Uso de altas y bajas dosis de suplementos de ácido fólico durante el embarazo y alteraciones en la función cognitiva en niños/as de entre 4 y 9 años del proyecto Infancia y Medio Ambiente

Abstract

El uso de suplementos de ácido fólico (sAF) durante el embarazo está extendido globalmente desde que en 1991 el Vitamin Study Research Group publicara un ensayo clínico en el que se evidenciaba el papel protector de los sAF frente a los defectos del tubo neural al nacimiento. Desde entonces, instituciones de todo el mundo recomiendan, por tanto, usar dosis diarias de 400 ¿g/día durante el período periconcepcional de embarazo, esto es, desde tres meses antes del embarazo, hasta el tercer mes de embarazo; así como tratar de no superar el límite máximo tolerable de 1000 ¿g/día; y seguir una dieta variada y rica en folato. El ácido fólico, además, es una vitamina esencial para el correcto neurodesarrollo fetal, pues juega un importante papel en procesos fisiológicos que intervienen en el desarrollo de la estructura y función cerebral como son la síntesis, reparación y metilación del ADN, el metabolismo de aminoácidos, la síntesis de neurotransmisores y la formación de mielina. Algunos estudios han mostrado que las altas dosis de sAF podrían quedar circulantes en el organismo sin metabolizarse conllevando posibles efectos adversos para la salud, a pesar de que el ácido fólico se considera una vitamina segura y libre de toxicidad para el organismo. En esta línea, estudios previos enmarcados en el proyecto Infancia y Medio Ambiente (INMA) han mostrado que las dosis de sAF superiores o iguales a 1000 ¿g/día durante el embarazo se asocian con retraso psicomotor durante el primer año de vida y déficits de la función verbal a los 5 años de edad. Por otra parte, hay estudios que han mostrado que las dosis de sAF por debajo de la recomendada (<400 ¿g/día), también parecen tener efectos negativos en el desarrollo cognitivo de los hijos/as, tales como un menor volumen cerebral, déficits verbales y peor destreza viso-espacial a los 6 años de edad. A pesar de que la evidencia científica sobre el efecto del uso de sAF durante el embarazo en el desarrollo cognitivo de los hijos/as es muy escasa, hay estudios que sugieren que el efecto podría ser distinto en niños y niñas. Un estudio publicado en 2021 ha mostrado que el uso de dosis recomendadas de sAF en comparación al no uso, parece incrementar la comprensión verbal de las niñas, pero no de los niños. Estas diferencias por sexo pueden estar parcialmente justificadas por las diferencias biológicas entre niños y niñas en el desarrollo embrionario, durante el cual los niños parecen tener una mayor conectividad neuronal que las niñas en el córtex frontal, área muy relacionada con las funciones cognitivas.

Objetivo de la tesis Analizar la asociación entre el uso de sAF durante el embarazo en dosis por encima o por debajo de la dosis recomendada y la función cognitiva en niños/as a los 4-5 años, y a los 7-9 años de edad, así como estratificados por sexo.

