Az oxidatív stressz bizonyítékai a koraszülöttek korai életkorának etetési típusához viszonyítva

Tárgyak

Absztrakt

A koraszülött csecsemő morbiditása az oxigénhez való nehéz alkalmazkodást tükrözheti. Feltételeztük, hogy az etetés, ideértve a tápszert (F) és az anyatej (HM) hozzáadását hozzáadott dúsítóval, befolyásolja a redox állapotát. Ezért 65 PT csecsemőt (születési súly: 1146 ± 261 g; GA: 29 ± 2,5 hét; átlag ± SD) követtek kéthetente, miután bevezették az orális táplálékot. Takarmányozási csoportok: Az F (> 75% összes takarmány) és a HM (az összes takarmány> 75%) további felosztása az emberi tejerősítő (HMF) tartalma szerint 0–19, 20–49 és ≥50% volt. Az oxidatív stresszt az F2-izoprostánok (F2-IsoPs) mennyiségével határoztuk meg a vizeletben, a fehérje-karbonilok és az oxigéngyök-abszorpciós képesség (ORAC) a plazmában. F2-IsoP-k (ng/mg kreatinin): 0–2 hét, 125 ± 63; 3-4 hét, 191 ± 171; 5-6 hét, 172 ± 83; 7–8 hét, 211 ± 149; 9-10 hét, 222 ± 121; és> 10 hét, 183 ± 67. Fehérjekarbonilok a legmagasabb értéktől [2,41 ± 0,75 (n = 9)] és a legalacsonyabb [2,25 ± 0,89 (n = 12) pmol/μg fehérje] izoprostán csoportok nem különböztek egymástól. ORAC: kiindulási érték, 6778 ± 1093; kisülés, 6639 ± 735 [teljes időtartam 4 és 12 M, 9010 ± 600 mg (n = 12) TE]. A legmagasabb izoprostán-érték olyan csecsemőknél fordult elő, akiknek anyatejének 50% -át dúsították. A HMF további kutatása indokolt.

A reaktív oxigénfajok (ROS) megemelkedett koncentrációja már régóta szerepet játszik az okozó tényezőkben az emberi betegségben (1,2). Noha számos enzimatikus és nem enzimatikus antioxidáns védekező mechanizmus általában fenntartja a „nyugtalan fegyverszünetet” az oxidánsok és a reduktánsok között, az egyensúlyhiány megzavarhatja a homeosztázist és betegségeket eredményezhet. Ez talán sehol sem inkább kérdés, mint az újszülött. Maga a születés hiperoxiás kihívásnak tekinthető, ahol a magzat viszonylag hipoxiás környezetből, artériás oxigénfeszültség 25-35 Hgmm-rel (3) átmegy a méhen kívüli környezetbe, ahol az artériás oxigénfeszültség eléri a 100 Hgmm-t. Az újszülött a vajúdás és a felnőtteknél magasabb szintű mitokondriális légzés és peroxidtermelés (4) által kiváltott oxidatív stresszel párosulva kompenzációs mechanizmusokra támaszkodhat, hogy sikeresen átmenjen a szülés utáni időszakban, mint például az emberi tej által biztosított ROS-eltávolító képesség (5). ).

Korábban kimutattuk, hogy az egészséges szoptatott csecsemők korai csecsemőkorban akut oxidatív stresszben vannak, ami a születés utáni megnövekedett oxigén-expozícióhoz való alkalmazkodás nehézségeit tükrözi (5). A kihívás még hevesebbnek tűnik a koraszülött (PT) csecsemők számára, akik számára az antioxidáns rendszerek normális fejlődési kifejezése vagy hiányos, vagy kompromittált (6,7), és akiket gyakran oxigénterápiának és/vagy táplálási stratégiáknak vetnek alá, amelyek hozzájárulnak redox egyensúlyhiányra (8–10). Ennek megfelelően az oksidatív stressz ok-okozati, vagy legalábbis szorosan kapcsolódik számos újszülött-rendellenességhez, beleértve a bronchopulmonalis dysplasia-t (BPD), a periventrikuláris leukomalaciát, a koraszülött retinopathiáját, az intraventrikuláris vérzést (IVH) és a nekrotizáló eneterocolitist (NEC) (11). –14).

