ROLA TŁUSZCZÓW W ŻYWIENIU WCZEŚNIAKÓW WHAT IS COOL REGARDING LIPIDS IN NEONATAL NUTRITION Dariusz Gruszfeld Klinika Neonatologii, Patologii i Intensywnej Terapii Noworodka IP CZD
DEFINICJA Tłuszcze proste (tłuszcze właściwe i woski) Tłuszcze właściwe są to estry glicerolu i różnych kwasów tłuszczowych - trójglicerydy Tłuszcze złożone fosfolipidy i glikolipidy Pochodne tłuszczowe m.in. sterole
TŁUSZCZE W MLEKU KOBIECYM trójglicerydy 98% fosfolipidy 0,7% cholesterol 0,5% Nasycone - ok. 35-40% Nienasycone: Jednonienasycone - ok. 45-50% Wielonienasycone - ok. 15% A. Lapillonne, World Rev. Nutr. Diet., 2014; B. Koletzko, Ann. Nutr. Metab., 2017 LCPUFA zawarte głownie we frakcji fosfolipidowej
ROLA TŁUSZCZU Tłuszcze są głównym dostarczycielem energii dla organizmu w ciągu pierwszych miesięcy (do 55%E) dostarczają dużo energii w małej objętości ( 8-9 kcal/g) dostarczają niezbędnych kwasów tłuszczowych (essential fatty acids - EFA) Grote V. Eur J Clin Nutr 2016
OCENA ZAPOTRZEBOWANIA Niemowlęta donoszone ekstrapolacja spożycia przez niemowlęta karmione pokarmem naturalnym Niemowlęta urodzone przedwcześnie ocena na podstawie dobowej podaży przezłożyskowej, po uwzględnieniu utraty wynikającej z: Niepełnego wchłaniania ok. 10-40% Częściowego utleniania ok. 15% tłuszcze oksydacja magzaynowanie konwersja
C. Agostoni J. Pediatr. Gastroenterol. Nutr. 2010 Koletzko B, Goulet O, Hunt J, et al. J Pediatr Gastroenterol Nutr 2005;41(Suppl 2):S1-87. Hojsak I et al. J Pediatr Gastroenterola Nutr 2016 ZALECENIA PODAŻY TŁUSZCZÓW Żywienie enteralne minimalne spożycie tłuszczu 4,8 g/kg/dobę, a maksymalne spożycie określa na poziomie 6,0 g / 100 kcal (54% energii, E%) Żywienie parenteralne tłuszcze powinny stanowić 25 40% kalorii pozabiałkowych zalecana maksymalna podaż 3-4 g/kg/dobę minimalna podaż powinna zabezpieczać EFA (ok. 0,5 g/kg/dobę)
NIEZBĘDNE KWASY TŁUSZCZOWE (EFA) = LCPUFA (DHA, ARA, EPA) W okresie płodowym dyfuzja i aktywny transport Wyższe stężenia w krążeniu płodu niż w matczynym* Przedwczesny poród przerywa transport i zmniejsza zasoby Emulsje tłuszczowe oparte wyłącznie na oleju sojowym nasilają deficyt DHA i ARA** Karmienie PM zmniejsza deficyt*** Opóźnienie karmienia enteralnego nasila deficyt*** *Innis SM. Placenta 2005; **Robinson DT, Semin Fetal Neonatal Med. 2017; ***Robinson DT, Pediatr Res 2016; ****Zhao Y, J Pediatr Gastroenterol Nutr 2015; *****Kuipers RS, Prostaglandins Leukot Essent Fatty Acids 2012
DLACZEGO EFA SĄ TAK WAŻNE DLA WCZEŚNIAKÓW? - RYZYKO CHORÓB CLD Mniejsza częstość CLD u niemowląt <1250g (n=658) karmionych pokarmem matek, które otrzymywały suplementację podczas laktacji RR=0,75* NEC Suplementacja LCPUFA (fosfolipidy jaja) zmniejszyła częstość NEC u niemowląt urodzonych <=32 Hbd: 2.9 vs 17.6%** Suplementacja LCPUFA zmniejsza ekspresję genu TLR-4 na modelu zwierzęcym*** ROP Mniejsza ciężkość ROP u niemowląt <1250 g (n=130), u których stosowano emulsję tłuszczową z dodatkiem oleju rybiego**** *Manley BJ. Pediatrics 2011; **Carlson SE. Pediatr Res 1998; ***Lu J. Pediatr Res 2007; ****Pawlik D, Lauterbach R. JPEN J Parenter Enteral Nutr 2014
