A (napi) biológiai óra kialakulását meghatározó tényezők. SE I.sz. Gyermekgyógyászati Klinika Balogh Eszter

Átírás

1 A (napi) biológiai óra kialakulását meghatározó tényezők SE I.sz. Gyermekgyógyászati Klinika Balogh Eszter

2 Review article Human milk as chrononutrition : implications for child health and development Jennifer Hahn-Holbrook, Darby Saxbe, Christine Bixby, Caroline Steele and Laura Glynn Áttekintő tanulmány, 2019 Az Amerikai Egyesült Államokban az anyatejjel táplált csecsemők 85%-a lefejt tej adásában részesül, melyet nem a levétel időpontjában fogyasztanak el. Befolyásolhatja-e a cirkadián ritmushoz nem illeszkedő anyatej adása a csecsemő fejlődését? A lefejt, tárolt anyatejek napszakot tartalmazó feliratozásának lehetne-e pozitív hozadéka?

3 WHO ajánlás (2011) A kizárólagos anyatejes táplálás 6 hónapos korig megfelelő anyai tápláltsági állapot esetén több előnnyel jár, mint a 4 hónapos korig történő kizárólagos anyatejes táplálás. Ennek legnagyobb pozitív hozadéka a hasmenéssel járó infektív kórképek morbiditásának és mortalitásának csökkentése. <=1 éves korig folytatódjon az anyatejes táplálás hozzátáplálással.

4 Bevezetés I. számos ajánlás létezik a lefejt anyatej (AT) megfelelő tárolására vonatkozóan (4 C 4 nap, -20 C két hét ) az AT összetétele változik a nap folyamán, mely evolúciós jelentőséggel bír és alapvető fontosságú a csecsemő napi ritmusának kialakításában az újszülöttnek még nincsen kialakult cirkadián ritmusa, optimális esetben 12 hetes korra alakul ki, de a csecsemők ~30%-ában 1 éves korra sem (Aparicio et al, 2007) [a későn kialakuló cirkadián ritmus növeli a gyermek felé a szülői neglect kialakulásának esélyét (Fukumizu et al. 2005)]

5 Bevezetés II. az AT-re a kutatás mai állása szerint chrononutritio -ként tekintünk, mely mindig az adott napszakról hordoz információt a csecsemő számára USA: 85%-ban gyakran, 25%-ban napi szinten, 6%-ban kizárólag korábban lefejt AT-et kapnak a csecsemők kevés adat áll rendelkezésre a cirkadián ritmushoz nem illeszkedően adott anyatej csecsemőkre gyakorolt hatásáról a tápszerekben a hormonok, antioxidánsok, immunglobulinok nincsenek jelen

6 Hipotézis: A napszakhoz nem illeszkedően adott AT/tápszer késlelteti a stabil cirkadián ritmus kialakulását csecsemőkben.

7 Az anyatej összetétele Tápanyagok: aminosavak, nukleotidok, szénhidrátok, zsírok, ionok, vitaminok Tirozin: epinephrin és norepinephrin előanyag Methionin: acetil-kolin előanyag Triptofán: szerotonin előanyag Aszpartát, glicin: neurotranszmitterek Fenil-alanin: esszenciális aminosav Vas, Magnézium, Zink, E-vitamin Hormonok: kortizol, melatonin, leptin, prolactin Immunrendszer alkotóelemei: Immunglobulinok (IgA), C3, C4, citokinek, polymorfonukleáris fagociták (neutrophil granulocyták)

8 Az anyatej összetevőinek cirkadián ritmusa norepinephrin, epinephrin prekurzor KORTIZOL (330% vs. este) neurotranszmitter előanyagok, immunológiai faktorok AChszintézis + inzulin, adiponektin, ghrelin, pajzsmirigyhormonok Nincs elég humán adat. purin nukleotidok és triptofán szedatív hatás étvágycsökkentés magasabb zsírtartalom

9 Melatonin konc. (pg/ml) biogén amin szedatohipnotikus és GI-simaizom relaxáns hatás AT tartalmazza, tápszerek nem 94 Édesanya (54 AT/40TSz) > 54 kizárólag AT-táplált csecsemőjében sírás~colica abdominalis ritkább és kevésbé súlyos volt > szign.-an gyakrabban ébredtek fel éjjel azonban alvási idejük közel azonos vagy hosszabb volt- (könnyebben aludtak vissza) Melatonin Melatonin szintek az anyatejben Napszak (óra) 3 h Átlagos melatonin szintek az AT-ben a nap 24 órájában. E cirkadián ritmus a vérben, nyálban és vizeletben is megfigyelhető. (Engler et al.2011)