Világos, hogy bizonyos mennyiségű oxidatív stressz szükséges a specifikus enzimatikus utak aktiválásához, és hogy az ROS jelátviteli molekulaként működik. Várható, hogy a PT csecsemő számára a születéskor nehezebb lesz a magzati életből az újszülött életébe való átmenetkor (2).

Egyre nyilvánvalóbb a szabadgyökök és a ROS által a koraszülöttek számára jelentett kihívás mértéke. A lipidperoxidáció két plazmamarkerje, az F2-izoprostánok (F2-IsoP-k) és a malonaldehid, nagyon magas LBW-s csecsemőknél emelkednek meg, agyi fehérállomány-sérüléssel, ez utóbbi> 10-szerese a felnőtt kontrollokhoz képest (15). Az ilyen megállapítások jelentőségét kiemeli az a tény, hogy a koraszülött fehérállomány szelektíven érzékeny az oxidatív károsodásokra (12). Újabban kimutatták, hogy az F2-IsoP plazma szintje megemelkedik azoknál a gyermekeknél, akik koraszülöttek (16). A perinatális periódus lehet az oxidatív stressz fokozott expozíciójának és annak kockázata. Megállapítottuk, hogy az emberi tej in vitro jobb szabadgyökök megkötőjeként működik, mint az anyatej-helyettesítő tápszerek (5).

Feltételeztük, hogy a PT-csecsemők, akiket szoptattak, kevesebb bizonyítékot mutatnak az oxidatív stresszre a születés után, mint azok, akiket tápszerrel tápláltak. Ebben a jelentésben előzetes bizonyítékokat mutatunk be arról, hogy az étrendi tényezők hozzájárulhatnak a koraszülöttek oxidatív stresszének általános szintjéhez.

ANYAGOK ÉS METÓDUSOK

Tárgyak.

Hatvanöt csecsemő születési súlyával ∼ 36 hét); fertőzések; nincs vagy nincs jelen vérkultúrával igazolt szepszisben (bakteriális vagy gombás); cerebrospinalis folyadék tenyészetben bizonyított agyhártyagyulladás; és vizelet pozitív eredmény: feltételezett, de kultúrával nem igazolt szepszis.

A vizeletben a lipidperoxidáció markerei az F2-IsoP-k, az arachidonsav peroxidációja során keletkező prosztaglandin-szerű vegyületek (18). A tömegspektrometriás vizsgálat pontossága ± 5%, 80% -os pontossággal. A normális felnőtt vizeletben a szint 38,1 ± 19,1 ng/mg kreatinin (18). A kreatinint standard technikákkal mértük (18). Ennek a vegyületnek a vizeletben történő mérése azzal az előnnyel jár, hogy a vérelemzéshez képest kevésbé valószínű a minták autoxidációja (18).

hol f0 a kezdeti fluoreszcencia-leolvasás 0 percnél és fi a fluoreszcencia leolvasása percben. A nettó AUC-t úgy kaptuk meg, hogy a vak vak AUC-ját kivontuk a minta értékéből. Az ORAC értékeket Trolox ekvivalensként fejeztük ki a standard görbe alkalmazásával. A végeredményeket kiszámoltuk és TE (μmol Trolox ekvivalens) formában fejeztük ki a plazmamintákból.

A vörösvértestekben található antioxidáns enzimeket, köztük a szuperoxid-diszmutázt, katalázt és glutation-peroxidázt elemeztük, amint arról korábban beszámoltunk (5). A fehérje-karbonil-csoportokat a fehérje-karbonil-csoportok dinitrofenil-hidrazin-reakcióját követően dot-blot immunvizsgálattal mértük, a kapott dinitrofenil (DNP) -származékok [elsődleges nyúl anti-DNP és torma-peroxidáz (HRP) -konjugált szekunder konjugált elsődleges antitest felhasználásával). kecske anti-nyúl], majd ECL + és kemilumineszcencia detektálás (20). A fehérje-karbonilok elemzéséhez használt plazmamintákat azon csecsemők közül választottuk ki, akiknek a vizeletben a legmagasabb és a legalacsonyabb a vizelet izoprostán értéke, hogy meghatározzuk, hogy a karboniltartalom tükrözi-e az izoprostán értékeit, és hogy további elemzéseket kell-e végezni a teljes vizeletminta-gyűjteményen. A GA-hoz megfelelő újszülöttek normál plazmafehérje-karbonil-szintje 1,31 ± 0,24 pmol/μg fehérje (21).

Adatelemzés.

