Uso de la leche entera de vaca antes del primer año de edad Si bien la leche entera de vaca es un alimento de alta calidad nutritiva, capaz de aportar cantidades importantes de proteínas, calcio y fósforo, su uso en la alimentación de los niños menores de un año no está indicado y, al contrario, es inconveniente. Las razones que explican esta negativa son fundamentalmente su elevada carga renal de solutos, la inducción de pérdidas de hemoglobina por las deposiciones, la calidad insatisfactoria de sus lípidos, especialmente en lo que concierne a los ácidos grasos esenciales, y los bajos contenidos de algunos minerales traza, como es el caso del cobre, y de vitaminas, en especial de la vitamina D. Además, su consumo ha sido asociado con incidencias aumentadas de diabetes mellitus insulino-dependiente (diabetes tipo 1) y algunas de sus proteínas poseen considerable potencial alergénico.

La composición de la leche entera en comparación con la leche materna La siguiente tabla resume la composición de las proteínas de la leche materna madura y de la leche de vaca. Proteína Caseína Caseína-αs1 Caseína-αs2 Caseína-β Caseína-γ Caseína-κ Proteínas del suero de la leche β-lactoglobulina α-lactoalbúmina Seroalbúmina IgA secretora IgA IgG IgM Lactoferrina

Leche materna (g/L) 3–5 — — 3–5 ? 1–3

Leche de vaca (g/L) 26 10 2,6 9,3 0,8 3,3

4–6

5–7

— 2–3 0,3 0,5 – 1 0,1 0,01 0,02 1–3

2–3 0,8 – 1,2 0,4 — 0,03 0,6 0,05 Trazas

Modificado de A. Ballabriga, A Carrascosa. Nutrición en la infancia y adolescencia. 2ª ed. Madrid: Ediciones Ergon, S.A, 2001; 49-118.

Al estudiar los valores de la tabla anterior llama la atención la alta concentración de caseína en la leche de vaca y, en contraste, la baja proporción de proteínas del suero. La leche de vaca contiene 2 a 3 g de β-lactoglobulina por litro, una proteína con alto potencial alergénico. En algo que es característico, la leche de los rumiantes no contiene en cambio α-lactoalbúmina, que es la proteína con el mejor puntaje aminoacídico que se conoce. Otro aspecto interesante es que mientras la leche materna contiene cantidades importantes de moléculas

con

propiedades

defensivas

frente

a

microorganismos

y

antígenos

(inmunoglobulinas e inmunoglobulina A secretora y lactoferrina) en la leche de vaca estas están ausentes, existen sólo trazas o cantidades pequeñas. El elevado contenido de caseína de la leche de vaca hace que esta coagule en el ambiente ácido del estómago de los lactantes formando grumos gruesos y tenaces que se desintegran lentamente y con dificultad por acción de la pepsina gástrica; además, su paso al duodeno es también lento. La densidad de los coágulos de caseína los hace resistentes a la acción de los enzimas pancreáticos y no es infrecuente observar que algunos lactantes menores eliminan grumos blanquecinos por las deposiciones. En cambio, la leche materna forma coágulos pequeños, que son digeridos fácilmente y cuyos productos pasan rápidamente al duodeno. La leche entera de vaca y la carga renal de solutos Un osmol es la presión osmótica que ejerce una molécula gramo (un mol) cuando está disuelta en un litro de solución; por ejemplo, un mol de cloruro de sodio, cuyo peso molecular es de 58,5 y se ioniza completamente en el agua, equivale a 2 osmoles (2000 mOsmoles, [mOsm]). El riñón de los recién nacidos es inmaduro su capacidad de concentrar puede ser sólo 25 % de la del adulto; esta capacidad es aún menor si el niño es prematuro. A los 6 meses la capacidad del riñón de concentrar es de unos 800 mOsm/l y a los 12 meses llega a aproximadamente 1000 mOsm/l. El riñón del adulto es capaz de concentrar los solutos de la orina hasta 1300-1500 mOsm.