10 Triptofán n=18, hetes, tápszerrel táplált csecsemő: 1.hét: standard női tej (1,5% triptofán tartalom) a nap 24 órájában 2.hét: nappal (06-18h) triptofán-dús (3,4%), éjjel (18-06h) standard női tej 3.hét: nappal standard, éjjel triptofán-dús női tej az éjjel triptofán-dús női tejjel táplált csecsemők alvási paraméterei javultak, a vizeletükből fokozott szerotonin szinteket mértek a szervezetben a melatonin szerotoninból szintetizálódik nappal (világosban) a melatonin szintézis gátolt, magas triptofán kínálat ellenére is > a nappal bevitt többlet triptofán nem változtatta meg a csecsemők viselkedését alacsony toxicitás CAVE: Eozinofil myalgia Sy Tobozmirigy (Aparicio et al, 2007) (Gilette et al, 2013)

11 Nukleotidok az anyatejben I. nukleinsavak (DNS, RNS) építőelemei, emellett másodlagos hírvivők, koenzimek az anyatejben mért nukleotidok szintjének cirkadián ritmusa van 5 AMP, 5 GMP és 5 UMP szintek éjjel, a 5 CMP, and 5 IMP szintek a világos napszak végén magasabbak elengedhetetlenek az újszülött/csecsemő szöveteinek képződéséhez (anabolizmus: fokozott transzkripció > transzláció (fehérjeszintézis ) ESPHGAN ajánlás szerint valamennyi tápszer kell tartalmazza az öt alap nukleotidot meghatározott koncentrációban (Európai gyermek gastroenterológiai, hepatológiai és táplálkozástudományi Szervezet) (Sanchez et al 2013)

12 Nukleotidok az anyatejben II. 30, a gyermekét min. 3 hónapos korig anyatejjel tápláló egészséges édesanya 6-8 alkalommal anyatejből történ mintavétel alapján 5 AMP, 5 GMP és 5 UMP: direkt hipnotikus hatás/ melatonin szintézist fokoz 5 CMP, and 5 IMP: GABA felszabadulást serkent/ purin nukleotid prekurzor (Sanchez et al 2013)

13 Nyál kortizol tartalma (nmol/l) Glükokortikoidok az anyatejben I. a magzati hypothalamus- hypophysis- mellékvesekéreg tengely már a 2. trimeszterben megkezdi működését Mikor alakul ki a kortizol cirkadián ritmusa? 130 egészséges, érett újszülött/csecsemő nyálából kivont kortizol vizsgálata anyatejjel táplált babák havonta történt mintavétel 10+/-4 napos kortól kezdve 07:30-kor és 19:30-kor 1 hónapos korra kialakult a kortizol diurnalis ritmusa a reggeli kortizol szintek folyamatos emelkedést, az estiek csökkenést mutattak 1 éves korig nem korrelált az alvási szokások kialakulásával Ivars et al 2015) Életkor (hónapok)

14 Glükokortikoidok az anyatejben II. 2 fő glükokortikoidot (GK) tartalmaz: kortizol és kortizon 24 óra alatt megfigyelt koncentrációk az AT-ben (23, átl. 3,2 hónapos gyermekét szoptató nő, 502 mintájából, szoptatás előtt, után, egyik majd másik mellből, 4 napszakban (reggel, délután, este, éjjel) Pundir et al 2017) Valamennyi érték szignifikánsan eltér a reggeli értéktől (*) A délutáni értékek is szignifikánsan eltérnek az esti értéktől (#)

15 Glükokortikoidok az anyatejben III. szoptatás előtt és után, bal és jobb mellből is azonos eredményeket kaptak: sem a szoptatás sűrűsége, sem az elfogyasztott anyatej térfogata nem változtat a GK-ok AT-ben mért koncentrációján az anyatej (a többi exkrétumhoz hasonlóan: nyál, vizelet) az anyai hormonális státuszt tükrözi és továbbítja a csecsemőnek a GK-ok át képesek diffundálni a sejtek membránján (equillibrum keletkezik az anya plazmája és az AT között) a GK cirkadián szekréciója is a nucl. Suprachiasmaticus vezérlése alatt áll az anyai stresszválaszok is így továbbítódnak a csecsemő felé a szoptatás stressz-oldó hatása nem az alacsonyabb GK koncentrációkhoz, hanem az anya plazmájában megemelkedő oxitocin és prolaktin szintekhez kötött (hormonális szempontból) Pundir et al 2017)