SUPLEMENTACJA LCPUFA A ROZWÓJ Wyniki badań niespójne Dawka LCPUFA Stopień niedojrzałości Metody oceny rozwoju Wybrane obszary neurorozwojowe Efekty odległe a nie wczesne* Zmienność genetyczna Colombo J. Am J Clin Nutr, 2013
LCPUFA A ROZWÓJ OUN U WCZEŚNIAKÓW N=60 24-32 Hbd MRI wcześnie i w 40 tyg PMA Bayley w wieku 33 m-cy 1% wzrost DHA związany z 4,3x mniejszą częstością IVH mniejsze zamiany w istocie białej w MRI* poprawą umiejętności językowych i motorycznych Tam EW, Pediatr Res 2016
ILE DHA W MIESZANKACH DLA WCZEŚNIAKÓW Aktualne dane z piśmiennictwa sugerują konieczność zwiększenia zawartości DHA w mleku modyfikowanym do wartości co najmniej 1.5% składu wszystkich kwasów tłuszczowych, w celu osiągnięcia korzystnego wpływu na rozwój psychoruchowy Lapillonne A, Jensen CL. Prostaglandins Leukot Essent Fatty Acids 2009
OSTROŚĆ WZROKU A SUPLEMENTACJA DHA U WCZEŚNIAKÓW Przegląd Cochrane wskazuje na różne metody badań (test Tellera, VEP, ERG) - z uwagami metodologicznymi (wątpliwości co do techniki badania i mała grupa badana, różne grupy niemowląt, różny stopień wcześniactwa) W podsumowaniu- większość badań - brak efektu suplementacji Cochrane Review 2008 Cochrane Review 2016
DAWKA DHA U WCZEŚNIAKÓW A OSTROŚĆ WZROKU 143 niemowląt przedwcześnie urodzonych (<33 Hbd) RCT: wysokie spożycie DHA ok. 1%- w pokarmie matki (suplementacja diety) lub w mieszance- 0,7% DHA vs. standardowe spożycie DHA- matki nie suplementowane lub mieszanka ze standardową zawartością DHA- 0,35% Poprawa VEP przy wysokiej suplementacji w wieku 4 mies. wieku korygowanego Smithers LG, i wsp. AJCN 2008
ZMIENNOŚĆ GENETYCZNA Wpływ polimorfizmu genu FADS2 na efekt karmienia naturalnego ALSPAC cohort, n=5934 WISC w wieku 8 lat Steer CD, PLoS One 2009 rs174575 GG - FADS2
ZMIENNOŚĆ SKŁADU MLEKA KOBIECEGO Zmienność osobnicza coefficient of variation - w 2 m-cu laktacji 37,3% (białko 12,9%; laktoza 14,4%)* Związana z czasem trwania laktacji siara zawiera więcej tłuszczu niż mleko dojrzałe ** im więcej czasu upłynęło od poprzedniego karmienia tym więcej tłuszczu*** Większy przyrost masy ciała ciężarnej w ciąży więcej tłuszczu w pokarmie***** Zmienność geograficzna w Japonii 4,5x więcej n-3/n-6 co ma związek z dietą**** *V. Grote, Eur. J. Clin. Nutr. 2016; **R. A. Gibson, Am. J. Clin. Nutr.1981; ***B. Koletzko, Acta Paediatr. 2011; ****L. Zou, Annu. Rev. Food Sci. Technol. 2016; *****K. F. Michaelsen, Am. J. Clin. Nutr. 1994 Khan S. J Hum Lact 2013
Zou L, Annu Rev Food Sci Technol. 2016 SPECYFIKA TŁUSZCZÓW MLEKA KOBIECEGO Ilość Jakość Struktura wewnętrzna trójglicerydów Struktura złożona
TŁUSZCZE W MLEKU KOBIECYM - STRUKTURA sposób w jaki kwasy tłuszczowe są związane ze szkieletem glicerolu wpływa na właściwości Kwas palmitynowy główny nasycony kwas tłuszczowy w ludzkim mleku - 20-25% kwasów tłuszczowych >60% kwasu palmitynowego w pozycji sn-2 LCPUFA głównie w pozycji sn-1 i sn-3 E. M. Straarup, J. Pediatr. Gastroenterol. Nutr. 2006
