Цинк Гомеостаз и кинетика у детей с кистозным фиброзом (МВ)

Явный дефицит цинка проявляется признаками энтеропатического акродерматита (AE), включая диарею, дерматит, задержку роста и плохую иммунную функцию. НЯ был описан как осложнение муковисцидоза и может быть начальным проявлением. Поскольку АЭ почти никогда не описывался у здоровых в других отношениях людей, употребляющих самостоятельно выбранную диету, это предполагает, что при муковисцидозе могут возникать глубокие нарушения метаболизма цинка, либо всасывания, либо экскреции.

В нескольких исследованиях измеряли абсорбцию цинка у детей с муковисцидозом. Те, которые продемонстрировали значительное снижение абсорбции цинка у пациентов с муковисцидозом и недостаточностью поджелудочной железы со значительным увеличением абсорбции цинка при замещении ферментов поджелудочной железы. Однако метаболизм цинка поддерживается за счет изменений фракционной абсорбции цинка и потерь цинка в желудочно-кишечном тракте (эндогенная экскреция цинка с фекалиями). Из этих двух механизмов изменение эндогенной экскреции цинка с фекалиями представляется наиболее важным. На сегодняшний день только в одном исследовании измерялась экскреция эндогенного цинка с фекалиями у пациентов с муковисцидозом. Кребс и др. изучили 15 детей в возрасте до 4 месяцев, у которых недавно диагностировали муковисцидоз. Они обнаружили, что у всех младенцев был отрицательный баланс цинка, и что эндогенная экскреция цинка с фекалиями значительно коррелировала со степенью мальабсорбции жира. Эти результаты трудно интерпретировать, так как контрольная группа не изучалась, а опубликованных данных о абсорбции цинка у здоровых детей этого возраста мало, а данных об эндогенной экскреции цинка с калом нет.

Очевидно, что для полного понимания важности дефицита цинка при муковисцидозе и взаимосвязи между мальабсорбцией жира и балансом цинка требуется более точное измерение статуса цинка. В прошлом мы использовали новые многокомпонентные модели на основе стабильных изотопов для изучения статуса цинка в здоровых и болезненных состояниях. Они доказали свою способность обнаруживать изменения в метаболизме цинка в двух экспериментальных парадигмах дефицита цинка, даже до того, как уровень цинка в плазме станет ненормальным.

Мы предполагаем, что,

1. Дети с муковисцидозом будут иметь худший статус цинка, более низкую фракционную абсорбцию цинка, повышенную эндогенную экскрецию цинка с фекалиями и более низкий баланс цинка по сравнению с контрольной группой того же возраста.
2. У детей с муковисцидозом эндогенная экскреция цинка с калом будет значимо положительно коррелировать, а абсорбция цинка и баланс цинка значимо отрицательно коррелировать с экскрецией жира с калом.
3. После двух месяцев приема цинка в дозе 20 мг/сутки в виде ацетата цинка дети с муковисцидозом будут иметь такой же статус цинка, фракционную абсорбцию цинка, эндогенную экскрецию цинка с фекалиями и баланс цинка, что и контрольная группа того же возраста.
4. Два месяца приема добавок цинка не повлияют на статус железа (гемоглобин, ферритин сыворотки, рецепторы трансферрина сыворотки) или статус меди (медь сыворотки, церулоплазмин, супероксиддисмутаза меди/цинка).

Двадцать четыре ребенка с муковисцидозом в возрасте 8-14 лет будут набраны из Клиники муковисцидоза Детской больницы Техаса. Дети будут считаться подходящими, если у них будет диагностирован муковисцидоз, они весят более 25 кг, имеют клинический диагноз недостаточности поджелудочной железы, требующей заместительной терапии ферментами поджелудочной железы, и имеют в анамнезе хорошее соблюдение медикаментозного лечения. Субъекты будут считаться непригодными, если они перенесли операцию на желудочно-кишечном тракте (ЖКТ), имеют эндокринную дисфункцию поджелудочной железы или принимают более 10 мг/сут добавки цинка. Исследование будет объяснено испытуемым и их родителям. Информированное письменное согласие будет получено от родителей и письменное согласие или согласие (в зависимости от возраста) от субъектов.

После получения согласия зарегистрированный диетолог будет использовать анкету частоты приема пищи для оценки обычного потребления цинка ребенком. Будут даны советы о том, как соблюдать здоровую сбалансированную диету, которая должна соответствовать рекомендуемой суточной норме (RDA) цинка и других необходимых минералов. За исключением этого диетического совета, никаких других диетических вмешательств не будет.

Двенадцать здоровых детей в возрасте от 8 до 14 лет будут завербованы с помощью публичной рекламы, местных контактов и молвы. Они будут иметь право на участие в исследовании, если они того же возраста, пола и этнической принадлежности, что и субъекты муковисцидоза. Информированное согласие и одобрение будут получены таким же образом, как и для детей с муковисцидозом, и будут даны те же рекомендации и рекомендации по питанию.

