekurangan nutrisi penting yang penting untuk fungsi otak yang optimal, sehingga meningkatkan risiko gangguan perilaku dan perkembangan yang merugikan. Di antara nutrisi penting ini adalah yodium, folat, vitamin B, zat besi, seng, zat gizi mikro, dan asam lemak esensial omega-3. Pedoman Diet untuk Orang Amerika, 2010 [ 1 ] membahas nutrisi spesifik dan pola makan sehat untuk mengoptimalkan hasil kesehatan fisik. Demikian pula, artikel ini mempertimbangkan nutrisi spesifik dan berbagai nutrisi interaktif untuk mengoptimalkan hasil kesehatan mental.Fokus utama artikel ini adalah dampak defisit asupan asam lemak tak jenuh tinggi (HUFA) omega-3 dalam makanan; potensi peningkatan risiko gangguan pemusatan perhatian dan hiperaktivitas (ADHD) dan gangguan perilaku serupa, serta hipotesis bahwa HUFA omega-3 memiliki beberapa efikasi pengobatan. Defisiensi HUFA omega-3 pada gangguan depresi dan agresif juga sangat relevan bagi anak-anak; namun, sebagian besar data observasional dan studi pengobatan telah dilakukan pada orang dewasa. Proposisi bahwa insufisiensi nutrisi pada perkembangan awal mungkin memiliki defisit perilaku dan kognitif yang tersisa patut dipertimbangkan secara kritis.Bagian pertama artikel ini akan memperkenalkan pembaca pada kebutuhan nutrisi untuk perkembangan otak yang optimal dan dampak kekurangan nutrisi selama kehamilan terhadap hasil perkembangan jangka panjang yang merugikan. Isu-isu sains dasar terkait fungsi neurologis dan metabolisme asam lemak esensial yang mendasari temuan ini akan dibahas dalam konteks perbedaan dramatis antara pola makan saat ini dan pola makan selama evolusi hominid. Terakhir, studi observasional dan pengobatan akan dikaji untuk menilai kemanjuran pengobatan nutrisi untuk gangguan kejiwaan pada anak-anak dan remaja.

Nutrisi Esensial dan Risiko Kekurangan

Kerentanan puncak terhadap bahaya akibat kekurangan gizi terjadi selama kehamilan, ketika sistem saraf pusat pertama kali berkembang. Kualitas pola makan ibu sangat bergantung pada asupan mikronutrien (seperti vitamin A dan B, kolin, dan folat), elemen jejak (seperti yodium, zat besi, seng, dan tembaga), dan HUFA, terutama asam dokosaheksaenoat (DHA) dan asam arakidonat (AA) omega-6. Nutrisi ini sangat penting selama tahap janin dan awal pascanatal, ketika sebagian besar area otak mengalami perkembangan paling pesat.

Telah diketahui dengan baik bahwa kekurangan (dan kelebihan) nutrisi dapat memengaruhi otak bayi dan mengubah perkembangan serta perilaku selanjutnya secara permanen [ 2 – 4 ]. Misalnya, hubungan antara kekurangan yodium dan retardasi mental telah banyak didokumentasikan. Di negara-negara berkembang, sekitar 38 juta anak lahir dengan risiko retardasi mental terkait yodium setiap tahun [ 5 ]. Kekurangan yodium dan zat besi (yaitu, anemia) selama masa bayi telah dikaitkan dengan berbagai hasil perkembangan yang kurang optimal, termasuk:

perkembangan saraf abnormal [ 6 ]

gangguan dalam proses pengaturan, seperti siklus tidur-bangun [ 7 ]

kinerja sub-optimal dalam pengukuran global kognisi, keterampilan motorik, dan perilaku sosial-emosional [ 8 – 12 ]

keterbelakangan mental dan defisit kognitif berhubungan dengan penurunan kapasitas belajar dan produktivitas [ 6 ]