STRUKTURA TŁUSZCZU A WCHŁANIANIE Stopień absorpcji kw. tłuszczowych proporcjonalny do ilości wiązań nienasyconych odwrotnie proporcjonalny do długości łańcucha kwasu tłuszczowego Miles EA. Nutr Res. 2017
STRUKTURA TŁUSZCZU A WCHŁANIANIE Miles EA. Nutr Res. 2017
EFEKTY KLINICZNE SUPLEMENTACJI BETA-PALMITYNIANEM [4] - Carnielli VP, Am J Clin Nutr. 1995 [8] - Lucas A, Arch Dis Child Fetal Neonatal Ed. 1997 Bar-Yoseph, Lifshitz, & Cohen, 2013
Litmanovitz I. Calcif. Tissue Int. 2013 EFEKTY KLINICZNE SUPLEMENTACJI BETA-PALMITYNIANEM AGA; donoszone niemowlęta N=83 HBP (43%) vs LBP (14%) vs BF Czas trwania 12 tyg. SOS w wieku 6 i 12 tyg
Litmanovitz I. BMC Pediatr. 2014 EFEKTY KLINICZNE SUPLEMENTACJI BETA-PALMITYNIANEM AGA; donoszone niemowlęta N=63 HBP (44%) vs LBP (14%) vs BF ocena w wieku 6 i 12 tyg
LIPIDY ZŁOŻONE - MILK FAT GLOBULE MEMBRANES (MFGM) N=3x80, donoszone niemowlęta Włączenie <2 m-ca ż., dieta do 6 m-ca Experimental formula (EF) vs standard formula (SF) vs BF EF obniżona zawartość białka, energii, MFGM Ocena w wieku 12 m-cy (Bayley) Lepsze wyniki EF vs SF Brak różnic we wzrastaniu i obwodzie głowy pomiędzy EF i SF pierwsze badania z zastosowaniem preparatów zawierających struktury naśladujące MFG (Clinical Trials: NCT01609634) krople lipidów o średnicy podobnej do obecnych w mleku kobiecym, otoczone warstwą fosfolipidową ocena wpływu na wzrastanie i inne aspekty rozwoju Timby N. Am J Clin Nutr 2014; S. Gallier, Colloids Surfaces B Biointerfaces, 2015
PROBLEMY ZWIĄZANE Z ZAOPATRZENIEM W TŁUSZCZE WCZEŚNIAKÓW PODAŻ ENTERALNA Zmniejszona sekrecja lipazy żołądkowej i trzustkowej Mniejsze stężenie kwasów żółciowych Pasteryzacja mleka kobiecego dezaktywuje BSSL oraz zmienia strukturę cząstek tłuszczu (MFG)
CZY ISTNIEJE POTRZEBA SUPLEMENTACJI MLEKA KOBIECEGO? różnice w pomiędzy mlekiem matek wcześniaków, a donoszonych noworodków* Próby suplementacji/fortyfikacji mleka kobiecego** gotowe preparaty tłuszczowe n = 10, M.c. <1500 g, <32 Hbd Czas trwania 3 tyg. brak wystarczających dowodów, że dodatkowa suplementacja lipidów do mleka kobiecego wpływa na wczesne i odległe efekty zdrowotne *Underwood MA. Pediatric clinics of North America. 2013; Kuschel CA. Cochrane Database of Systematic Reviews 2000; Hair AB. J Pediatr 2014; **Rochow N. J Pediatr. 2013
MCT MEDIUM CHAIN TRIGLYCERIDES Szybsze wchłanianie Współczynnik absorbcji maleje wraz z długością łańcucha tłuszczowego* Wchłanianie bezpośrednio przez enterocyty, bez hydrolizy** Transport do żyły wrotnej Transport do mitochondriów niezależny od karnityny Brak jednoznacznych dowodów na poprawę wzrastania (MCT vs LCT)**** 8,3 kcal/g vs 9,1 kcal/g Istotne u pacjentów z zaburzeniami trawienia i wchłaniania*** *S. Lindquist and O. Hernell, Curr. Opin. Clin. Nutr. Metab. Care, 2010; **K. A. Traul, Food and Chemical Toxicology, 2000; ***J. R. Moran and U. Diener, Eur. J. Med. Res. 1997; ****Klenoff-Brumberg HL. Cochrane Database Syst Rev 2003
