Neue Erkenntnisse darüber, wie parenterale Ölemulsionen Lebererkrankungen bei Frühgeborenen vorbeugen

Frühgeborene benötigen möglicherweise eine parenterale oder intravenöse Ernährung, um die notwendige Nahrung bereitzustellen. da ihr Verdauungssystem unreif ist und keine Nährstoffe verdauen kann. Jedoch, verlängerte parenterale Ernährung ist mit Komplikationen verbunden, einschließlich Cholestase, oder fehlender Gallenfluss von der Leber in den Dünndarm, Dies führt zu einer Ansammlung von Gallensäuren und Verletzungen in der Leber. Neuere klinische Studien haben gezeigt, dass die Cholestase bei Frühgeborenen durch parenterale Verabreichung von Ölemulsionen (Mischungen aus mehreren Ölkomponenten) verhindert werden kann, aber der Mechanismus, der diesen Effekt vermittelt, bleibt unklar.

Arbeit mit Frühgeborenen, fand eine internationale Gruppe unter der Leitung von Forschern des USDA-ARS Children's Nutrition Research Center (CNRC) am Baylor College of Medicine und des Texas Children's Hospital Beweise dafür, dass die schützende Wirkung parenteraler Ölinfusionen von Veränderungen des Gallensäurespiegels im Darm begleitet wird Gallensäurepools) und im Darmmikrobiom, Damit ist diese Studie die erste, die parenterale Ölinfusionen miteinander verbindet, das Mikrobiom, Stoffwechsel und Gesundheit. Die Studie erscheint im Zeitschrift für Lipidforschung .

Studium der parenteralen Ölemulsionen

Das Ferkelmodell ermöglicht es uns, parenterale ernährungsassoziierte Lebererkrankungen zu untersuchen, wie Cholestase, auf eine klinisch relevante Weise. Wir behandeln Frühgeborene ähnlich wie Frühgeborene im Krankenhaus und untersuchen die Leberfunktion und Genexpression bei den Ferkeln, um die Physiologie besser zu verstehen."

Dr. Douglas Burrin, leitender Autor, Forschungsphysiologe am CNRC und Professor für Pädiatrie in Baylor

Die ursprünglich für die parenterale Ernährung von Säuglingen entwickelte Lipidemulsion basierte auf einer Komponente, Sojaöl, und es ist seit etwa 45 Jahren die einzige parenterale Lipidoption für Frühgeborene. Obwohl diese Ölemulsion das Wachstum von Säuglingen unterstützt hat, Ärzte waren besorgt, dass es an der Entwicklung mehrerer Erkrankungen beteiligt sein könnte, einschließlich Lebererkrankungen. Dies führte zur Entwicklung neuer Lipidemulsionen mit mehreren Ölkomponenten zur Vorbeugung oder Behandlung parenteraler ernährungsassoziierter Lebererkrankungen.

Als die ersten Fischöl- und Mehrkomponenten-Lipidemulsionen auf den Markt kamen, Burrin und seine Kollegen waren die erste Gruppe, die ihre metabolischen Wirkungen bei parenteral ernährten, Frühgeborene Ferkel. Sie veröffentlichten ihre ersten Ergebnisse im Jahr 2014. Die Baylor-Forscher und andere haben gezeigt, dass reine Fischöl- und Mehrkomponentenöl-Lipid-Formulierungen die Cholestase im Zusammenhang mit einer langfristigen parenteralen Ernährung reduzieren können. aber wie dies geschieht, ist noch nicht vollständig verstanden.

In der aktuellen Studie erweiterten die Forscher ihre ursprünglichen Untersuchungen durch den Vergleich zweier zuvor untersuchter Ölemulsionen ? Nur Sojabohnenöl (Intralipid) und eine Kombination aus Soja, Olive, Kokos- und Fischöl (SMOFlipid) ? und eine neue experimentelle Formulierung (EXP), das war ähnlich wie bei SMOFlipid, aber mit zusätzlichem DHA, eine Omega-3-Fettsäure, und Arachidonsäure.

Eine zusätzliche experimentelle Gruppe (HNO), die als Referenz verwendet wurde, bestand aus Ferkeln, die über eine Ernährungssonde mit Säuglingsnahrung gefüttert wurden. Der Versuch dauerte 22 Tage.

Neue Einblicke in die Funktionsweise parenteraler Ölemulsionen

Die Forscher bewerteten die Wirkung der verschiedenen Ölemulsionen bei Frühgeborenen durch Messung der Cholestase, Darmgallensäurepools und die Zusammensetzung mikrobieller Gemeinschaften im Dickdarm sowie die Profile der Stoffwechselprodukte oder Metaboliten der Mikroben.

Die Ergebnisse bestätigten, dass Mehrkomponenten-Ölemulsionen (SMOF und EXP), aber nicht Intralipid, kann Cholestase verhindern und den Gallenfluss bei frühgeborenen Ferkeln wiederherstellen, wie in der HNO-Gruppe beobachtet.

„Eine der wichtigen Erkenntnisse zeigte, dass die Vorbeugung von Cholestase mit der Aufrechterhaltung eines normalen Gallensäurepools im Darm einhergeht. Sie waren bei den mit Intralipid behandelten Ferkeln am niedrigsten, in den SMOF- und EXP-Gruppen jedoch erhöht und vergleichbar mit denen der HNO. “, sagte Burrin.

Eine besonders interessante neue Erkenntnis war, dass Cholestase mit Veränderungen des Darmmikrobioms und ihres Metabolitenprofils verbunden war.

„Es ist spannend, einen so direkten Zusammenhang zwischen Darmbakterien und der Lipidzusammensetzung der parenteralen Ernährung zu sehen. " sagte der Erstautor Dr. Lee Call, ein ehemaliger Doktorand der Translationalen Biologie und Molekularen Medizin im Burrin-Labor während der Entwicklung dieser Arbeit. Call ist derzeit Postdoc am Department of Energy Joint Genome Institute des Lawrence Berkeley National Lab.

„Zuerst mag es unwahrscheinlich erscheinen, dass intravenöse Lipide einen großen Einfluss auf das Bakterienwachstum im Darm haben könnten, Tatsächlich sehen wir jedoch, dass es eine starke Korrelation zwischen der Art der parenteral verabreichten Lipide und der relativen Häufigkeit bestimmter Gruppen von Darmbakterien gibt. Und es scheint, dass die Galle das Bindeglied ist, ", sagte Call. "Diese Ergebnisse helfen uns, mehr über die Auswirkungen der parenteralen Ernährung zu verstehen. die oft eine lebensrettende Behandlung für Frühgeborene ist."

„Wir waren uns sicher, dass die Lipidemulsionen einen wichtigen Einfluss auf Wachstum und Stoffwechsel haben, aber der Mechanismus und die direkte kausale Wirkung fehlten. Diese Arbeit liefert die fehlenden Verbindungen, die neuere Erkenntnisse bieten, die einen großen Beitrag zur Entwicklung besserer, sicherere Lipidemulsionen zur Anwendung bei Frühgeborenen. Es ist aufregend, ein Teil dieser Entdeckung zu sein, " sagte Co-Autor Dr. Muralidhar Premkumar, Assistenzprofessorin für Pädiatrie-Neugeborene an Baylor and Texas Children's.

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