La carga renal de solutos representa los residuos que el riñón necesariamente debe excretar: es la suma de la urea, el sodio, el potasio, y el fósforo. Otros componentes menores representan el 10 % de dicha carga e incluyen compuestos como la creatinina y otros productos del metabolismo de las purinas. La magnitud de la carga que debe manejar el riñón, la carga renal de solutos (CRS), varía dependiendo de las cantidades de proteínas, minerales y otros compuestos que aporta la dieta (que constituyen la carga potencial renal de solutos, CPRS); en el organismo que crece rápidamente, una parte de la carga que proporcionaría la dieta se incorpora a los nuevos tejidos y por lo tanto se resta de la carga potencial, de manera que la carga renal de solutos verdadera es la diferencia entre la carga potencial y la carga retenida por el organismo. CRS = CPRS — CPRS retenida en el organismo La carga retenida en el organismo no sólo está constituida por proteína sino por minerales; por ejemplo, la síntesis de 1 g de proteína se asocia con la retención de 2,4 mEq de potasio. Hay que tener en cuenta además que a lo largo del primer año de vida la velocidad del crecimiento se hace paulatinamente más lenta, de manera que la fracción retenida de la carga disminuye proporcionalmente. Una característica importante de su fisiología es que el riñón debe excretar necesariamente la carga de solutos aunque como resultado el organismo entre en balance negativo de agua. La tabla que sigue a continuación muestra la concentración de algunos de sus principales componentes de la leche de vaca que constituirán tanto la carga renal como la carga potencial.

Leche de vaca Concentración por litro Proteína Sodio Cloruro Potasio Fósforo TOTAL

35 g 22 mmol 29 mmol 35 mmol 900 mg

Carga renal potencial (mOsm/l) 200 22 29 35 29 315

Es evidente que la leche de vaca proporciona una carga renal potencial de solutos elevada si se la compara con la leche humana o con las fórmulas modernas e incluso con los límites establecidos por la Food and Drug Administration (FDA) de los Estados Unidos, como se muestra a continuación: Carga potencial renal de solutos (mOsm/l) Leche humana Leche de vaca Fórmulas en base a leche de vaca Fórmulas en base a soya Límite establecido por la FDA

95 315 123 - 145 170 - 180 275

A finales de la década de 1960 un grupo de autores checos estudió la osmolaridad urinaria en grupos lactantes de 15 a 90 días de edad alimentados con leche materna, con las fórmulas disponibles en esa época o con leche entera. Su resultados mostraron los siguientes resultados para la osmolaridad de su orina expresada como promedio ± desviación estándar en mOsm/l: para la leche humana 149 ± 48; para la fórmula 235 ± 55 y para la leche de vaca 396 ± 58 (1). Es decir, en estos lactantes menores la administración de leche entera de vaca producía cargas renales muy cercanas a los límites de su capacidad de concentrar, en especial en algunos niños. Posteriormente, Ziegler y cols. (2) confirmaron este estudio en Estados Unidos en mediciones repetidas a lo largo del tiempo en dos lactantes de 328 a 393 días de edad, en quienes efectuaron un total de 30 recolecciones. Las cargas renales, expresadas mOsm/kg de agua, fueron (promedios y rangos): para la leche entera 474 (381 – 620) y para la fórmula 211 (165 – 324). Vale la pena anotar, en primer lugar, que la leche entera de vaca produjo cargas renales importantes y, en segundo lugar, que algunos lactantes excretaban cargas sumamente elevadas, sin que hubiera explicaciones para ello. Parte de esta mayor carga renal probablemente es explicada por la menor velocidad de crecimiento de lactantes cerca del año de edad, pero de todas maneras conviene tener en cuenta que en este grupo de edad, si bien la capacidad de concentrar la orina es de alrededor de los 1000 mOsm/kg, una proporción no despreciable de ellos no llega más allá de los 700 – 900 mOsm/kg, lo que significa que están en una situación que puede ser precaria si sus pérdidas de agua aumentan o si los volúmenes de líquidos que ingieren disminuyen, situación que sucede con frecuencia durante los episodios de diarrea aguda o en patologías a veces triviales. El cuadro que sigue a continuación es un cálculo teórico de las concentraciones urinarias y los volúmenes de ingesta de líquidos en un niño de 12 meses y 10,5 Kg de peso quien ingiere una fórmula que proporciona 85 Kcal por Kg de peso y por día y que en un episodio infeccioso trivial experimenta una disminución de 40% de la ingesta de agua en tanto que si se agrega fiebre las pérdidas insensibles aumentan en 30%.

Se estima en este ejercicio hipotético que el lactante sufre un episodio de malestar que disminuye de la ingesta de agua en 40 % aunque sin alterar las pérdidas por evaporación cutánea y pulmonar (pérdidas insensibles), que se mantienen constantes. El resultado es un déficit de volumen de agua que obliga al riñón a concentrar la orina, lo que ocurre fácilmente pero la carga osmótica llega 346 mOsm/kg.

Ingesta diaria normal

Ingesta disminuida

Ingesta disminuida + fiebre

Ingesta de energía (Kcal/día)

870

522

522

Volumen de la ingesta (ml/día)

1300

780 (-40%)

780

500 (pérdidas usuales)

500

650 (+ 30 %)

Volumen urinario (ml/día)

800

250

130

Carga renal potencial de solutos (mOsm/día) (a)

177

106

106

Carga renal potencial para crecimiento (mOsm/día) (b)

9

9

9

Carga renal de solutos (a – b)

168

97

97

Evaporación y otras pérdidas (ml/día)

Concentración urinaria 210 346 (mOsm/Kg de agua) Tomado de Ziegler, E. Nestlé Nutrition Workshop No. 60, Manaus, 2006.

