Arbejde med for tidlige smågrise, en international gruppe ledet af forskere ved USDA-ARS Children's Nutrition Research Center (CNRC) ved Baylor College of Medicine og Texas Children's Hospital fandt tegn på, at den beskyttende effekt af parenterale olieinfusioner ledsages af ændringer i niveauet af tarmgaldesyrer (tarm) galdesyrepuljer) og i tarmmikrobiomet, gør denne undersøgelse til den første til at forbinde parenterale olieinfusioner, mikrobiomet, stofskifte og sundhed. Undersøgelsen vises i Journal of Lipid Research .
Grisemodellen gør det muligt for os at studere parenterale ernæringsrelaterede leversygdomme, såsom kolestase, på en måde, der er klinisk relevant. Vi behandler for tidlige smågrise på samme måde som vi behandler premature spædbørn på hospitalet og ser på leverfunktion og genekspression hos smågrisene for bedre at forstå fysiologien. "
Dr. Douglas Burrin, senior forfatter, forskningsfysiolog ved CNRC og professor i pædiatri ved Baylor
Den originale lipidemulsion udviklet til parenteral ernæring hos spædbørn var baseret på en komponent, sojabønne olie, og det har været den eneste parenterale lipidmulighed, der blev brugt til premature spædbørn i cirka 45 år. Selvom denne olieemulsion har hjulpet med at understøtte spædbørns vækst, læger har været bekymrede for, at det kunne være involveret i udviklingen af flere forhold, herunder leversygdom. Dette fik udviklingen af nye lipidemulsioner med flere oliekomponenter til at forhindre eller behandle parenteral ernæringsrelateret leversygdom.
Da de første fiskeolie- og multikomponent-lipidemulsioner blev tilgængelige, Burrin og hans kolleger var den første gruppe, der undersøgte deres metaboliske virkninger i parenteralt fodret, premature smågrise. De offentliggjorde deres første fund i 2014. Baylor-forskerne og andre har vist, at ren fiskeolie og multikomponentolielipidformuleringer kan reducere kolestase forbundet med langsigtet parenteral ernæring, men hvordan dette stadig sker, er ikke helt forstået.
I den aktuelle undersøgelse, forskerne udvidede deres oprindelige undersøgelser ved at sammenligne to tidligere undersøgte olieemulsioner? kun sojaolie (Intralipid) og en kombination af soja, oliven, kokos og fiskeolier (SMOFlipid)? og en ny eksperimentel formulering (EXP), der lignede SMOFlipid, men med ekstra DHA, en omega-3 fedtsyre, og arachidonsyre.
En yderligere eksperimentel gruppe (ENT), der blev brugt til reference, bestod af smågrise, der fodres med modermælkserstatning gennem et fodringsrør. Forsøget varede 22 dage.
Forskerne vurderede virkningerne af de forskellige olieemulsioner i præmature smågrise ved at måle kolestase, tarmgaldesyrer puljer og sammensætningen af mikrobielle samfund i tyktarmen samt profilerne af mikrobernes metaboliske produkter eller metabolitter.
Resultaterne bekræftede, at multikomponentolieemulsioner (SMOF og EXP), men ikke Intralipid, kan forhindre kolestase og genoprette galdeflow i for tidlige smågrise som observeret i ENT -gruppen.
"Et af de vigtige fund viste, at forebyggelse af kolestase blev ledsaget af opretholdelse af normale tarmgaldesyrepuljer. De var lavest hos smågrise, der blev behandlet med Intralipid, men steg i SMOF- og EXP -grupperne og var sammenlignelige med ENT, "Sagde Burrin.
Et særligt interessant nyt fund var, at kolestase var forbundet med ændringer i tarmmikrobiomet og deres metabolitprofil.
"Det er spændende at se en så direkte forbindelse mellem tarmbakterier og lipidsammensætningen i parenteral ernæring, "sagde første forfatter Dr. Lee Call, en tidligere translatorisk biologi og molekylær medicin kandidatstuderende i Burrin -laboratoriet under udviklingen af dette arbejde. Call er i øjeblikket postdoktor ved Department of Energy Joint Genome Institute ved Lawrence Berkeley National Lab.
"I starten virker det ikke sandsynligt, at intravenøse lipider kan have en stor effekt på bakterievækst i tarmen, men faktisk ser vi, at der er en stærk sammenhæng mellem typen af lipider givet parenteralt og den relative overflod af visse grupper af tarmbakterier. Og det ser ud til, at galde er forbindelsesleddet, "Call sagde." Disse resultater hjælper os med at forstå mere om virkningerne af parenteral ernæring, som ofte er en livreddende behandling for premature babyer. "
"Vi har været sikre på, at lipidemulsionerne bidrager med en vigtig effekt på vækst og metabolisme, men mekanismen og den direkte årsagseffekt manglede. Dette arbejde giver de manglende links, der tilbyder nyere indsigt, der vil gå langt i udviklingen af bedre, sikrere lipidemulsioner til brug hos premature spædbørn. Det er spændende at være en del af denne opdagelse, "sagde medforfatter Dr. Muralidhar Premkumar, adjunkt i pædiatri-nyfødt i Baylor og Texas Children's.