Metodología El proyecto INfancia y Medio Ambiente (Estudio INMA) es un estudio de cohorte de nacimiento, prospectivo y de base poblacional que se lleva a cabo en cuatro áreas geográficas españolas (www.proyectoinma.org). La población de estudio fueron las madres-hijos/as participantes en el proyecto (n=1329 madres-hijos/as a los 4-5 años de edad y n=1609 madres-hijos/as a los 7-9 años de edad). Las variables principales en ambos artículos fueron el uso de sAF durante el embarazo y la función cognitiva de los hijos/as. El uso de sAF se recogió mediante preguntas específicas en dos cuestionarios de frecuencia de alimentos (CFA) validados en mujeres embarazadas. El primer CFA se recogió en las semanas 10-13 de embarazo, para estimar el uso de sAF durante el período periconcepcional (3 meses antes del embarazo hasta el tercer mes de embarazo), y el segundo en las semanas 28-32, para estimar el uso de sAF durante el segundo período de embarazo (meses 4-7 de embarazo). El uso de sAF se categorizó en <400 ¿g/día (dosis bajas), 400-999 ¿g/día (dosis recomendadas) y ¿1000 ¿g/día (dosis altas) para tres períodos de embarazo: periconcepcional, segundo período y embarazo entero (periconcepcional + segundo período). En cuanto a la función cognitiva, a los 4-5 años de edad, se evaluó la función atencional a través de la batería Conners¿ Kiddie Continuous Performance Test (K-CPT). A los 7-9 años de edad, se evaluó la función atencional mediante la batería Attentional Network Test (ANT) y la memoria de trabajo mediante la batería N-Back Task. El análisis estadístico de ambos artículos se llevó a cabo mediante el programa R-Project. Realizamos análisis descriptivos univariantes y bivariantes, usando chi-cuadrado para variables categóricas y Kruskal-Wallis para variables continuas. Para explorar las asociaciones entre el uso de sAF y la función atencional de los niños/as a los 4-5 años de edad, utilizamos regresión lineal múltiple robusta y regresión binomial negativa. Para los 7-9 años de edad, utilizamos regresión lineal múltiple robusta, regresión binomial negativa y regresión Tobit. Por último, realizamos metaanálisis y análisis de sensibilidad.

Resultados La mediana de edad de las madres en el parto fue de 31 años. Alrededor del 40% de las madres tenían estudios secundarios y baja clase social. Durante el período periconcepcional, aproximadamente el 15% de las madres usaron la dosis recomendada de sAF, el 30% dosis altas y el 55% dosis bajas. Durante el segundo período de embarazo, el porcentaje de madres que tomaron la dosis recomendada de sAF aumentó hasta aproximadamente el 30%, mientras que el uso de dosis altas se redujo hasta aproximadamente el 18% y el uso de dosis bajas se mantuvo cerca del 50%. A los 4-5 años de edad, los hijos/as de las madres que se suplementaron durante el período periconcepcional de embarazo con dosis por debajo o por encima de la dosis recomendada, presentaron mayor inatención (IRR = 1.14; IC 95% = 1.01; 1.29 y IRR = 1.16; IC 95% = 1.02; 1.33, respectivamente) que los hijos/as de las madres que usaron dosis recomendadas de sAF. Este efecto perjudicial de las dosis periconcepcionales altas y bajas de sAF solo se mantuvo estadísticamente significativo en los niños, tras estratificar por sexo los análisis. En ellos, el uso de dosis por debajo de la recomendada durante el período periconcepcional se asoció con mayor inatención (IRR = 1.22; IC 95% = 1.01; 1.47) y mayor impulsividad (ß = 34.36; IC 95% = 10.01; 58.71). Mientras que el uso de dosis por encima de la recomendada se asoció con mayor impulsividad (ß = 33.18; IC 95% = 6.10; 60.25) y peor atención sostenida (ß = 3.31; IC 95% = 0.53; 6.09). Durante el segundo período de embarazo, encontramos una asociación protectora marginalmente significativa entre el uso bajo de sAF y la función atencional de las niñas (IRR = 0.86; IC 95% = 0.74; 1.00). No se encontraron otras asociaciones estadísticamente significativas en otros períodos de embarazo. A los 7-9 años de edad, los hijos/as de las madres que se suplementaron durante el segundo período de embarazo con dosis por debajo de la dosis recomendada, presentaron peor estado de alerta (ß = 18.70; IC 95% = 7.51; 29.89) que los hijos/as de las madres que usaron dosis recomendadas de sAF. Los resultados estratificados por sexo mostraron que el uso de dosis por debajo de la recomendada se asoció a peor estado de alerta en niñas (ß = 30.01; IC 95% = 12.96; 47.01) y a peor memoria de trabajo en niños (ß = -0.25; IC 95% = -0.49; 0.01). Finalmente, el uso de dosis por encima de la recomendada durante todo el embarazo se asoció a una mejor memoria de trabajo (ß = 0.28; IC 95% = 0.01; 0.56 y ß = 0.32; IC 95% = 0.08; 0.56) y a una mejor atención sostenida (ß = -20.38, IC 95% = -39.12; -1.63) solo en niñas. No se encontraron asociaciones estadísticamente significativas en el período periconcepcional.