Pada model hewan dengan defisiensi nutrisi, pola serupa dari perubahan kognitif, motorik, dan perilaku diamati, bersama dengan perubahan fungsi dopaminergik dan kadar dopamin yang lebih rendah dalam cairan serebrospinal dibandingkan dengan kontrol [ 13 ]. Defisiensi zat besi juga memengaruhi neurotransmiter lain dan proses neuronal lainnya, termasuk metabolisme di hipokampus dan striatum, mielinisasi, dendritogenesis, dan profil gen dan protein [ 14 – 16 ]. HUFA, termasuk omega-3 DHA, juga diusulkan untuk memainkan peran penting selama periode sensitif perkembangan saraf selama masa kanak-kanak awal dan juga dalam pengaturan fungsi kognitif sepanjang rentang hidup [ 17 , 18 ]. Sementara efek menguntungkan EPA dan DHA untuk penyakit kardiovaskular dan stroke sudah mapan, potensinya untuk mencegah disfungsi kognitif ringan dan mengurangi risiko penyakit Alzheimer memerlukan evaluasi lebih lanjut dalam uji klinis jangka panjang yang besar [ 19 ].

Substansi Lipid Otak

Sekitar 50 hingga 60% berat kering otak orang dewasa terdiri dari lipid, dan setidaknya 35% kandungan lipidnya terdiri dari asam lemak tak jenuh tinggi (HUFA). Mengingat tingginya kandungan HUFA di otak, sungguh luar biasa bahwa asam lemak ini esensial dalam makanan: HUFA tidak dapat disintesis secara de novo , tetapi harus dicerna langsung dari sumber makanan atau dimetabolisme dari prekursor asam lemak tak jenuh ganda esensial (PUFA) [ 20 – 22 ]. Asam lemak ini sangat terspesialisasi, dengan fungsi metabolik yang sangat spesifik dan sifat biofisik yang unik.

Jalur biosintesis dan interaksi metabolik di antara rangkaian asam lemak omega-3 dan omega-6 sangatlah kompleks. Senyawa induk untuk sejumlah besar HUFA adalah dua PUFA: asam α-linolenat (ALA) adalah prekursor untuk asam lemak omega-3, dan asam linoleat (LA) adalah prekursor untuk asam lemak omega-6 [ 23 ]. Kedua nutrisi prekursor ini adalah satu-satunya asam lemak yang benar-benar esensial, dalam arti bahwa tubuh manusia tidak memiliki cara untuk mensintesisnya, dan keduanya harus dicerna dalam makanan. Hingga tahun 1950-an, asam α-linolenat dan asam linoleat secara kolektif dikenal sebagai Vitamin F.

Asam linoleat (LA), prekursor omega-6, adalah PUFA paling melimpah dalam pola makan Barat. Selain perannya dalam otak, seri omega-6 sangat penting untuk reproduksi mamalia [ 24 ]. Asam linoleat terutama bersumber dari hampir setiap makanan yang diproduksi secara komersial di pasaran; khususnya, bersumber dari minyak kedelai (minyak yang paling sering dikonsumsi), minyak jagung, dan minyak bunga matahari [ 25 ]. Asupan makanan khas PUFA omega-6 dalam pola makan Barat berlebihan dan diperkirakan berada di kisaran 12 hingga 17 gram setiap hari [ 26 ]. Asam linoleat adalah prekursor metabolik untuk asam γ-linolenat (asam gamma-linolenat, GLA) dan asam arakidonat [ 26 ], yang telah diubah oleh enzim elongase dan dua enzim desaturase. Asam arakidonat sangat melimpah dalam lipid membran sel bagian dalam, penting dalam pembuluh darah [ 24 ], dan berperan penting dalam produksi eikosanoid. Meskipun asam arakidonat dapat disintesis dari asam linoleat, sumber utama asam arakidonat dalam makanan adalah daging merah dan produk susu, termasuk telur [ 27 ].