Дети с муковисцидозом будут рандомизированы для получения добавки цинка в дозе 20 мг/сутки в виде ацетата цинка или идентичного плацебо. Рандомизация будет стратифицирована по полу и этнической принадлежности. Таблицы рандомизации будут поддерживаться Следственно-аптечной службой Детской больницы Техаса. После получения согласия с Аптечной службой для расследований свяжутся и рандомизируют детей для получения одного из двух идентичных растворов: один содержит 10 мг/мл элементарного цинка в виде ацетата цинка, а другой представляет собой плацебо. Субъекты, их родители и исследователи не будут знать, какое решение было рандомизировано для получения ребенком.

Дети будут госпитализированы в Общеклинический исследовательский центр после ночного голодания. На вены в локтевой ямке наносится крем с местным анестетиком. Кровь, 10-15 мл, будет взята для базовых лабораторных исследований, включая полный анализ крови, тест функции печени, цинк в плазме, ферритин в сыворотке, концентрацию рецепторов трансферрина в сыворотке, медь в сыворотке, церулоплазмин в сыворотке и эритроцитарную cU/Zn-супероксиддисмутазу. После того, как кровь будет взята, испытуемым будет предоставлена ​​их первая бутылка с раствором цинка или плацебо. Им будет рекомендовано принимать по 1 мл раствора два раза в день в течение двух месяцев. Новые запасы раствора цинка или плацебо будут предоставляться по мере необходимости во время исследования. Все использованные или частично использованные флаконы будут возвращены в Аптечную службу расследований, а взятая сумма рассчитывается исходя из изменения веса флакона.

После приема плацебо или раствора цинка в течение двух месяцев дети с муковисцидозом будут госпитализированы в Центр общих клинических исследований после ночного голодания. Субъектов попросят опорожнить мочевой пузырь. Внутривенный катетер с гепариновым замком будет вставлен в вену в локтевой ямке или на тыльной стороне руки, и будет взят исходный образец крови для биохимического анализа сыворотки.

Субъектам дадут завтрак, содержащий примерно 3 мг цинка, включая 120 мл апельсинового сока, в который 18-24 часа назад было добавлено 2 мг цинка-67. Сразу после завтрака через вену другой руки вводят 0,5 мг цинка-70 в течение 30–60 секунд, а инфузионный набор «бабочка» промывают 5 мл физиологического раствора.

Образцы крови будут взяты из катетера с гепариновым замком через 2, 4, 6, 8, 10, 15, 20, 30, 60, 120 и 180 минут после внутривенного введения изотопа цинка. Дальнейшие образцы крови будут взяты путем венепункции через 24, 72 и 120 часов после внутривенного введения изотопа. Эти образцы крови будут обработаны антикоагулянтом в сертифицированных пробирках с гепарином и аммонием, не содержащим цинка (Monvette 9 мл AH, Sarstedt Inc., Ньютон, Северная Каролина). Плазму отделяют центрифугированием и хранят при температуре -80°C до проведения анализа. Полный сбор мочи и кала будет сделан во время метаболического исследования. Образцы мочи будут собираться 8-часовыми аликвотами, а все выделения стула будут собираться индивидуально. Образцы мочи и кала будут храниться при температуре -20°C до проведения анализа.

Детей из контрольной группы будут изучать точно таким же образом, примерно через 2 месяца после забора крови исходного уровня.

Основная гипотеза состоит в том, что дети с муковисцидозом будут иметь более низкую фракционную абсорбцию цинка, повышенную эндогенную экскрецию цинка с фекалиями, более плохой баланс цинка и худший статус цинка, чем дети из контрольной группы того же возраста. Это будет оцениваться с помощью ANOVA. Если это свидетельствует о значительном «групповом» эффекте, будет проведено апостериорное тестирование с использованием теста Тьюки-Крамера. Кинетический параметр, используемый для оценки статуса цинка, будет k(2,1), так как в наших предыдущих исследованиях он показал наибольшее изменение в ответ на дефицит цинка. Этот анализ проверит обе гипотезы 1 и 3 (см. выше). Если существуют какие-либо существенные различия в возрасте, весе и т. д. между группами, они будут статистически скорректированы для использования ANCOVA. Данные будут проанализированы для всей исследуемой популяции и только для детей с муковисцидозом и недостаточностью поджелудочной железы. Исследование предназначено для 80% мощности обнаружения изменений k(2,1) только между двумя группами детей с недостаточностью поджелудочной железы, страдающих муковисцидозом.

Взаимосвязь между фекальным жиром и эндогенной фекальной экскрецией цинка, а также балансом цинка (гипотеза 2) будет оцениваться с использованием простого и множественного регрессионного анализа. Влияние добавок цинка на статус железа и меди будет исследовано с использованием t-критерия с двумя выборками, сравнивающего детей с муковисцидозом, получающих добавки цинка, с теми, кто не получал добавки цинка.