Un ensayo no aleatorizado que investiga el impacto del consumo de arroz integral en la microbiota intestinal, la atención y la memoria de trabajo a corto plazo en niños tailandeses en edad escolar, Parte 1

Abstracto:

Si bien se ha demostrado que la fibra dietética influye en la composición de la microbiota intestinal y la función cognitiva en los adultos, se sabe mucho menos sobre la asociación fibra-microbioma-cognición en los niños.

Es bien sabido que la fibra dietética es buena para la salud cardiovascular, digestiva y metabólica, pero lo que quizás no sepas es que también puede ayudar al cerebro y a la memoria.

Primero, la fibra dietética promueve el crecimiento de bacterias probióticas en el cuerpo. Estos microorganismos ayudan a mantener el equilibrio de la flora dentro del cuerpo y mejorar la resistencia del cuerpo. Además, las investigaciones muestran que el equilibrio del microbioma está relacionado con la salud del cerebro y las capacidades cognitivas. Al comer alimentos ricos en fibra, como pan integral, arroz integral, frijoles y nueces, puede ayudar a aumentar la cantidad de probióticos en su cuerpo y promover la salud del cerebro.

En segundo lugar, la fibra dietética puede reducir la respuesta inflamatoria del cuerpo. La inflamación es una respuesta del sistema autoinmune, pero puede tener efectos negativos en el cuerpo cuando es excesiva o prolongada. La inflamación también se ha relacionado con el deterioro cognitivo. Las investigaciones muestran que comer suficiente fibra dietética puede ayudar a la memoria y las capacidades cognitivas al reducir la inflamación en el cuerpo.

En tercer lugar, la fibra dietética puede mejorar el control del azúcar en sangre. Los niveles altos de azúcar en sangre pueden causar daño a las neuronas del cerebro, afectando negativamente la memoria y las capacidades cognitivas. La fibra dietética puede ralentizar el aumento del azúcar en sangre, reduciendo así el impacto negativo en el cuerpo y beneficiando la salud del cuerpo y del cerebro.

En resumen, comer alimentos ricos en fibra es bueno para la salud del cuerpo y del cerebro. Hay alimentos ricos en fibra de fácil acceso, como cereales integrales, verduras y frutas, y podemos aumentar nuestra ingesta de fibra dietética a través de nuestra dieta diaria. Cuando se produce una tormenta intelectual, podemos ayudar a que nuestra memoria funcione mejor comiendo pan de centeno, nueces o fideos integrales. Se puede ver que todos necesitamos mejorar la memoria, y Cistanche deserticola puede mejorar significativamente la memoria porque Cistanche deserticola es un material medicinal tradicional chino que tiene muchos efectos únicos, uno de los cuales es mejorar la memoria. La eficacia de la carne picada proviene de los diversos ingredientes activos que contiene, incluidos ácidos, polisacáridos, flavonoides, etc. Estos ingredientes pueden promover la salud del cerebro de diversas maneras.

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Perfilamos la microbiota intestinal mediante PCR cuantitativa (qPCR) y evaluamos la función cognitiva mediante la prueba de bloqueo de Corsi (CBT) y la prueba de vigilancia psicomotora (PVT) antes, durante y después de la intervención dietética de 127 niños en edad escolar en el norte de Tailandia. Si bien descubrimos que el consumo de arroz Sinlek (SLR) no alteró significativamente la abundancia de la microbiota intestinal o el rendimiento cognitivo de los niños en edad escolar, sí encontramos que la edad se asocia con variaciones tanto en los perfiles de la microbiota intestinal como en los resultados cognitivos.

Las gammaproteobacterias fueron significativamente más bajas en los grupos de control y SLR durante los puntos intermedios de ambas fases (semanas 4 y 61), y su abundancia se asoció con la edad. También se descubrió que el rendimiento cognitivo mediante TCC y PVT era sensible a la edad, ya que los niños mayores superaron a los más pequeños en ambas evaluaciones cognitivas.

Finalmente, un análisis multifactorial (MFA) reveló que la edad y el rendimiento cognitivo explican mejor la variación individual en este estudio. En conjunto, estos hallazgos describen con más detalle la influencia de las variables del huésped en los perfiles microbianos y los resultados cognitivos de los niños en edad escolar que consumen arroz Sinlek en Tailandia.