Kelebihan Asam Linoleat dan Keseimbangan Diet Omega-3 dan Omega-6 HUFA

Baik prekursor PUFA lemak omega-3 maupun omega-6 dimetabolisme menjadi HUFA masing-masing melalui jalur enzim umum, yang dipengaruhi oleh banyak faktor termasuk pola makan, stres oksidatif, alkohol, merokok, usia, dan faktor genetik [ 42 – 46 ]. Jalur umum ini dapat mengalami kelebihan beban, yang menyebabkan kemacetan dalam metabolisme HUFA omega-3 maupun omega-6 [ 47 , 48 ]. Keseimbangan rasio PUFA omega-6 terhadap omega-3 dalam makanan memiliki implikasi metabolik yang penting. Misalnya, asupan asam linoleat omega-6 yang berlebihan, yang banyak terdapat dalam makanan modern yang kaya akan minyak sayur, dapat menghambat sintesis asam α-linolenat omega-3 menjadi EPA dan DHA, dan dengan demikian mengurangi ketersediaan EPA dan DHA. Asupan makanan yang berlebihan dari asam lemak omega-6 HUFA pro-inflamasi dapat mengurangi sintesis dan fungsi senyawa omega-3 anti-inflamasi, yang menyebabkan kecenderungan ke arah proses inflamasi seperti penyakit kardiovaskular, gangguan metabolik, kondisi imunologi, dan kanker [ 49 , 50 ]. Demikian pula, di otak, asupan omega-6 yang berlebihan atau asupan omega-3 yang tidak mencukupi berpotensi meningkatkan risiko depresi, secara spekulatif dengan mengubah neurotransmisi serotonergik dan katekolaminergik [ 51 – 54 ].

Ketidakseimbangan asam lemak omega-3 dan 6 yang terdapat dalam pola makan modern saat ini menjadi fokus perdebatan ilmiah. Perhitungan terbaru memperkirakan bahwa rasio omega-6 terhadap omega-3 dalam asupan makanan telah meningkat dari sekitar 1:1 menjadi 2:1, menjadi sekitar 20:1 [ 55 ]. Peningkatan rasio ini diduga sebagian besar disebabkan oleh peningkatan konsumsi minyak kedelai kaya linoleat selama seabad terakhir [ 25 ]. Dalam uji klinis acak di mana asupan asam linoleat ditingkatkan secara selektif ( n = 221) dari sekitar 6 hingga 15% energi makanan, peningkatan mortalitas diamati dari penyakit kardiovaskular (Rasio bahaya 1,70, interval kepercayaan 95% 1,03–2,80, p = 0,04) dibandingkan dengan kontrol ( n = 237) dan penyakit jantung koroner (Rasio bahaya 1,74, interval kepercayaan 95% 1,04 hingga 2,92, p = 0,04), yang merupakan temuan yang konsisten dengan uji coba selektif linoleat lainnya [ 56 ] (lihat meta-analisis terbaru dari Sydney Diet Heart Study untuk informasi lebih lanjut). Oleh karena itu, mengurangi asupan asam linoleat omega-6 untuk memastikan keseimbangan makanan yang baik dari asam lemak omega-3 dan 6 mungkin menjadi kunci untuk hasil kesehatan yang optimal.

Dampak Asupan DHA yang Tidak Memadai terhadap Perkembangan Otak pada Hewan

Sejumlah besar penelitian telah mengonfirmasi peran penting DHA dalam perkembangan dan fungsi otak. Dampak negatif dari DHA yang tidak memadai selama periode kritis perkembangan otak telah dipelajari dengan baik pada hewan dan, pada tingkat yang lebih rendah, pada manusia. Kekurangan nutrisi ibu selama neurogenesis dan angiogenesis telah lama dikaitkan dengan gangguan perilaku pada kedua model hewan [ 57 – 59 ] dan pada manusia [ 40 , 60 , 61 ]. Tampaknya insufisiensi HUFA selama laktasi dapat menyebabkan beberapa perubahan ireversibel [ 62 ], mungkin karena gangguan konektivitas.

