217
PRACE ORYGINALNE / ORIGINAL ARTICLES
Ocena realizacji zaleceń żywieniowych oraz profilu lipidowego w surowicy krwi dzieci chorych na fenyloketonurię Realization of nutrition recommendations and the serum lipid profile in children with PKU in Poland Bożena Mikołuć1, Radosław Motkowski1, Jolanta Amilkiewicz 2*, Bożena Didycz 3*, Maria Giżewska4*, Agata Lange 5*, Andrzej Milanowski 6*, Maria Nowacka 6*, Barbara Schneiberg7*, Ewa Starostecka 5*, Iwona WójcickaBartłomiejczyk*, Janina Piotrowska-Jastrzębska1.
STRESZCZENIE Cel badania: Ocena realizacji zaleceń dotyczących spożycia białka, węglowodanów, tłuszczów i energii w diecie dzieci chorych na fenyloketonurię oraz profilu lipidowego surowicy tych dzieci w odniesieniu do grupy kontrolnej. Materiał i metody: Do grupy badanej włączono 107 dzieci (46 dziewcząt i 61 chłopców) w wieku średnio 8,8 lat (SD 2,06) chorych na fenyloketonurię rozpoznaną w okresie noworodkowym na podstawie skryningu populacyjnego. U wszystkich dzieci przeprowadzono analizę wywiadu żywieniowego, ocenę stężenia cholesterolu, cholesterolu lipoprotein HDL i trójglicerydów, w surowicy krwi. Grupę kontrolną stanowiło 62 zdrowych dzieci (31 dziewcząt i 31 chłopców) w wieku średnio 8,6 lat (SD 1,1) które nigdy nie wymagały leczenia dietetycznego. Wyniki: Przeprowadzone badania wykazały, że dieta badanych dzieci chorych na fenyloketonurię prawidłowo zbilansowana w zakresie podaży białka i Phe może wiązać się z nieprawidłową realizacją zapotrzebowania na tłuszcze i energię. Profil lipidowy dzieci z PKU odniesiony do norm dla dzieci zdrowych, poza podwyższonym stężeniem trójglicerydów, jest korzystniejszy z punktu widzenia prewencji procesu miażdżycowego. Wniosek: Dieta dziecka chorego na fenyloketonurię poza odpowiednią podażą białka i Phe wymaga także prawidłowego zbilansowana pod względem ilości spożywanych kalorii i tłuszczów. Słowa kluczowe: fenyloketonuria, profil lipidowy, dieta, dzieci
ABSTRACT AIMS:. The objective of this study was to assess the effectiveness of nutrition recommendations concerning proteins, carbohydrates, fats and energy and then to evaluate the serum lipid profile of PKU children in Poland in respect to fats supply, comparing the results to the control group. MATERIAL AND METHODS: The performed tests, which involved 107 children with PKU, included an analysis of their nutrition history and an assessment of total cholesterol, HDL cholesterol and triglycerides concentration in their blood serum. The control group consisted of 62 healthy children with normal somatic development, who had never undergone nutritional therapy. RESULTS: The performed tests demonstrated that in case of the PKU-affected children, a diet which is properly balanced when it comes to Phe and protein supply, may cause disorders in the demand for fats and energy. The lipid profile of the children with PKU, apart from the increased concentration of triglycerides, is more beneficial in respect to atherosclerotic process prevention than the lipid profile of the healthy children. CONCLUSIONS: The diet of PKU-affected children, apart from a balanced protein and Phe intake, should be supplemented with the necessary amount of calories and fats from permitted sources. Key words: phenylketonuria, lipid profile, diet, children