746

Si el mismo niño sufre además un alza febril, como sucede a menudo, a la disminución de la ingesta de líquidos (40 %) se suma el aumento de las pérdidas insensibles por la fiebre equivalentes a 30 % por encima de las pérdidas habituales. El volumen urinario será ahora de sólo unos 130 ml. Por otra parte, como se explicó más arriba, el riñón sigue excretando agua en un exceso de 250 ml adicionales y en unos cuatro a cinco días el lactante ha perdido un volumen de agua equivalente al 10 % de su peso corporal y está gravemente deshidratado. La concentración de los productos del catabolismo y los electrolitos comienzan a aumentar en el plasma; el electrolito más importante como marcador de este desequilibrio es el sodio, cuyos valores también comienzan a ascender por encima de 135 – 145 mEq/l. En las épocas en las que la lactancia materna no era muy frecuente o era muy corta tanto en nuestro país como en otros, y cuando los lactantes eran alimentados desde muy temprano con leche entera de vaca, no era muy infrecuente observar lactantes con diarrea aguda y deshidratación hipernatrémica que se asociaba con hemorragias intracraneanas y mortalidad elevada o secuelas neurológicas graves, debido a que la reducción del volumen del cerebro por pérdida de líquido y a la tracción que esto ejercía sobre las paredes de los vasos sanguíneos. Cuando a mediados y fines de la década de 1970 la alimentación con leche entera de vaca fue sustituida por fórmulas que generaban menores cargas renales de solutos, esta forma de deshidratación desapareció rápidamente (2), incluso en Chile. En este sentido la leche materna y las fórmulas infantiles modernas, con su baja carga renal de solutos, proporcionan un amplio margen de seguridad que permite cubrir pérdidas excesivas de agua y volumen por vómitos, diarrea o evaporación, sin que se llegue necesariamente a la deshidratación con disminución del volumen circulante, hipernatremia y sus consecuencias. Se podría especular que estas son grandes ventajas para los lactantes.

Leche de vaca y deficiencia de hierro La leche entera de vaca causa deficiencia de hierro a través de tres mecanismos: 1) porque su contenido de hierro es bajo: 0,6 mg por litro, con biodisponiblidad del 5 al 10 %; 2) porque la absorción del hierro no heme es inhibida por sus proteínas y en especial la caseína) y el fosfato y el calcio y, 3) porque la leche de vaca induce pérdidas intestinales de hierro en forma de hemoglobina. Hay que tener en cuenta que la deficiencia de hierro, en especial aquella suficientemente intensa como para llegar a manifestarse por anemia, está asociada con deterioro del desarrollo del desarrollo de funciones del sistema nervioso central, incluyendo las cognitivas. El estudio inicial que demostró la existencia de pérdidas exageradas de hemoglobina por las deposiciones en lactantes menores de un año fue efectuado por Wilson y cols. (3) quienes determinaron que los lactantes alimentados con leche entera de vaca perdían en promedio por el intestino el equivalente de 1,7 ml de sangre por día; un grupo control alimentado con una fórmula en base a soya perdía 0,3 ml/24 horas y un grupo de lactantes con anemia pero sin sangrado externo perdía sólo 0,07 ml/24 horas. Estos resultados llevaron a Ziegler y cols. (4) a estudiar las pérdidas de sangre midiendo en primer lugar la pérdida de hierro con capacidad oxidante usando la detección con Hemoccult, y cuantificando luego las pérdidas de hemoglobina mediante el Hemoquant. Sus grupos de estudio recibieron leche entera pasterizada de vaca, leche de larga vida sometida a altas temperaturas (sistema HTM) y una fórmula infantil. De esta manera pudieron demostrar que el factor inductor de la pérdida de sangre es termolábil, que cerca del 40 % de los lactantes menores responde a leche entera de vaca con pérdidas de hemoglobina por el intestino, que dichas pérdidas pueden ser considerables y causar anemias intensas, y que existe considerable variación individual.