Perubahan paling dramatis dan disayangkan dari warisan paleolitik kita berupa makanan utuh dan tidak dimurnikan adalah konsekuensi langsung dari Revolusi Pertanian. Antara abad ke-17 dan akhir abad ke-19, dan kemudian berlanjut dengan gelombang kedua setelah Perang Dunia II, pertanian baru dan perubahan teknologi membawa munculnya produksi pangan massal, yang mengakibatkan “pola makan olahan modern” yang bermasalah yang dikonsumsi saat ini [ 49 , 89 – 91 ]. Pola makan Barat kontemporer juga memiliki jumlah mikronutrien utama (mineral, vitamin, dan elemen jejak), asam amino, antioksidan, serat, dan fitokimia bermanfaat yang rendah, dan kelebihan natrium dan gula rafinasi serta produk biji-bijian yang membawa beban glikemik tinggi [ 89 ].

Bahkan bagian yang tampaknya sehat dari pola makan Barat modern telah secara progresif kehilangan nilai gizinya. Pada tahun 1970-an, unggas dan telur merupakan sumber utama protein dan asam lemak omega-3 berbasis lahan, terutama DHA, dan unggas dianggap sebagai alternatif rendah lemak yang sehat untuk daging merah berlemak [ 92 ]. Namun, analisis laboratorium terhadap ayam supermarket modern mengungkapkan bahwa energi mereka dari lemak sekarang sebenarnya melebihi energi dari protein, dan rasio omega-6/omega-3 mereka adalah 9:1 daripada rasio 2:1 yang direkomendasikan [ 93 ]. Hilangnya omega-3 HUFA dari ayam dapat disebabkan oleh pemberian makanan hewan ternak dengan produk berbasis kedelai yang relatif kekurangan omega-3 HUFA, dan penggunaan kandang burung yang sangat sempit yang mencegah olahraga dan mengurangi massa otot yang kaya mitokondria [ 93 ]. Pergeseran ke arah omega-6 yang berlebihan dan omega-3 HUFA yang tidak mencukupi dalam pola makan manusia dikatakan memiliki konsekuensi kesehatan yang merugikan [ 94 ].

Meskipun memiliki peran biologis yang penting, asam lemak esensial tidak dapat disintesis atau disimpan oleh tubuh untuk jangka waktu yang sangat lama, dan karena itu harus diperoleh dari makanan, sehingga perubahan pola makan modern ini memiliki konsekuensi biologis yang signifikan. Peningkatan obesitas [ 95 ] dan diabetes (Organisasi Kesehatan Dunia 2002) baru-baru ini pada anak-anak dan orang dewasa kemungkinan besar disebabkan oleh gaya hidup yang tidak banyak bergerak dan konsumsi berlebihan makanan olahan padat energi yang kaya akan garam, gula, dan lemak. “Malnutrisi tipe B” sekarang diakui sebagai jenis malnutrisi baru yang secara langsung mengakibatkan penipisan banyak mikronutrien dan kemungkinan besar berasal dari globalisasi sistem pangan Barat [ 24 ]. Beberapa badan ilmiah dan pemerintah telah membuat rekomendasi diet, termasuk Pedoman Diet untuk Orang Amerika (2010), untuk meningkatkan asupan ikan dan makanan laut selama kehamilan untuk mencegah perkembangan otak yang kurang optimal dalam kandungan dan masalah sisa dalam perkembangan kognitif dan visual [ 1 ]. Mengingat prediksi Organisasi Kesehatan Dunia tentang peningkatan 50% dalam kesehatan mental anak pada tahun 2020, promosi kebutuhan gizi yang optimal untuk perkembangan otak perlu diperiksa sebagai sarana untuk mengurangi risiko potensial konsekuensi perkembangan dan fungsi.

@unusa.ac.id

@fkes.unusa.ac.id