Použití přípravku obohaceného o DHA u kojenců s cystickou fibrózou (DHA)

Tato studie spojuje několik oblastí výzkumu CF a non-CF: zjištění, že CF knock-out myši vykazují abnormality v poměru AA/DHA v membránově vázaných mastných kyselinách z tkáně, která exprimuje CFTR; skutečnost, že velmi vysoké dávky DHA podávané CF knock-out myším mohou napravit mnoho abnormalit pozorovaných u těchto zvířat; výzkum obsahu mastných kyselin v lidském mateřském mléce; účinky kojení u CF; a skutečnost, že novorozenecký screening CF je stále rozšířenější a může umožnit terapeutické intervence velmi brzy v životě. Toto je první studie, o které víme, že se zabývá terapeutickou intervencí u dětí s diagnózou CF novorozeneckým screeningem.

Metabolismus mastných kyselin u CF Již léta je známo, že pacienti s CF mají abnormality v profilu mastných kyselin.(1) Zpočátku to bylo považováno za sekundární k malabsorpci esenciálních tuků. V roce 1986 však Strandvikova laboratoř navrhla, že primárním problémem u pacientů s CF je abnormalita v obratu mastných kyselin (konkrétně metabolismu kyseliny arachidonové)(2). Nedávno Freedman et al (3) prokázali, že CFTR knockout myši mají abnormalitu v membránově vázaných polynenasycených mastných kyselinách s dlouhým řetězcem ve tkáni exprimující CFTR se zvýšeným poměrem kyseliny arachidonové (AA) ke kyselině dokosahahexanové (DHA) ve srovnání s kontrolními zvířaty. . Prokázali také, že terapie s formulací obohacenou vysokými dávkami DHA ruší lipidovou abnormalitu a zlepšuje změny pankreatického vývodu pozorované u těchto myší a snižuje zánětlivou odpověď na inhalovaný lipopolysacharid (3,4).

Freedman et al (5) dále prokázali, že abnormality v membránově vázaných mastných kyselinách v tkáních exprimujících CFTR u lidí jsou podobné těm, které byly pozorovány u CF knockout myší. Oni a Strandvik et al(6) prokázali, že tato abnormalita mastných kyselin je závislá na genotypu se závažnějšími abnormalitami mastných kyselin nalezenými u pacientů s „těžkými“ mutacemi (mutace spojené s pankreatickou insuficiencí). Skutečnost, že tato abnormalita je primární součástí onemocnění a nikoli sekundární k malabsorpci, je podpořena skutečností, že obligátní heterozygoti mají abnormality mastných kyselin mezi postiženými jedinci a normálními kontrolami (5). Stručně řečeno, abnormality mastných kyselin se zdají být primárním defektem CF a přímo souvisí s genotypem pacienta. Kromě toho dietní úprava této nerovnováhy mastných kyselin zlepšuje symptomy u myší. Předchozí studie na lidech zaměřené na korekci nerovnováhy mastných kyselin u pacientů s CF se zaměřily na 18 uhlíkových prekurzorů AA a DHA (například odkaz 7) nebo používaly velmi krátká období léčby kyselinou eikosapentaenovou (EPA) (která nebyla účinná u Freedmanovy myši) u jedinců, kteří již prodělali onemocnění (8).

Lidské mateřské mléko a kojení v CF Lidské mateřské mléko obsahuje nízké hladiny DHA, ale standardní kojenecká výživa ne (9).