'FOZMPLFUPOVSJB 1,60.*. UPXSPE[POB DIPSPCB NFUBCPMJD[OB P UZQJF E[JFE[JD[FOJB BVUPTP NBMOZNSFDFTZXOZN1S[ZD[ZODIPSPCZKFTUEFGJDZU XUSPCPXFHP FO[ZNV IZESPLTZMB[Z GFOZMPBMBOJOP XFK 1") &$
B OBTUÂQTUXFN [XJÂLT[POF TUÂFOJF GFOZMPBMBOJOZ 1IF XF LSXJ /FVSPUPLTZD[ OF E[JBBOJF 1IF QPXPEVKF QPTUÂQVKD EFHSBEBDKÂ TUSVLUVS06/ BXLPOTFLXFODKJVQPvMFE[FOJFVNZ TPXF+FTUUPHËXOZPCKBXOJFMFD[POFK1,6$[ÂTUPv¾ XZTUÂQPXBOJB1,6X1PMTDF QPEPCOJFKBLXJOOZDI LSBKBDI&VSPQZhSPELPXFKXZOPTJEP VSPE[FÉ"LUVBMOJFX1PMTDFKFTUPLPPQBDKFO Pediatria Polska tom 84, nr 3, maj– czerwiec 2009
UËX MFD[POZDI J XQJTBOZDI EP PHËMOPQPMTLJFHP SFKF TUSVDIPSZDIOB1,6 1S[ZKÂUF X 1PMTDF TUBOEBSEZ SP[QP[OBXBOJB J MF D[FOJBGFOZMPLFUPOVSJJ<>TQPSËXOZXBMOF[PHËMOJF PCPXJ[VKDZNJ OB vXJFDJF 1PETUBX MFD[FOJB QB DKFOUËX [ 1,6 KFTU EJFUB [ PHSBOJD[PO QPEB 1IF 6TUBMBOB KFTU JOEZXJEVBMOJF EMB LBEFHP QBDKFOUB X[BMFOPvDJPEXJFLVJUPMFSBODKJGFOZMPBMBOJOZNPOJ UPSPXBOFKQP[JPNFNUFHPBNJOPLXBTVXFLSXJ 8TLBEQSBXJEPXFKEJFUZDIPSZDIOB1,6XDIP E[JQSFQBSBUBNJOPLXBTPXZQP[CBXJPOZGFOZMPBMBOJ OZ QSFQBSBU 1,6
LUËSZ QPLSZXB X q [BQP
Pediatr Pol 2009; 84 (3): 217–223 © 2009 by Polskie Towarzystwo Pediatryczne Otrzymano/Received: 14.01.2009 Zaakceptowano do druku/Accepted: 27.02.2009 Klinika Pediatrii i Zaburzeń Rozwoju Dzieci i Młodzieży UM w Białymstoku 2 Klinika Patologii Noworodków, Niemowląt i Kardiologii AM w Lublinie 3 Polsko-Amerykański Instytut Pediatrii w Krakowie 4 II Klinika Pediatrii Akademii Medycznej w Szczecinie 5 Instytut Centrum Zdrowia Matki Polki w Łodzi 6 Instytut Matki i Dziecka w Warszawie 7 Katedra i Klinika Pediatrii, Nefrologii i Endokrynologii Dziecięcej Śląskiej AM 1
Konflikt interesu/ Conflicts of interest: Autorzy pracy nie zgłaszają konfliktu interesów Adres do korespondencji/ Address for correspondence: dr n. med. Bożena Mikołuć Uniwersytet Medyczny w Białymstoku Klinika Pediatrii i Zaburzeń Rozwoju Dzieci i Młodzieży ul. Waszyngtona 17 15-274 Bialystok, Polska tel. (48-85)-7450-622, Fax. (48-85)-7450-642 e-mail:
[email protected] Badanie zrealizowane zostało ze środków pochodzących z grantu RG1/2004 Fundacji Badawczej „Nutricia”. *Polska Grupa Robocza ds. PKU w kolejności alfabetycznej
218
prace oryginalne / original articles trzebowanie na białko oraz taka ilość dozwolonych produktów naturalnych, aby uzupełnione zostało indywidualne zapotrzebowanie głównie w zakresie Phe, białka, kaloryczności, składników mineralnych i witamin. Dieta, pomimo ograniczeń, powinna być na tyle zrównoważona pod względem ilościowym i jakościowym, aby uniknąć deficytów poszczególnych składników pokarmowych oraz zapewnić prawidłowy rozwój fizyczny i umysłowy chorych na PKU [2]. Leczenie dietetyczne uwzględniające wiek chorego, jego masę ciała i indywidualną tolerancję Phe powinno być prowadzone przez całe życie pacjenta. Wśród obszernego piśmiennictwa na temat PKU, wielu badań eksperymentalnych i klinicznych (109 publikacji w bazie Medline w 2006 r. i 121 w 2007 r.), są publikacje omawiające stopień realizacji zaleceń żywieniowych w grupie pacjentów z PKU oraz badania dotyczące profilu lipidowego surowicy dzieci z PKU [3–6]. Ze względu na brak aktualnych wyżej wymienionych danych dotyczących pacjentów z PKU w Polsce celem pracy była ocena realizacji zaleceń żywieniowych w zakresie białek, węglowodanów, tłuszczów i energii, a następnie ocena profilu lipidowego surowicy krwi dzieci z PKU w odniesieniu do podaży tłuszczów i w porównaniu z grupą kontrolną.