Los siguientes son los resultados de otro estudio, en el que se emplearon trazadores de hierro administrados por vía endovenosa y en el que las pérdidas de hierro están expresadas en mg/día: Pérdidas de sangre por las heces Hierro, mg/24 horas Todos quienes consumen leche de vaca 0,08 Todos quienes consumen fórmulas infantiles 0,02 Todos quienes responden con pérdidas, leche entera (40 %) aprox. 0,20 El sujeto que perdía más sangre 2,08 (Cantidad diaria que debe absorber un lactante) 0,75 Estas pérdidas de hemoglobina, aunque no parezcan excesivas son significativas desde el punto de vista funcional, sobre todo en lactantes que no reciben suplementos de hierro. Los mecanismos que las producen siguen siendo desconocidos. Las pérdidas de hierro asociadas con el consumo de la leche de vaca disminuyen con la edad y son mínimas cerca del final del primer año de vida; en estudios de balance la excreción fecal de hemoglobina y de hierro aumentan después de esta edad pero probablemente porque el niño comienza a consumir carnes y otros alimentos que pueden contener hemoglobina o hierro. Otros aspectos relacionados con la administración de leche de vaca a lactantes La carencia de cobre es otra complicación en lactantes alimentados exclusivamente con leche de vaca y se asocia con neutropenia y susceptibilidad a infecciones. Los bajos niveles de vitamina D requieren enriquecer la leche o administrarla separadamente. El consumo de volúmenes considerables de proteína de leche de vaca ha sido asociado con la patogenia de la obesidad a través de la estimulación de la secreción del factor similar a la insulina (insulin-like growth factor (IGF)-I), que aumenta la proliferación y la maduración celulares. Este tema no está totalmente dilucidado pero se encuentra en activa investigación.

Tal como se describió más arriba, la β-lactoglobulina es la proteína soluble más abundante en la leche de los rumiantes y no se detecta en la leche materna. Su peso molecular es de aproximadamente 18 kD y suele formas dímeros mediante la unión de dos cadenas peptídicas idénticas. Su papel fisiológico residiría en efectos reguladores sobre el metabolismo de los fosfatos en la glándula mamaria. El consumo precoz de leche de vaca ha sido implicado en la patogenia de la diabetes mellitus tipo I, insulino-dependiente, en un proceso en que se postula que está implicada la β-lactoglobulina, que reaccionaría en forma autoinmune cruzada con antígenos de las células beta de los islotes de Langerhans. Se ha sostenido recientemente que el momento en que se incorpora la leche de vaca a la alimentación de los individuos tiene relación con el riesgo de diabetes de tipo 1. La disponibilidad de preparaciones en base a leche de vaca considerablemente enriquecidas en α-lactoalbúmina, no sólo permite disminuir la concentración de proteína en las fórmulas infantiles sin detrimento de su calidad nutricional, sino que disminuye al mínimo la presencia de β-lactoglobulina. ¿Porqué se sigue alimentando a lactantes menores con leche entera de vaca? Probablemente por una mezcla de historia y tradición. En resumen, la alimentación de los lactantes con leche entera de vaca está asociada con problemas nutricionales que pueden ser importantes respecto del metabolismo del agua y los electrolitos y del hierro. El 1992 la Academia Americana de Pediatría, teniendo en cuenta muchos de los argumentos expuestos más arribe, recomendó que no se debería usar leche entera de vaca en la alimentación de los lactantes durante el primer año de vida.

Referencias 1.- Janovsky M, Martinek J, Slechtova R.The effect of different diets on the economy of water and electrolytes during restricted water intake in human infants. Physiol Bohemoslov. 1968;17:143-52. 2.- Fomon SJ, Ziegler EE. Renal Solute load and potential renal solute load in infancy. J Pediatr 1999; 134: 11-14. 3.- Eigenmann PA, Asigbetse KE, Frossard CP. Avirulent Salmonella typhimurium strains prevent food allergy in mice. Clin Exptl Immunol 2008; 151: 546-53. 4.- Wilson JF, Lahjey ME, Heiner DC. Studies on iron metabolism. V. Further observations on cow’s milk induced gastrointestinal bleeding in infants with iron deficiency anemia.J Pediatr 1974; 84: 335-44. 5.- Ziegler E, Jiang T, Romero E, Vinco A, Frantz JA, Nelson SE. Cow's milk and intestinal blood loss in late infancy. J Pediatr. 1999;135:720-26. 6.- Virtanen SM, Räsänen L, Ylönen K, Aro A, Clayton D, Langholz B, Pitkäniemi J, Savilahti E, Lounamaa R, Tuomilehto J, Akerblom HK. Early introduction of dairy products associated with increased risk of IDDM in Finnish children. The Childhood in Diabetes in Finland Study Group. Diabetes 1993; 42:178690. 7.- Schrezenmeir J, Jagla A. Milk and diabetes. J Am Coll Nutr 2000; 19; 176S-190S. 8.- Goldfarb, MF. Relation of time of introduction of cow milk protein to an infant and risk of type-1 diabetes mellitus. J Proteome Res 2008; 7: 2165-67. 9.- American Academy of Pediatrics. The use of whole cow's milk in infancy. Committee on Nutrition. Pediatrics 1992; 89: 1105-09.