A folyamatos változók adatait egyváltozós és többváltozós ismételt mértékű ANOVA eljárásokkal elemeztük [SAS 9.1 (SAS Institute, Inc., Cary, NC) és SPSS 16.0 (SPSS, Inc, Chicago, IL)]. A log transzformációkat olyan változókra végeztük, amelyek nem Gauss-féleek voltak. Jelentőséget tulajdonítottak o ≤ 0,05.

EREDMÉNYEK

Az alany jellemzőit az 1. táblázatban mutatjuk be. A plazma ORAC és vörösvértest enzim értékeket a 2. táblázatban mutatjuk be; nem tapasztaltak jelentős különbségeket az idők során. Az alany klinikai jellemzőit a 3. táblázat mutatja be. Az F2-IsoPs értékek a következők voltak: 0–2 hét, 125 ± 63; 3-4 hét, 191 ± 171; 5-6 hét, 172 ± 83; 7–8 hét, 211 ± 149; 9-10 hét, 222 ± 121; és> 10 hét, 183 ± 67 (ng/mg kreatinin). Normális szint 40 felnőtttől: 38,1 ± 19,1 ng/mg kreatinin (18). Azoknál a fehérjekarbonil-csoportoknál, akiknek a vizeletében a legmagasabb és a legalacsonyabb izoprostánérték volt, a következők voltak: magas csoport: 2,41 ± 0,75 (n = 9) pmol/μg fehérje; alacsony csoport: 2,25 ± 0,89 (n = 12) pmol/μg fehérje (átlag ± SD; o = 0,33, nem szignifikáns). Plazma ORAC: kiindulási érték, 6778 ± 1093; kisülés, 6639 ± 735; [egészséges PT 6 hónap, 8134 ± 706 (n = 7); teljes időtartam 4 és 12 hónap, 9010 ± 600 mg (n = 12); és felnőtt 9295 ± 887 (n = 6) TE].

Az izoprostán-értékeket a teljes táplálék HMF-jének százalékos aránya szerint az 1. ábra mutatja. Az 50% -nál nagyobb csoportban az F2-IsoP-k szignifikánsan nagyobbak voltak, mint a tápszerrel táplált csoportok (o = 0,002). Az F2-IsoP-k sem egyváltozós, sem többváltozós modellben nem korreláltak sem enzimvizsgálatokkal, sem antropometriai mérésekkel, sem az O2-bevitel teljes napjaival, sem GA-val, sem Apgar-pontszámokkal, a korábbi terhességekben alkalmazott takarmány típusával, morbiditással, sem plazma- vagy takarmány-ORAC értékekkel. Az F2-IsoP-k összefüggésben álltak a nemekkel (nőstények> férfiak) és azzal, hogy a csecsemőt műtették-e a ductus arteriosus miatt (műtétnél magasabb, mint műtét nélkül).

A vizeletben lévő F2-IsoP-k a teljes kórházi tartózkodás alatt táplált HMF százalékában, kontrollálva a kiegészítő oxigén-expozíciót és a nemet. Normális felnőtt vizeletszint = 38 ng/mg kreatinin. A transzformációk azokra a változókra történtek, amelyek nem Gauss-féleek voltak. Bárok a különböző szubkripciókkal jelentősen eltérnek a o ≤ 0,05.

VITA

A PT csecsemő korai csecsemőkorában magas F2-IsoP-szinteket találtunk a vizeletben (1. ábra), összehasonlítva a normál felnőtt levels 38 ± 19 szinttel (n = 40) ng/mg kreatinin (18). Ezek a szintek a születés után> 9 hétig fennmaradtak, tükrözve az idő előtti stresszt. Ezt alátámasztották a csecsemők plazmájában a kétszeresen megemelkedett fehérje-karbonil-koncentráció eredményeink, összehasonlítva a GA-hoz megfelelő teljes idejű újszülöttek tömegével [1,31 ± 0,24 pmol/μg fehérje (21)]. Eredményeink alátámasztják más szerzőkét, akik értékelték az oxidatív státuszt a PT csecsemőknél (22–26). Farkouh et al. (22) emelkedett vizelet-peroxid-tartalmat jelentett PT csecsemőknél (10 μmol/mmol kreatinin), összehasonlítva a teljes időtartamú csecsemőkével (5 μmol/mmol kreatinin) az élet első 72 órájában. Cervantes-Munguia et al. (23) a mért szérum lipoperoxid-szint a PT csecsemőknél