Ny innsikt i hvordan parenterale oljeemulsjoner forhindrer leversykdom hos premature babyer

Spedbarn født for tidlig kan kreve parenteral eller intravenøs ernæring for å gi nødvendig næring, ettersom fordøyelsessystemet er umodent og ikke kan fordøye næringsstoffer. Derimot, langvarig parenteral ernæring er forbundet med komplikasjoner, inkludert kolestase, eller mangel på gallestrøm fra leveren til tynntarmen, som fører til opphopning av gallsyrer og skader i leveren. Nye kliniske studier har vist at kolestase kan forhindres hos premature spedbarn med parenteral administrering av oljeemulsjoner (blandinger laget av flere oljekomponenter), men mekanismen som formidler denne effekten er fortsatt uklar.

Jobber med premature smågriser, en internasjonal gruppe ledet av forskere ved USDA-ARS Children's Nutrition Research Center (CNRC) ved Baylor College of Medicine og Texas Children's Hospital fant bevis på at den beskyttende effekten av parenterale oljeinfusjoner er ledsaget av endringer i nivåene av tarmgallsyrer (tarm) gallesyrebassenger) og i tarmmikrobiomet, gjør denne studien til den første som kobler til parenterale oljeinfusjoner, mikrobiomet, metabolisme og helse. Studien vises i Journal of Lipid Research .

Studerer parenterale oljeemulsjoner

Grisemodellen lar oss studere parenteral ernæringsassosiert leversykdom, som kolestase, på en måte som er klinisk relevant. Vi behandler premature smågriser på samme måte som hvordan vi behandler premature spedbarn på sykehuset og ser på leverfunksjon og genuttrykk hos smågrisene for å bedre forstå fysiologien. "

Dr. Douglas Burrin, seniorforfatter, forskningsfysiolog ved CNRC og professor i pediatri i Baylor

Den opprinnelige lipidemulsjonen utviklet for parenteral ernæring hos spedbarn var basert på en komponent, soyabønneolje, og det har vært det eneste parenterale lipidalternativet som ble brukt til premature spedbarn i omtrent 45 år. Selv om denne oljeemulsjonen har bidratt til å støtte spedbarns vekst, leger har vært bekymret for at det kan være involvert i utviklingen av flere forhold, inkludert leversykdom. Dette førte til utvikling av nye lipidemulsjoner med flere oljekomponenter for å forhindre eller behandle parenteral ernæringsassosiert leversykdom.

Da de første fiskeolje- og multikomponent-lipidemulsjonene ble tilgjengelige, Burrin og hans kolleger var den første gruppen som undersøkte deres metabolske effekter ved parenteralt mating, premature smågriser. De publiserte sine første funn i 2014. Baylor-forskerne og andre har vist at ren fiskeolje og multikomponentolje-lipidformuleringer kan redusere kolestase forbundet med langsiktig parenteral ernæring, men hvordan dette skjer fremdeles er ikke helt forstått.

I den nåværende studien, forskerne utvidet sine opprinnelige undersøkelser ved å sammenligne to tidligere undersøkte oljeemulsjoner? bare soyabønneolje (Intralipid) og en kombinasjon av soya, oliven, kokos og fiskeoljer (SMOFlipid)? og en ny eksperimentell formulering (EXP), som lignet på SMOFlipid, men med ekstra DHA, en omega-3 fettsyre, og arakidonsyre.

En ekstra eksperimentell gruppe (ENT) som ble brukt som referanse, besto av smågriser som ble fôret med morsmelkerstatning gjennom et fôringsrør. Forsøket varte i 22 dager.

Nytt innblikk i hvordan parenterale oljeemulsjoner fungerer

Forskerne evaluerte effekten av de forskjellige oljeemulsjonene hos premature smågriser ved å måle kolestase, tarmgallsyrebassenger og sammensetningen av mikrobielle samfunn i tykktarmen, så vel som profilene til mikrobenes metabolske produkter eller metabolitter.

Funnene bekreftet at multikomponentoljeemulsjoner (SMOF og EXP), men ikke Intralipid, kan forhindre kolestase og gjenopprette gallestrøm hos premature smågriser som observert i ENT -gruppen.

"Et av de viktige funnene viste at forebygging av kolestase var ledsaget av å opprettholde normale tarmgallsyrebasseng. De var lavest hos smågrisene som ble behandlet med Intralipid, men økte i SMOF- og EXP -gruppene og var sammenlignbare med ENT, "Sa Burrin.

Et spesielt interessant nytt funn var at kolestase var forbundet med endringer i tarmmikrobiomet og deres metabolittprofil.

"Det er spennende å se en så direkte sammenheng mellom tarmbakterier og lipidsammensetningen i parenteral ernæring, "sa første forfatter Dr. Lee Call, en tidligere translatorisk biologi og molekylær medisinstudent i Burrin -laboratoriet under utviklingen av dette arbeidet. Call er for tiden en postdoktor ved Department of Energy Joint Genome Institute ved Lawrence Berkeley National Lab.

"Først kan det ikke virke sannsynlig at intravenøse lipider kan ha stor effekt på bakterievekst i tarmen, men faktisk ser vi at det er en sterk sammenheng mellom typen lipider gitt parenteralt og den relative mengden av visse grupper av tarmbakterier. Og det ser ut til at galle er forbindelsesleddet, "Call sa." Disse resultatene hjelper oss å forstå mer om effekten av parenteral ernæring, som ofte er en livreddende behandling for premature babyer. "

"Vi har vært sikre på at lipidemulsjonene bidrar til en viktig effekt på vekst og metabolisme, men mekanismen og den direkte årsakseffekten manglet. Dette arbeidet gir de manglende koblingene som tilbyr nyere innsikt som vil gå langt i utviklingen av bedre, sikrere lipidemulsjoner for bruk hos premature spedbarn. Det er spennende å være en del av denne oppdagelsen, "sa medforfatter Dr. Muralidhar Premkumar, assisterende professor i pediatri-nyfødt ved Baylor og Texas Children's.

• Forskere mottar 1,5 millioner dollar tilskudd for å studere effekten av cannabisbruk på urfolks munnhelse
• Beregningsmodeller forutsier kjente biomarkører for arvelige metabolske sykdommer