16 Glükokortikoidok az anyatejben IV. a csecsemőben a kortizol normális diurnalis ritmusa nagyobb vizsgálatok alapján 1 hónapos korra kialakul, azonban ennek nagy egyéni variabilitása lehet (3 nap-6 hónap) (nincs konszenzus) Az AT-el bevitt kortizol befolyással volt a csecsemők fejlődésére (testhossz és BMI 2 éves korban, félénkebb habitus) exogén módon bevitt kortizol állatkísérletekben megszűntette az utódok cirkadián ritmusát

17

18 A (~napi) cirkadián ritmus kialakulása fény-függő és fény-független tényezők/ endogén és exogén tényezők fény nélkül is létezik (föld alatt élő állatokban is) külső szinkronizáló stimulusok; Zeitgeberek: fény, hőmérséklet, társas interakciók, hormonális hatások, táplálkozás (Lohr and Siegmund 1999) (sarkvidéki állatoknak (rénszarvas) csak ősszel és tavasszal van cirkadián ritmusa) fény > retina ganglion sejt > tractus > nucl. Suprachiasmaticus, hypotalamus egyéb Zeitgeber> szerotonerg pályák > nucl. Suprachiasmaticus, hypotalamus >> Nucl. Suprachiasmaticus > ß adrenerg receptorok > tobozmirigy: melatonin a melatonin szintézis részben a szerotonin hozzáférhetőségétől is függ, melynek előanyaga a triptofán, esszenciális aminosav, táplálékkal visszük be a szervezetünkbe, bejut a központi idegrendszerbe

19 A cirkadián ritmus jelentősége az evolúció során a DNS szintézist hivatott a napfénytől védeni (UV ) alvás-ébrenlét, légzésszám, testhőmérséklet, metabolizmus, emésztés, hormonháztartás, neurokognitív fejlődés befolyásolása zavara: immundeficiencia, alvászavar, pszichológiai zavarok nucl. Suprachiasmaticus (fény/sötétség) hypothalamo-hypophysealis rendszer> glükokortikoid, cathecholamin felszabadulás: aktivitást elősegítő hormonok tobozmirigy > melatonin: hypnotikus és simaizom relaxáns leptin (adipocytákból) > étvágy az újszülöttnek még nincs kialakult cirkadián ritmusa

20 Koraszülött intenzív osztályokon tett megfigyelések gyakran valamennyi Zeitgeber akaratlanul kikapcsolásra kerül: állandó mesterséges fény állandó inkubátor hőmérséklet női tej adása napszakra való tekintet nélkül + anyai kontaktus hiánya a sötét-világos napi ritmus hatása a táplálás felépítésre, kórházban töltött napok számára, kardiorespiratorikus paraméterekre NICU-ban már igazolt tény

21 Következtetés: Az AT-el bevitt chronoszignálok hatással vannak a cirkadián ritmus kialakulására, valamint az újszülött gyors adaptációját segítik elő környezet változásaihoz, a számos egyéb hatás (fény/sötétség, szociális és környezeti ingerek stb.) mellett. Ennek mértékéről még nincsen pontos adat.

22 Kitekintés a fejlődő világban ha egy AT összetétele megváltozott, annak az anyát ért környezeti hatás/stresszor volt az oka, ma a lefejt és külön időpontban adott AT nem bír valódi információval a csecsemő környezetéről, a következetlenség nincs jó hatással a gyermek fejlődésére az AT-ben 24 órán keresztül nem bomlik le a kortizol és számos egyéb hormon; lefejt és tárolt AT adása akár folyamatos GK-flow-t eredményezhet számos, egyelőre nem ismert epigenetikai hatás vélhető (pl. AT = prebiotikum > mikrobiom megjelenése> IgA szekréció fokozódása) ötletek/javaslatok: az időben nem illesztett AT egészségre gyakorolt hatását tovább vizsgálni az AT-ek felcímkézése napszakok szerint (nem járna többlet költséggel) infekcióban nappal lefejt AT-et adni (immunológiai faktorok) a tápszerek összetételének megváltoztatása éjszakai és nappali összetételű formulákra USA: AT-es táplálás-barát munkahelyek, nők 25%-a ~a gyermekágy ideje alatt már munkába áll, jó megoldás-e?

23 Mindennek megvan a maga ideje, és kijelölt ideje van minden dolognak az ég alatt (Pred 3,1) 123RF.com Köszönöm a megtisztelő figyelmet! Helthline parenthood

24 Irodalomjegyzék Hahn-Holbrook et al és számos a reviewban alkalmazott forrás. American Academy of Pediatrics Breastfeeding and the Use of Human Milk, Policy statement 2012 Aparicio et al Fukumizu et al White et al WHO recommendation 2011 Engler et al Gilette et al Sanchez et al Ivars et al Pundir et al. 2017