Suplementace laktoferinem u předčasně narozených novorozenců (lactoprenew)

Studie vychází z potřeby strukturovat péči s cílem identifikovat přírodní produkt s antioxidačními vlastnostmi, který může snížit rozsah poškození u perinatálních neurologických poruch souvisejících s oxidačním stresem tím, že omezí bolest pro kojence a rodiny a současně sníží náklady na SSN vyplývající z standardní farmakologickou terapii a rehabilitaci v krátkodobém a střednědobém horizontu. Výsledky výzkumu zůstanou dostupné vědecké komunitě a nebudou použity pro zisk ani pro komerční účely. Železo (Fe) je nejrozšířenějším přechodným kovem1 v těle a základním prvkem pro růst a dobré životní podmínky téměř veškerého života2, kde hrálo klíčovou roli v mnoha biochemických procesech3. Je nezbytný jako kofaktor v mnoha enzymatických reakcích a jako katalyzátor v procesech přenosu elektronů, přesto je potenciálně toxický a zřídka dostupný. V přítomnosti kyslíku Fe působí škodlivě na buňku, protože zvyšuje produkci neenzymatických reaktivních forem kyslíku. Zejména hydroxylový radikál může poškodit různé buněčné složky, jako je DNA, proteiny a membránové lipidy. Všechna těla si proto vyvinula strategie, které jim umožňují zadržovat Fe získané v rozpustném, netoxickém a ve snadno dostupné formě. Přebytek Fe, způsobený také slabými vazbami, které má kov s nespecifickými a specifickými plazmatickými proteiny, může mít své negativní účinky generováním volných radikálů prostřednictvím reakcí Fentona a Heber-Weisse4. Fyziologické požadavky na Fe jsou vyšší v obdobích rychlého růstu a diferenciace, jako je perinatální a nervový systém, který se rychle vyvíjí v pozdním fetálním věku a časném novorozeneckém období, se zdá být zvláště citlivý na modulace obsahu Fe5 U novorozenců neschopnost regulovat, v případě potřeby může být důvodem selhání a/nebo přebytku kovu příjem Fe nezralým střevem. Obě situace mohou mít nepříznivé účinky na neurologický vývoj kojenců a v případě selhání se dokonce stávají nevratnými6-8, protože jakákoliv suplementace nezlepší autcome9-11. V obou případech mají události, ke kterým dochází v raném dětství, nepříznivé účinky na neuronální funkce u dospělých. Mechanismus, kterým nedostatek železa ovlivňuje vývoj mozku, je zcela neznámý, ale víme, že se může pohybovat až po obecný nedostatek metabolických chyb myelinizace a synaptogeneze a změn specifických funkcí12. Bylo také navrženo, že nepříznivé klinické výsledky u předčasně narozených dětí, které dostávají krevní transfuze a/nebo kolonizaci13, mohou souviset s oxidačním poškozením14-17 Hlavním zdrojem potravy pro novorozence je mateřské mléko nebo umělá výživa. Mateřské mléko obsahuje hemové Fe, tudíž nehemové Fe, které je vázáno na mléčné bílkoviny a další látky s nižší molekulovou hmotností, je hlavním zdrojem Fe ve stravě kojenců. Dítě je schopno regulovat vstřebávání železa ze střeva v reakci na suplementaci teprve v prvním roce života,18 takže neschopnost kojenců regulovat střevní vstřebávání je předurčuje k nedostatku, když je Fe ve stravě nedostatečná nebo přetížená, když jsou hladiny ve stravě vysoké. Bylo také navrženo, že obohacení Fe u malých dětí může vést ke zvýšení jeho plazmatické koncentrace a tvorbě nespecifických sloučenin (nespecifická vazba na proteiny s nízkoafinitními vazbami), které vedou ke vzniku takzvaného volného Fe (NPBI). které pocházejí z reaktivních forem kyslíku. Někteří autoři prokázali zvýšený oxidační stres u kojenců s velmi nízkou porodní hmotností, kteří byli vystaveni velké perorální suplementaci železa, zvláště pokud byli kojeni seno.19-21 Ačkoli se zvažuje gestační věk a některá klinická léčba, jako jsou transfuze a ventilace, kvůli zvýšenému riziku oxidačního poškození Fe-indotto.22 Vzhledem k tomu, že stav Fe u kojených novorozenců je obvykle uspokojivý, alespoň do šestého měsíce, a významná část Fe v mateřském mléce je vázána na laktoferin, bylo již dříve navrženo, že ochranný účinek mateřského mléka souvisí s přítomnost tohoto proteinu fixuje většinu Fe a reguluje jeho absorpci. Laktoferin je protein vázající železo, který se přirozeně vyskytuje ve vysokých koncentracích v mateřském mléce a v nízkých koncentracích v jiných tekutinách esocrini23. Pro velikost a strukturu je laktoferin úzce spojen s další skupinou proteinů souvisejících s Fe, transferinem a je mnohými považován za člena této rodiny. Laktoferin váže železo s vysokou afinitní vazbou a jeho struktura je neobvykle odolná vůči proteolytické degradaci. Kromě regulace vstřebávání železa při zánětlivých procesech a infekci24 plní několik fyziologických funkcí včetně antibakteriálních, antimykotických, antivirových25, antiparazitárních26, protinádorových27, imunomodulačních28-29. Tato schopnost antibakteriálních a antivirových vlastností může vysvětlit nízkou prevalenci a kratší dobu trvání infekce u kojených dětí. V lidském mléce hraje laktoferin antioxidant, sekvestrující volné ionty Fe30, a tím zabraňuje peroxidaci lipidů a následné oxidaci mléka31. Některé AA.32 prokázaly tuto vlastnost in vitro za použití solí a Fe iontů v přítomnosti biologického činidla, jako je redukční askorbato33. Nedávná studie také prokázala jeho antioxidační účinek v krvi34. Laktoferin je opět schopen vázat volné Fe na základě vazebných studií, přičemž se ujistěte, že nespouští řadu řetězových reakcí, které produkují volné radikály, a tím snižují poškození způsobené oxidačním stresem. To vysvětluje, proč mají kojené děti výrazně vyšší celkovou antioxidační kapacitu a výrazně nižší index oxidačního stresu. Nedávná studie na kojencích, kterým byla podávána výživa doplněná laktoferinem, ukázala, že přítomnost tohoto proteinu napomáhá vstřebávání Fe v tenkém střevě. Stejná studie naznačuje, že jeho aktivita by mohla stimulovat proliferaci a diferenciaci slizničních buněk ve střevě35, a tím zvýšit povrch a následně zvýšit absorpci živin. Studie u těhotných žen 36 naznačují, že laktoferin může mít protizánětlivý účinek a zároveň zlepšuje stav Fe u žen.