Tradiční kojenecká výživa jako Similac a Enfamil obsahuje 18 uhlíkových mastných kyselin jako zdroj polynenasycených mastných kyselin s dlouhým řetězcem. Patří sem kyselina linolová (18 uhlíků, 2 dvojné vazby, poslední dvojná vazba 6 uhlíků od methylového konce; 18:2n-6) a kyselina linolenová (18:3n-3). Osmnáct uhlíkových mastných kyselin může být desaturováno a prodlouženo za vzniku AA (20:4n-6) a DHA (22:6n-3), které jsou pak začleněny do membránových fosfolipidů (10). Alternativně mohou být tyto 18 uhlíkové mastné kyseliny oxidovány v mitochondriích a použity jako zdroj energie. AA a DHA jsou nezbytné pro růst mozku.(11) Nejrychlejším obdobím růstu mozku je třetí trimestr a zdá se pravděpodobné, že toto je nejdůležitější období pro akumulaci těchto mastných kyselin plodem. Předčasně narozené děti přicházejí o placentární přenos AA a DHA v posledním trimestru. Je také pravděpodobnější, že budou potřebovat jako zdroj energie polynenasycené mastné kyseliny s dlouhým řetězcem, protože mohou mít omezený kalorický příjem a zvýšený kalorický výdej v důsledku onemocnění dýchacích cest. Není proto překvapivé, že by se zjistilo, že přípravky doplněné AA a DHA mají hlubší účinek na předčasně narozené děti než na děti v termínu. Ve skutečnosti bylo zjištěno, že nové přípravky obsahující AA a DHA zlepšují neurovývoj u předčasně narozených dětí (12). Existuje však spor o to, zda existují neurovývojové výhody pro donošené děti, které jsou krmeny umělou výživou doplněnou mastnými kyselinami, přičemž někteří autoři uvádějí přínos (13) a jiní (včetně velmi rozsáhlé, dvojitě zaslepené, randomizované studie(14) nezjistili jakýkoli rozdíl mezi donošenými kojenci krmenými standardní výživou a kojenci, kteří dostávali výživu doplněnou polynenasycenými mastnými kyselinami s dlouhým řetězcem. Vzhledem k tomu, že mozková tkáň neexprimuje CFTR a mozkové hladiny AA a DHA nebyly abnormální ve Freedmanových experimentech na myších (3), zdá se nepravděpodobné, že by lidé v donošeném věku s CF měli neurovývojové problémy související se sníženými hladinami DHA v mozku odlišné od běžné populace.

Ve tkáních je omezená zásoba n-3 mastných kyselin, což má za následek rychlejší nástup DHA než deplece AA u kojenců, kteří mají omezený příjem mastných kyselin. To by mohlo být přehnané u kojenců s CF v tkáni exprimující CFTR, která má již nízký obsah DHA. Dietní AA a DHA jsou přednostně acylovány do tkáňových strukturálních lipidů, zatímco dietní 18 uhlíkové n-3 a n-6 mastné kyseliny mohou být snáze využity jako zdroj energie (10). U některých kojenců (předčasně narozených dětí a možná i kojenců s CF) tedy mohou být mastné kyseliny s delším řetězcem nezbytnou součástí stravy.

Mastné kyseliny s 20 a 22 uhlíky n-3 (EPA a DHA) inhibují 0-6 desaturázu a snižují syntézu AA z kyseliny linolové (18:2 n-6). (10) Nevyvážené přidávání DHA do kojenecké stravy proto může vést k abnormálnímu složení mastných kyselin v tkáních. Využití této inhibice desaturázy krmením kojenců výživou s DHA, ale bez AA, může být prospěšné pro kojence s CF za předpokladu, že mají přirozeně zvýšené hladiny AA v tkáních a snížené hladiny DHA. Taková strategie však nebyla testována a protože existuje normální poměr AA/DHA v tkáních neexprimujících CFTR, tato strategie by mohla vystavit kojence s CF riziku abnormálního vývoje mozku změnou normálních poměrů nervových AA/DHA. Zdá se prozíravé poskytovat kojencům s CF jak AA, tak DHA v hladinách odpovídajících hladinám nalezeným v lidském mateřském mléce.

Obsah polynenasycených mastných kyselin s dlouhým řetězcem v lidském mateřském mléce se značně liší v závislosti na stravě matky, přičemž hladiny DHA se pohybují od pouhých 0,2 % mastných kyselin u žen na vegetariánské stravě až po 2,78 % mastných kyselin u čínských žen na mořskou dietu (9,15). DHA získal status GRAS („obecně uznávaný jako bezpečný“) od FDA, čímž si uvolnil cestu k přidávání do kojenecké výživy. Nedávno Mead Johnson a Ross Laboratories uvolnily kojeneckou výživu obohacenou o polynenasycené mastné kyseliny s dlouhým řetězcem, konkrétně AA a DHA. Mnoho studií prokázalo bezpečnost těchto vzorců (13,14,16,17).

Vzhledem k tomu, že mateřské mléko obsahuje nízké hladiny DHA a tradiční umělá výživa ne, je rozumné si myslet, že kojení může být pro děti s CF prospěšné. Touto otázkou se zabývalo velmi málo studií. V 60. a 70. letech 20. století několik autorů varovalo před kojením, protože se zdálo, že vyvolává hypoproteinemické, edematózní stavy (18,19). (20) V roce 1991 Holliday et al (21) dokázali prokázat zlepšený růst u kojenců s CF, kteří byli kojeni, ve srovnání s těmi, kteří nekrmili. Tato studie ukázala, že kojení bylo pro kojence s CF bezpečné a možná i prospěšné.