Materiał Grupę badaną stanowiło 107 dzieci (46 dziewcząt i 61 chłopców) w wieku średnio 8,8 lat (SD 2,06) z rozpoznaną w okresie noworodkowym na podstawie skriningu populacyjnego fenyloketonurią. Badane dzieci pozostają pod opieką 7 poradni metabolicznych szpi-
tali akademickich w Polsce. W tabeli 1 przedstawiono kryteria włączenia do badań i wyłączenia z badań. U wszystkich dzieci z grupy badanej przeprowadzono analizę wywiadu żywieniowego, ocenę stężenia cholesterolu całkowitego i cholesterolu lipoprotein HDL oraz trójglicerydów w surowicy krwi. Grupę kontrolną utworzono z 62 dzieci zdrowych (31 dziewcząt i 31 chłopców) w wieku średnio 8,6 lat (SD 1,1) o prawidłowym rozwoju somatycznym, które nigdy nie były leczone dietetycznie. U wszystkich dzieci z tej grupy wykonano badania biochemiczne, a ocena jadłospisu została przeprowadzona w losowo wybranej podgrupie 19 dzieci. Na badania uzyskano zgodę komisji bioetycznej Uniwersytetu Medycznego w Białymstoku. Badanie zostało zrealizowane ze środków pochodzących z grantu RG1/2004 Fundacji Badawczej „Nutricia”.
Metody Do realizacji badania została wykorzystana wykorzystana metoda kwestionariusza dietetycznego (w opracowaniu własnym) obejmująca 3-dniowy wywiad żywieniowy. Analiza danych uzyskanych z kwestionariusza żywieniowego dokonana została za pomocą programu komputerowego „DIETA PKU” opracowanego przez członków zespołu badawczego. Program komputerowy od 2005 r. jest dostępny dla pacjentów i osób zajmujących się leczeniem PKU. W programie wykorzystano polskie dane dotyczące zawartości poszczególnych składników pokarmowych w produktach spożywczych, opracowane przez Instytut Żywności i Żywienia w Warszawie [7]. Stopień
Tabela 1. Kryteria włączenia do badania i wyłączenia z grupy badanej Table 1. Criteria for inclusion and exclusion from the studied group
Kryteria włączenia do grupy badanej:
Kryteria wyłączenia z grupy badanej:
– fenyloketonuria rozpoznana w okresie noworodkowym za pomocą testu przesiewowego
– wywiad chorobowy obciążony występowaniem chorób przewlekłych:
Criteria for inclusion in the studied group:
phenyloketonuria detected by routine newborn screening
– stosowanie diety niskofenyloalaninowej od okresu noworodkowego według obowiązujących standardów opracowanych w Instytucie Matki i Dziecka w Warszawie oraz utrzymywanie poziomów fenyloalaniny we krwi zgodnie z zalecanymi wartościami
following a low-phenylalanine diet from early infancy, according to the standards developed by the National Institute of Mother and Child in Warsaw; keeping phenylalanine levels in the blood within the recommended values
– wiek 5-12 lat
age between 5 and 12
– zgoda Rodziców/Opiekunów pacjenta na udział w badaniu
permission of the child’s parents or guardians for participating in the study
Criteria for exclusion from the studied group:
medical history that includes chronic diseases
• kłębkowego zapalenia nerek glomerulonephritis
• przewlekłych chorób dróg żółciowych i wątroby przebiegających z cholestazą i bez cholestazy
chronic diseases of biliary ducts and the liver with and without cholestasis
• cukrzycy diabetes
• tocznia układowego lupus erythematosus
– choroba infekcyjna w dniu kwalifikowania do badania i do 3 tygodni wcześniej
an infectious illness on the day of qualifying for the study and back to 3 weeks before
– stosowanie glikokortykosteroidów w postaci doustnej being treated with orally administered glucocorticosteroids
Pediatria Polska tom 84, nr 3, maj– czerwiec 2009
219