Palabras clave:

microbiota intestinal; arroz integral; rendimiento cognitivo; niños en edad escolar.

1. Introducción

La microbiota intestinal humana es muy diversa y su composición puede fluctuar a lo largo de la vida dependiendo de diversos factores como los antecedentes genéticos, la dieta y la edad [1,2]. Estudios anteriores han informado de una diferencia entre los perfiles de la microbiota intestinal de niños y adultos [3,4], siendo el grado de variación mayor entre los niños que entre los adultos [5].

A medida que los niños se desarrollan, su comunidad microbiana intestinal madura hasta alcanzar una configuración similar a la de un adulto. Durante este período de desarrollo, los cambios en el medio ambiente, especialmente en la dieta, pueden tener un impacto significativo en la microbiota intestinal de un niño, lo que sugiere que su microbioma intestinal es más maleable que el de un adulto [6].

Es bien sabido que los componentes de la dieta, incluidas las proteínas, las grasas y los carbohidratos, tienen efectos profundos en la composición de la microbiota intestinal [7].

Un estudio de metanálisis ha demostrado que la intervención con fibra dietética alteró significativamente la abundancia de algunas bacterias beneficiosas (Bifidobacterium y Lactobacillus) y metabolitos (butirato) [8].

El arroz es una rica fuente de carbohidratos [9] y un alimento básico importante en los países asiáticos, incluida Tailandia.

Sinek es una variedad de arroz tailandés (Oryza sativa L.) que se cultiva en las regiones de tierras bajas y tiene un aspecto marrón y granulado. El arroz integral ofrece numerosos beneficios sobre el arroz blanco, incluido el de ser rico en compuestos fitoquímicos y fibra dietética [10].

Se ha demostrado que el consumo de arroz integral promueve el crecimiento de bacterias productoras de butirato en adultos japoneses en comparación con el arroz blanco [11].
La evidencia acumulada ha resaltado el importante papel del eje intestino-cerebro a la hora de influir en la cognición y el comportamiento [12]. La cognición se refiere al proceso de adquirir conocimientos y procesar información, incluida la atención, el aprendizaje, la memoria, la resolución de problemas y la toma de decisiones [13].

El aprendizaje y la memoria están influenciados por las hormonas circulantes y la neuroquímica [14-16], que pueden verse afectadas por los alimentos [17]. El eje intestino-cerebro ofrece múltiples mecanismos para que los alimentos influyan en la homeostasis cerebral [12]. Los microbios intestinales producen compuestos metabólicos activos que facilitan la comunicación entre las bacterias intestinales comensales y el cerebro [18,19].

Por ejemplo, la digestión microbiana de la fibra dietética produce ácidos grasos de cadena corta (AGCC) capaces de estimular indirectamente la liberación de hormonas intestinales específicas de las células L enteroendocrinas, que pueden influir en el aprendizaje, la memoria y el estado de ánimo. Se ha demostrado que el arroz integral rico en fibra mejora la función cognitiva en poblaciones de edad avanzada que reciben intervenciones de 6-meses [20] y 24-meses [21].

Se han encontrado impactos en la función cognitiva como resultado de los trasplantes de microbiota en modelos animales [22-24], así como con algunos estudios de intervención de probióticos/prebióticos [25].

Sin embargo, solo se ha dilucidado un vínculo entre la intervención dietética, la microbiota intestinal y la función cognitiva en adultos mayores [26,27]. Hasta donde sabemos, ningún estudio ha investigado tal relación en niños en edad escolar, incluidos los impactos en la atención y la memoria a corto plazo, que se consideran habilidades cognitivas cruciales en los niños en edad escolar [28].

En este estudio, investigamos el efecto de una intervención de arroz Sinlek rico en fibra tanto en la microbiota intestinal, utilizando qPCR, como en el rendimiento cognitivo, utilizando la prueba de bloqueo de Corsi (TCC; memoria de trabajo a corto plazo) y la prueba de vigilancia psicomotora (PVT; atención), de niños en edad escolar mediante un ensayo clínico no aleatorio realizado durante 71 semanas. En nuestro estudio se exploraron las asociaciones entre la microbiota intestinal, el rendimiento cognitivo y las variables demográficas en cada fase del ensayo.