Nedávný celostátní průzkum prokázal souvislost mezi kojením a lepším výsledkem u jedinců s CF (22). Není jasné, zda je to způsobeno DHA, jinými složkami mateřského mléka, které se v komerční výživě nenacházejí, nebo sociálními faktory. S tímto výsledkem průzkumu souvisí pozorování, že u některých CFTR knockout myší se nevyvine pankreatická insuficience a gastrointestinální symptomy CF, dokud nejsou odstaveny od mateřského mléka (Steven Freedman, osobní sdělení). Myší mateřské mléko, stejně jako lidské mléko, obsahuje DHA. Ačkoli se 15 % lidí s CF narodí se zjevnou pankreatickou nedostatečností a střevní obstrukcí (mekoniový ileus), mnoho z nich nemá symptomy prvního dne života. Pankreatická insuficience se zdá být kontinuální, nikoli diskrétní, proměnná se změnou stavu pankreatické suficience v průběhu času pozorovanou u mnoha pacientů. V jedné studii bylo pouze u šedesáti procent kojenců s CF diagnostikovanou pomocí novorozeneckého screeningu zjištěno, že při diagnóze nedostatečná slinivka břišní, jak bylo stanoveno 72hodinovými studiemi fekálního tuku (23). Do 12 měsíců věku byla malabsorpce tuku pozorována u 92 % této kohorty. Tyto výsledky jsou podobné výsledkům Waters et al (24), kteří také zaznamenali rostoucí prevalenci pankreatické dysfunkce v průběhu času. Spekuluje se, že včasný zásah pomocí přípravku obsahujícího DHA by mohl zpomalit zánětlivou destrukci slinivky břišní pozorovanou u lidí během prvního roku života.

LIPIL, vyrobený společností Mead Johnson, má 0,32 % tuku jako DHA. Mead Johnson pro tuto studii vytvořil recepturu s trojnásobným množstvím DHA. Vzorec studie, označený LIPIL x 3, obsahuje 0,96 % mastných kyselin jako DHA a zachovává si stejnou koncentraci AA (0,64 %) jako komerční přípravek. Tento vzorec splňuje označení FDA GRAS a nevyžaduje IND pro použití v klinické studii.

Lidské kojence prosperovaly po desetiletí se standardními přípravky, které byly k dispozici; zůstává nejasné, zda nedonošené děti mají prospěch z polynenasycených mastných kyselin s dlouhým řetězcem dodávaných novějšími přípravky. Důkazy naznačují, že novorozencům se daří dobře s konvenční výživou nebo výživou doplněnou mastnými kyselinami, takže neexistuje žádné etické dilema při dvojitě slepém srovnání těchto výživ.

Novorozenecký screening CF Mnoho států začalo provádět novorozenecký screening na cystickou fibrózu. Například Massachusetts začal screening na CF v únoru 1999. Tento program využívá jak měření IRT, tak analýzu 39 mutací. To se ukázalo jako velmi dobré pro detekci dětí s CF v raném věku, medián věku při diagnóze byl 16 dní (Anne Commeau, osobní sdělení). Mnoho dalších států začalo provádět novorozenecký screening na CF pomocí podobného algoritmu nebo algoritmu IRT/IRT, ve kterém jsou dva vzorky krve analyzovány v intervalu IRT dnů po sobě. Ve srovnání s dětmi diagnostikovanými konvenčními metodami prokázali Farrell et al [25,26] zlepšení nutričního stavu pacientů s CF detekovaných novorozeneckým screeningem. Předpokládá se, že zlepšená výživa povede ke zlepšení plicních funkcí později v životě, ale do dnešního dne to nebylo prokázáno. Zjištění, že je možné, že novorozenecký screening by mohl vést k dřívějšímu získání Pseudomonas aeruginosa, ve skutečnosti některé klinické lékaře znepokojovalo užitečností novorozeneckého screeningu na toto onemocnění (27,28). CF tak může být detekována brzy v životě pomocí novorozeneckého screeningu a ukázalo se, že to v průběhu času vede k nutričnímu a možná i plicnímu přínosu.

Cílem této studie je zjistit, zda jednoduchá intervence v raném věku u dětí s diagnózou CF prostřednictvím novorozeneckého screeningu může ovlivnit progresi jejich onemocnění. Předpokládá se, že pokud lidé reagují na DHA podobným způsobem jako CFTR knockout myši, pak doplňování stravy těchto kojenců o DHA v raném věku poskytne ochranu před onemocněním slinivky břišní a plicním zánětem.