prace oryginalne / original articles realizacji zapotrzebowania na białko i energię oszacowano w grupie dzieci chorych na podstawie obowiązujących zaleceń dla dzieci z PKU [1], a w grupie kontrolnej na podstawie zaleceń żywieniowych dla dzieci zdrowych [8]. Po uzyskaniu zgody od rodziców/opiekunów dziecka na badanie, ocenę stężenia cholesterolu całkowitego, trójglicerydów oraz cholesterolu lipoprotein LDL i HDL wykonywano pomiędzy godziną 8 a 10 przed południem, średnio po 12 godzinach od ostatniego posiłku. Do oznaczenia stężenia cholesterolu całkowitego, cholesterolu lipoprotein HDL i trójglicerydów wykorzystane zostały standardowe metody laboratoryjne: metoda enzymatyczna, kolorymetryczna z esterazą cholesterolową i oksydazą cholesterolową do oznaczenia stężenia cholesterolu całkowitego, a także metoda enzymatyczna, kolorymetryczna z oksydazą fosfoglicerolu i oznaczeniem H2O2 do oznaczeń trójglicerydów. Do oceny stężenia cholesterolu lipoprotein HDL wykorzystywano test homogenny, enzymatyczny, kolorymetryczny z PEG-esterazą cholesterolową i PEG-oksydazą cholesterolu. Stężenie cholesterolu lipoprotein LDL wyliczono wg wzoru Friedewalda, tj: LDL-cholesterol = cholesterol całkowity – (trójglicerydy/5 + HDL-cholesterol) [9]. Uzyskane wyniki badań poddano analizie statystycznej, w której dla cech mierzalnych wyliczono średnią arytmetyczną oraz odchylenie standardowe. Za pomocą testu Kołmogorowa-Smirnoffa dokonano oceny rozkładu badanych cech. W przypadku cech o rozkładzie normalnym przy porównaniach między grupami stosowano test t dla prób niezależnych. Dla cech niezgodnych z tym rozkładem zastosowano test U Manna-Whitneya. Współzależność między cechami jakościowymi oceniano testem niezależności c2. W ocenie korelacji pomiędzy badanymi zmiennymi wykorzystano metodę Spearmana. W obliczeniach przyjęto poziom istotności p<0,05 jako znamienny statystycznie, upoważniający do odrzucenia poszczególnych stawianych hipotez zerowych. W opracowywaniu danych wykorzystano pakiet statystyczny Statistica 5.0 w wersji polskojęzycznej przeznaczonej dla komputerów osobistych z systemem operacyjnym Windows.
Wyniki Analiza bezwzględnych wartości spożycia białka i tłuszczów w diecie dzieci z PKU wykazała, że są one istotnie statystycznie niższe niż w grupie kontrolnej. Średnie spożycie białka w grupie dzieci z PKU wynosiło 42,5 g/24 h, a 59,9 g/24 h (p<0,01) w grupie kontrolnej. Stwierdzono, że dzieci chore na PKU otrzymują na dobę średnio 1,41 g białka na kg m.c., a zdrowe 2,86 g /kg m.c./24 h. Stanowi to średnio 103,5% wyliczanego indywidualnie zapotrzebowania na białko Pediatria Polska tom 84, nr 3, maj– czerwiec 2009
w grupie dzieci z PKU, natomiast w grupie kontrolnej przekracza średnio o 28,8% zalecaną, dobową ilość tego składnika. Różnica w realizacji zapotrzebowania pomiędzy badanymi grupami była istotna statystycznie – p < 0,01 (tab. 2). Badane grupy nie różniły się średnią ilością spożywanych w ciągu doby węglowodanów (285,5 g/24 h dzieci z PKU i 277,8 g/24 h dzieci zdrowe) oraz ilością energii w diecie (średnio odpowiednio 1707 kcal/24 h dzieci z PKU i 1916 kcal/24 h dzieci zdrowe). Badania wykazały, że dzieci z grupy kontrolnej spożywają średnio 91,4 kcal/kg m.c., a dzieci chore 58,15 kcal/kg m.c. (p < 0,01), co stanowi realizację średnio 124 % zapotrzebowania energetycznego dzieci zdrowych i 83,9 % u dzieci chorych (p < 0,01). Analiza procentowa źródeł energii wskazuje, że w grupie dzieci zdrowych średnio 12,65 % energii pochodziło z białek, 32,62 % z tłuszczów, 57,75 % z węglowodanów, a u dzieci z PKU odpowiednio 10,03 %, 24,96% i 67,01 % (różnice istotne statystycznie dla wszystkich 3 źródeł energii) (ryc. 1). Ocena podaży tłuszczów wykazała, że dzieci zdrowe otrzymują w diecie 3,28 g tłuszczów/kg m.c., a dzieci chore na PKU 1,66 g /kg m.c. (p < 0,01). Zapotrzebowanie na tłuszcze jest zrealizowane w średnio 126,6 % w grupie kontrolnej, a tylko w 67,18 % u dzieci chorych (p < 0,01). Zawartość tłuszczów w dobowym jadłospisie wynosiła średnio 47,58 g/24 h u pacjentów PKU i 69,25g/24 h w grupie kontrolnej (p<0,01).