Conclusiones Usar la dosis recomendada de sAF tanto en el período periconcepcional, como en el segundo período de embarazo se asocia a una mejor función cognitiva de los/as niños/as, específicamente de la función atencional a los 4-5 años; y de la función atencional y memoria de trabajo a los 7-9 años. El uso de sAF por encima o por debajo de la dosis recomendada durante el embarazo parece afectar a la función cognitiva de niños y niñas de forma distinta, tanto a los 4-5 años de edad como a los 7-9 años. A los 4- 5 años de edad, el uso periconcepcional de dosis altas y bajas de sAF podría producir inatención en los niños, pero no en las niñas. A los 7-9 años de edad, el uso de dosis bajas de sAF durante el segundo período de embarazo podría disminuir la memoria de trabajo de los niños y la función atencional de las niñas. Además, el uso de dosis altas durante todo el embarazo podría mejorar la memoria de trabajo y función atencional de las niñas. No obstante, son necesarios más estudios que confirmen estos resultados.

Folic acid supplements (FAs) during pregnancy have been used worldwide since 1991, when the Vitamin Study Research Group published a clinical trial showing the protective role of FAs against neural tube defects at birth. Institutions around the world recommend that pregnant women take doses of 400 μg per day of FAs during the periconceptional period of pregnancy, i.e. from three months before pregnancy until the third month of pregnancy; avoid exceeding the tolerable upper limit of 1000 μg per day; and follow a varied diet rich in folate. Folic acid is an essential vitamin for correct foetal neurodevelopment, as it plays an important role in physiological processes involved in the development of brain structure and function, such as DNA synthesis, repair and methylation; amino acid metabolism; neurotransmitter synthesis; and myelin formation. Folic acid has previously been considered a safe and non-toxic vitamin but some studies have shown that high doses of FAs can remain in the mother's bloodstream leading to possible adverse health effects in her offspring. In this line, previous studies within the framework of the INMA—INfancia y Medio Ambiente [Environment and Childhood] —Project have shown that doses of FAs greater than or equal to 1000 μg/day during pregnancy are associated with psychomotor delay at age 1 and verbal function deficits at age 5. Similarly, some studies have shown that FAs doses below the recommended 400 μg/day also appear to have negative effects on children’s cognitive development, such as smaller brain volume, verbal deficits and poorer visuospatial skills at age 6. Scientific evidence on the effect of FAs during pregnancy on children's cognitive development is very scarce. However, studies exist suggesting that the effect may be different in boys and girls. A study published in 2021 has shown that the use of recommended doses of FAs, compared to non-use, appears to increase verbal comprehension in girls, but not in boys. These sex-specific effects may be partially justified by biological differences between boys and girls during embryonic development, in which boys appear to have greater neural connectivity than girls in the frontal cortex, a brain area closely related to cognitive functions. Objectives To analyse the association between the use of FAs during pregnancy at doses above or below the recommended dose and cognitive function in children at 4-5 years, and at 7-9 years, and stratified by ex.Methods The INMA—INfancia y Medio Ambiente [Environment and Childhood] Project—is a population-based prospective birth cohort study carried out in four Spanish cohorts (www.proyectoinma.org). Our study population was the mother-children participating in the project (n=1329 mother-children at 4-5 years andn=1609 mother-children at 7-9 years). The main variables in both articles were the use of FAs during pregnancy and the children’s cognitive function. FAs use was collected through specific questions of two validated food frequency questionnaires (FFQ). The first FFQ was administered at weeks 10-13 of pregnancy weeks to estimate FAs intake during the periconceptional period (from three months preconception to the third month of pregnancy), and the second was administered at weeks 28-32 to estimate FAs intake during the second period of pregnancy (from the fourth to the seventh month of pregnancy). FAs use was