ZAOPATRZENIE W LCPUFA Mleko matki/lub z banku mleka jako pokarm z wyboru Odpowiednia dieta lub suplementacja matki DHA w okresie laktacji Rekomendowana podaż DHA i ARA wyrażona w mg/kg/d (nie w % kwasów tłuszczowych) DHA 55-60 mg/kg/d (ok. 1% kw. tłuszczowych) ARA 18-45 mg/kg/d EPA brak danych (nie przekraczać 20 mg/kg/d tyle dostarcza mleko kobiece+1sd) Wcześniaki <1250 g mała ilość danych ale prawdopodobnie mogą odnieść największe korzyści z suplementacji Zalecenia obowiązują od urodzenia aż do ok. 40 tyg. PMA Lapillonne A, Enteral and Parenteral Lipid Requirements of Preterm Infants, World Review of Nutrition and Dietetics, 110 (2014), 82 98
KONTROWERSJE - LCPUFA W PREPARATACH DO ŻYWIENIA NIEMOWLĄT Europejskie regulacje, z 2016 roku nakazują suplementację mieszanek do żywienia niemowląt oraz mieszanek następnych DHA na poziomie 20-50 mg/100 kcal (0,5-1% kwasów tłuszczowych) European Commission, Commission Delegated Regulation(EU) 2016 dokument nie reguluje jednocześnie minimalnej zawartości ARA w mieszankach, jak to miało miejsce m.in. w poprzednich regulacjach, ARA jest niezbędnym elementem budowy błon komórkowych, w tym komórek rozwijającego się mózgu B. Koletzko, Human milk lipids, Ann. Nutr. Metab. 2017 U wcześniaków otrzymujących mieszankę o wysokiej zawartości DHA (bez jednoczesnej suplementacji ARA) wykazano np. niekorzystny wpływ na wzrastanie S. E. Carlson, Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A., 1993 S. E. Carlson, Lipids, 1992 O ile mieszanki zawierające zarówno DHA, jak i ARA zostały ocenione w RCTs, o tyle brak jest wystarczających dowodów na korzyści i bezpieczeństwo dla niemowląt ze stosowania mieszanek opartych o nowe zalecenia
PODAŻ PARENTERALNA - WYBÓR EMULSJI TŁUSZCZOWEJ nie ma wystarczających dowodów opartych na RCTs na przewagę którejkolwiek z emulsji* wyłączne stosowanie lipidów na bazie soi zwiększa ryzyko zakażenia** emulsje na bazie oleju rybiego dostarczają więcej DHA, ale jednocześnie dużo EPA i brak ARA (!), zmniejszają ryzyko cholestazy**, *** *Koletzko B, Goulet O, Hunt J, et al. J Pediatr Gastroenterol Nutr 2005;41;**Hojsak I et al. J Pediatr Gastroenterola Nutr 2016; ***Vlaardingerbroek H, Am J Clin Nutr. 2012; Kapoor V, Glover R, Malviya MN. Alternative lipid emulsions versus pure soy oil based lipid emulsions for parenterally fed preterm infants. Cochrane Database Syst Rev. 2015;***Lam HS, Neonatology. 2014
PODSUMOWANIE Mleko kobiece ze wzmacniaczem jest optymalnym pokarmem dla niemowląt urodzonych przedwcześnie Opóźnianie włączenia i/lub zwiększania karmienia enteralnego nasila deficyt DHA i ARA u wcześniaka Jakość tłuszczów dostarczanych niemowlętom wymaga stałego doskonalenia w oparciu o dostępne dane naukowe Zmienność genetyczna - nowy obszar badań być może zindywidualizowane zalecenia?
DZIĘKUJĘ ZA UWAGĘ