80% 70%
10,0%
10,0%
60% 50%
10,0%
10,0%
40% 30% 20%
10,0%
10,0%
10% 0%
dzieci z PKU białko p<0,01
dzieci zdrowe tłuszcze p<0,01
Ryc. 1. Źródła energii w diecie badanych dzieci Fig.1. Sources of energy in the tested children’s diet
węglowodany p<0,01
220
prace oryginalne / original articles
Tabela 2. Spożycie podstawowych składników pokarmowych Table 2. Intake of basic nutrients
dzieci z PKU children with PKU n = 107
Badany parametr Tested parameter
x
SD
dzieci zdrowe healthy children n = 19 x
p
SD
Spożycie podstawowych składników pokarmowych Basic nutrients’ intake
Energia [kcal/24h]
Energy [kcal/24h]
Białko [g/24h] Protein [g/24h]
Węglowodany [g/24h]
Carbohydrates [g/24h]
Tłuszcze [g/24h] Fats [g/24h]
1707
422,6
1916
608,1
0,29
42,50
22,26
59,86
17,23
p < 0,01
285,5
73,63
277,8
96,37
0,49
47,58
19,19
69,25
25,07
p < 0,01
Spożycie podstawowych składników pokarmowych z uwzględnieniem ciężaru ciała Basic nutrients’ intake in relation to body weight
Energia [kcal/kg m.c./24 h] Energy [kcal/kg BM/24 h]
Białko [g/kg m.c./24 h]
Protein [g/kg BM/24 h]
Tłuszcze [g/kg m.c./24 h]
Fats [g/kg BM/24 h]
Węglowodany [g/kg m.c./24 h]
Carbohydrates [g/kg BM/24 h]
58,15
17,46
91,38
35,64
p < 0,01
1,41
0,67
2,86
1,05
p < 0,01
1,66
0,77
3,28
1,24
p < 0,01
9,69
2,96
13,31
5,89
p < 0,01
Stopień realizacji zapotrzebowania dobowego na wybrane składniki pokarmowe [%] Degree to which daily demand for chosen nutrients was satisfied [%]
Energia Energy
Białko
Protein
Tłuszcze
Fats
Węglowodany
Carbohydrates
83,88
23,08
124,0
43,81
p < 0,01
103,5
50,37
128,8
41,06
p < 0,01
67,18
28,51
126,6
48,42
p < 0,01
99,21
26,99
129,0
51,08
p < 0,05
Podaż cholesterolu w diecie badanych dzieci z PKU stanowi 29 % podaży w diecie dzieci zdrowych (dzieci zdrowe 242 mg/24 h (SD 100,4); dzieci z PKU 71 mg/24 h (SD 54,6)). Ilość cholesterolu na 100 kcal w grupie kontrolnej wynosi 12,7 mg/100 kcal, a u dzieci z PKU 4,2 mg/kcal. Ocena profilu lipidowego surowicy krwi wykazała, że średnie stężenie cholesterolu całkowitego u dzieci z PKU wynosi 3,73 mmol/l, co stanowi 82,5% średniego stężenia cholesterolu w grupie kontrolnej – 4,52 mmol/l (p<0,01). Średnie stężenie cholesterolu lipoprotein LDL i HDL wynosi u dzieci z PKU odpowiednio 1,96 mmol/l i 1,33 mmol/l i jest niższe niż w grupie kontrolnej (LDL – 2,47 mmol/l, HDL – 3,73 mmol/l mmol/l) (p<0,01). Średnie stężenie trójglicerydów w surowicy dzieci z PKU wynosi 1,12 mmol/l i jest istotnie staty-
stycznie wyższe niż u dzieci z grupy kontrolnej – 0,79 mmol/l (p<0,01) (tab. 3). Stężenie cholesterolu całkowitego przekraczało wartości uznane za prawidłowe (5,17 mmol/l) u 2 dzieci z PKU (1,9 %) i sześciorga dzieci z grupy kontrolnej (9,7 %). Odsetek dzieci z wyższym od prawidłowego stężeniem cholesterolu lipoprotein LDL – w badanych grupach wynosił odpowiednio 1,9 % i 8 % . Niższe od prawidłowego stężenie cholesterolu lipoprotein HDL dotyczyło tylko pacjentów z PKU (n=8; 7,5%). Wyższe od prawidłowego stężenie trójglicerydów stwierdzono u 38 dzieci z PKU (35,5 %) i 9 dzieci z grupy kontrolnej (14,5%). U dzieci z PKU stwierdzono także korzystniejszy z punktu widzenia prewencji miażdżycy stosunek stężeń cholesterolu lipoprotein LDL do cholesterolu Pediatria Polska tom 84, nr 3, maj– czerwiec 2009