categorised into <400 μg/day (low doses), 400-999 μg/day (recommended doses) and ≥1000 μg/day (high doses) in the three studied periods: periconceptional period, second period and whole pregnancy (periconceptional + second period). At 4-5 years cognitive function was measured as attentional function which was assessed using the Conners’ Kiddie Continuous Performance Test (K-CPT), while at 7-9 years, cognitive function was measured as attentional function and working memory, which were assessed by the Attentional Network Test (ANT) and the N-Back Task, respectively. The statistical analysis was carried out using R-Project software. We performed univariate and bivariate descriptive analyses, using chi-square for categorical variables and Kruskal- Wallis for continuous variables. To explore the association between FAs and children's attentional function at age 4-5, we used robust multiple linear regression and negative binomial regression models. While at age 7-9, we used robust multiple linear regression, negative binomial regression and Tobit regression. Finally, we conducted meta-analyses and sensitivity analyses. Results The median age of mothers at delivery was 31 years. About 40% of the mothers had secondary education and low social class. During the periconceptional period, about 15% of the mothers used the recommended dose of FAs, 30% high doses and 55% low doses. During the second period of pregnancy, the percentage of mothers taking the recommended dose of FAs increased to approximately 30%, while the use of high doses decreased to approximately 18%, and the use of low doses remained at about 50%. At age 4-5, children of mothers who used below or above the recommended FAs dose during the periconceptional period of pregnancy were more inattentive (IRR = 1.14; 95% CI = 1.01;1.29 and IRR = 1.16; 95% CI = 1.02; 1.33, respectively) than children of mothers who used the recommended Fas doses. When we stratified the analyses by sex, the detrimental effect of high and low doses of FAs on attentional function only remained in boys. Specifically, in the case of boys, the use of FAs below the recommended doses was associated with greater inattention (IRR = 1.22; 95% CI = 1.01; 1.47) and higher impulsivity (β = 34.36; 95% CI = 10.01; 58.71), while the use of FAs above the recommended doses was associated with higher impulsivity (β = 33.18; 95% CI = 6.10; 60.25) and worse sustained attention (β = 3.31; 95% CI = 0.53; 6.09). During the second period of pregnancy, we found a marginally significant protective association between a low FAs use and attentional function in girls (IRR = 0.86; 95% CI = 0.74; 1.00). No other statistically significant associations were found in other periods of pregnancy. At 7-9 years, children of mothers who used FAs doses below the recommended doses during the second period of pregnancy had worse alertness (β = 18.70; 95% CI = 7.51; 29.89) than children of mothers who used recommended doses of FAs. Results stratified by sex showed that the use of FAs below the recommended doses was associated with worse alertness (β = 30.01; 95% CI = 12.96; 47.01) in girls and worse working memory in boys (β= -0.25; 95% CI = -0.49; 0.01). Finally, the use of FAs above the recommended doses throughout pregnancy was only associated with better working memory (β = 0.28, 95% CI = 0.01, 0.56 and β = 0.32, 95% CI = 0.08, 0.56) and better sustained attention (β = -20.38, 95% CI = -39.12, -1.63) in girls. No statistically significant associations were found in the periconceptional period. Conclusions The use of recommended doses of FAs both in the periconceptional period and in the second period of pregnancy is associated with improved children's cognitive function, specifically attentional function at age 4-5; and attentional function and working memory at age 7-9. The use of high and low doses of Fas during pregnancy could affect the cognitive function of boys and girls differently, both at 4-5 years and at 7-9 years. At age 4-5, periconceptional use of high and low doses of FA appears to produce inattention in boys, but not in girls. At age 7-9, low doses of FAs during the second period of pregnancy could decrease boys' working memory and girls' attentional function. In addition, the use of high doses of Fas throughout pregnancy seems to improve girls' working memory and attentional function. Further studies are needed to confirm these results.