2. Materiales y métodos

2.1. Participantes del estudio

Este estudio fue un ensayo clínico no aleatorio e incluyó a 127 niños de la escuela primaria BanHuai Rai Samakee en Chiang Rai, Tailandia. Los detalles sobre el reclutamiento de participantes, la aprobación ética (Registro de Ética: REH-61204), la recopilación de metadatos y las categorías de IMC se han descrito previamente [29]. La Figura 1 detalla un diagrama de flujo del diseño del estudio y el procesamiento de datos.

2.2. Diseño del estudio

El estudio se dividió en dos fases y se llevó a cabo en una escuela primaria rural durante los períodos de almuerzo. Durante la primera fase (15 semanas), se asignó a los niños de los grados 1 a 3 (de 6 a 8 años) para que recibieran 100 g de arroz blanco tradicional, mientras que los niños de los grados 4 a 6 (de 9 a 12 años) recibieron arroz Sinlek (SLR). ) (Figura 1). Después del cierre de escuelas relacionado con la pandemia (semanas 16 a 55), comenzó la segunda fase (semanas 56 a 71), en la que los grados 1 a 3 recibieron SLR y los grados 4 a 6 recibieron arroz blanco tradicional (WR).

Durante las primeras cuatro semanas de la intervención, se mezcló SLR (50 g) con WR tradicional (50 g) en una proporción de 1:1 para la adaptación. El arroz blanco tradicional fue suministrado por un distribuidor local en Chiang Rai, Tailandia. Los sujetos no tenían antecedentes de enfermedad inflamatoria aguda o crónica, ningún episodio de diarrea, no habían tomado suplementos probióticos en el mes anterior a la recolección de la muestra y no habían sido tratados con antibióticos en los dos meses anteriores a la recolección de la muestra.

El arroz Sinlek (arroz integral) se obtuvo de SOOKSATHARANA CO., LTD (Phuket, Tailandia). Los componentes nutricionales de WR y SLR utilizados en este estudio se muestran en la Tabla 1.

2.3. Evaluaciones cognitivas

El rendimiento cognitivo de los niños en edad escolar se midió mediante CBT y PVT antes, durante y después de la intervención. La plataforma computarizada Let's Get Healthy! [30] entregó pruebas cognitivas a niños en idioma tailandés [31], y el equipo de investigación apoyó el uso de paneles táctiles por parte de los niños durante las sesiones de recopilación de datos.

La memoria de trabajo a corto plazo se midió utilizando una versión computarizada de la TCC, como lo describen Kessels et al. [32], que presentaba cuadrados en la pantalla de una tableta que se iluminaban uno por uno en una secuencia (tableta Amazon Fire HD 8, octava generación, 2018).

Los bloques Corsi se ajustaron estratégicamente al tamaño de la pantalla para que los participantes pudieran ver todos los bloques al mismo tiempo. A los participantes se les presentaron instrucciones y se les dieron rondas de práctica repetibles antes de que comenzara la fase de prueba (iniciada por el participante). Se pidió a los participantes que repitieran la secuencia de TCC tocando los cuadrados en el mismo orden en que se presentó, con dos oportunidades para superar cada nivel.

Se registró la duración máxima del bloque para cada participante, y los números más grandes denotan períodos de memoria de trabajo más largos. La prueba tardó aproximadamente entre 5 y 7 minutos en completarse.

La atención se evaluó mediante el PVT [33]. El uso del PVT ha sido bien descrito para adultos [34] y adolescentes [35], ya que proporciona una medida objetiva del tiempo de reacción (RT), errores de comisión (es decir, salidas en falso; donde los participantes responden sin un estímulo) y errores de ejecución. omisión (es decir, lapsos; cuando los participantes no responden con tiempo suficiente).

A los niños de escuela primaria de nuestro estudio se les administró la versión breve de 3-minutos del PVT (PVT-B), tal como lo describen y validan Basner et al. [36].

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