Werken met premature biggen, een internationale groep onder leiding van onderzoekers van het USDA-ARS Children's Nutrition Research Center (CNRC) aan het Baylor College of Medicine en het Texas Children's Hospital heeft bewijs gevonden dat het beschermende effect van parenterale olie-infusies gepaard gaat met veranderingen in de niveaus van darmgalzuren (darm galzuurpools) en in het darmmicrobioom, waardoor deze studie de eerste is die parenterale olie-infusies verbindt, het microbioom, stofwisseling en gezondheid. De studie verschijnt in de Journal of Lipid Research .
Het biggenmodel stelt ons in staat om parenterale voedingsgerelateerde leverziekten te bestuderen, zoals cholestase, op een manier die klinisch relevant is. We behandelen te vroeg geboren biggen op dezelfde manier als we te vroeg geboren baby's in het ziekenhuis behandelen en kijken naar de leverfunctie en genexpressie bij de biggen om de fysiologie beter te begrijpen."
Dr. Douglas Burrin, senior auteur, onderzoeksfysioloog bij het CNRC en hoogleraar kindergeneeskunde bij Baylor
De oorspronkelijke lipide-emulsie die is ontwikkeld voor parenterale voeding bij zuigelingen was gebaseerd op één component, sojaolie, en het is al ongeveer 45 jaar de enige parenterale lipidenoptie die wordt gebruikt voor premature baby's. Hoewel deze olie-emulsie de groei van zuigelingen heeft helpen ondersteunen, artsen waren bezorgd dat het betrokken zou kunnen zijn bij de ontwikkeling van verschillende aandoeningen, inclusief leverziekte. Dit leidde tot de ontwikkeling van nieuwe lipide-emulsies met meerdere oliecomponenten om parenterale voedingsgerelateerde leverziekten te voorkomen of te behandelen.
Toen de eerste visolie- en multicomponent-lipide-emulsies beschikbaar kwamen, Burrin en zijn collega's waren de eerste groep die hun metabolische effecten onderzochten bij parenteraal gevoede, te vroeg geboren biggen. Ze publiceerden hun eerste bevindingen in 2014. De Baylor-onderzoekers en anderen hebben aangetoond dat pure visolie en multicomponent-olie-lipidenformuleringen cholestase geassocieerd met langdurige parenterale voeding kunnen verminderen, maar hoe dit gebeurt, wordt nog steeds niet helemaal begrepen.
In de huidige studie, breidden de onderzoekers hun oorspronkelijke onderzoek uit door twee eerder bestudeerde olie-emulsies te vergelijken? alleen sojaolie (Intralipid) en een combinatie van soja, olijf, kokos- en visolie (SMOFlipid) ? en een nieuwe experimentele formulering (EXP), die vergelijkbaar was met SMOFlipid, maar met extra DHA, een omega-3 vetzuur, en arachidonzuur.
Een extra experimentele groep (ENT) die als referentie werd gebruikt, bestond uit biggen die zuigelingenvoeding kregen via een voedingssonde. Het experiment duurde 22 dagen.
De onderzoekers evalueerden de effecten van de verschillende olie-emulsies bij premature biggen door cholestase te meten, darmgalzuren en de samenstelling van microbiële gemeenschappen in de dikke darm, evenals de profielen van de metabolische producten of metabolieten van de microben.
De bevindingen bevestigden dat multicomponent-olie-emulsies (SMOF en EXP), maar niet Intralipid, kan cholestase voorkomen en de galstroom bij te vroeg geboren biggen herstellen, zoals waargenomen in de KNO-groep.
"Een van de belangrijke bevindingen toonde aan dat preventie van cholestase gepaard ging met het handhaven van normale galzuurpools in de darmen. Ze waren het laagst bij de biggen die werden behandeld met Intralipid, maar namen toe in de SMOF- en EXP-groepen en waren vergelijkbaar met KNO, ' zei Burrin.
Een bijzonder interessante nieuwe bevinding was dat cholestase geassocieerd was met veranderingen in het darmmicrobioom en hun metabolietprofiel.
"Het is opwindend om zo'n direct verband te zien tussen darmbacteriën en de lipidensamenstelling van parenterale voeding, " zei eerste auteur Dr. Lee Call, een voormalige afgestudeerde student Translationele Biologie en Moleculaire Geneeskunde in het Burrin-lab tijdens de ontwikkeling van dit werk. Call is momenteel een postdoctoraal fellow bij het Department of Energy Joint Genome Institute in het Lawrence Berkeley National Lab.
"In eerste instantie lijkt het niet waarschijnlijk dat intraveneuze lipiden een groot effect kunnen hebben op de bacteriegroei in de darm, maar in feite zien we dat er een sterke correlatie is tussen het type lipiden dat parenteraal wordt toegediend en de relatieve overvloed van bepaalde groepen darmbacteriën. En het lijkt erop dat gal de verbindende schakel is, Call zei. "Deze resultaten helpen ons meer te begrijpen over de effecten van parenterale voeding, wat vaak een levensreddende behandeling is voor premature baby's."
"We zijn er zeker van dat de lipide-emulsies een belangrijk effect hebben op de groei en het metabolisme, maar het mechanisme en het directe causale effect ontbraken. Dit werk biedt die ontbrekende schakels die nieuwere inzichten bieden die een grote bijdrage zullen leveren aan de ontwikkeling van betere, veiliger lipide-emulsies voor gebruik bij premature baby's. Het is opwindend om deel uit te maken van deze ontdekking, " zei co-auteur Dr. Muralidhar Premkumar, assistent-professor kindergeneeskunde-pasgeboren bij Baylor en Texas Children's.