221
prace oryginalne / original articles
Tabela 3. Parametry profilu lipidowego w grupie dzieci z fenyloketonurią i dzieci zdrowych Table 3. Lipid profile parametres in the group of children with phenyloketonuria and in the healthy children’s group
Badany parametr Tested parameter
dzieci z PKU children with PKU n = 107
dzieci zdrowe healthy children n = 62
p
x
SD
x
SD
Cholesterol całkowity [mmol/l]
3,73
0,68
4,52
0,62
p < 0,01
Cholesterol lipoprotein LDL [mmol/l]
1,96
0,59
2,63
0,61
p < 0,01
Cholesterol lipoprotein HDL [mmol/l]
1,33
0,35
1,50
0,30
p < 0,01
Trójglicerydy [mmol/l]
1,12
0,64
0,79
0,33
p < 0,01
LDL/HDL
1,55
0,53
1,84
0,59
p < 0,01
TC/HDL
2,93
0,69
3,10
0,65
0,11
TC(TC-HDL)
1,93
0,69
2,10
0,65
0,11
Total cholesterol [mmol/l]
LDL cholesterol [mmol/l]
HDL cholesterol [mmol/l] Triglycerides [mmol/l]
lipoprotein HDL – średnio 1,55, a u dzieci zdrowych średnio 1,84. Różnica była istotna statystycznie z p < 0.01. Badane grupy nie różniły się w sposób istotny statystycznie innymi wskaźnikami aterogennymi, tj. stężeniem cholesterolu całkowitego do stężenia cholesterolu lipoprotein HDL i stężeniem cholesterolu całkowitego do stężenia cholesterolu nie-HDL. Przeprowadzono także ocenę korelacji pomiędzy badanymi parametrami biochemicznymi i wyliczonymi wskaźnikami aterogennymi a stężeniem Phe w surowicy krwi badanych dzieci z PKU. Wykazano istotną statystycznie, odwrotnie proporcjonalną zależność pomiędzy stężeniem Phe a stężeniem cholesterolu lipoprotein HDL (r=-0,1952, p < 0,05). Zależność wprost proporcjonalną wykazano natomiast pomiędzy stężeniem Phe w surowicy a wartością stosunku stężeń cholesterolu lipoprotein LDL do HDL (r=0,2155, p < 0,05).
Dyskusja Nasze badania wykazały, że dzieci chore na PKU leczone dietą z ograniczoną podażą fenyloalaniny spożywają mniejszą ilość białka i tłuszczów niż dzieci zdrowe. Z badań wynika także, że podstawowym źródłem energii w diecie chorych na PKU są węglowodany i w porównaniu z dziećmi zdrowymi w mniejszym stopniu wykorzystywane są tłuszcze i białko. Nasze obserwacje są zgodne z badaniami Schulpis i wsp. przeprowadzonymi w Grecji w 1989 r. w grupie 20 dzieci z fenyloketonurią [5], a następnie w 2003 r. w grupie 44 dzieci z PKU [10]. W badaniach tych węglowodany stanowiły podstawowe źródło energii u dzieci z PKU, a ich ilość w diecie była porównywalna z wartościami uzyskanymi w naszym badaniu. NaPediatria Polska tom 84, nr 3, maj– czerwiec 2009
tomiast odsetek energii pochodzącej z tłuszczów był wyższy niż w badanej przez nas grupie. Różnice te można tłumaczyć zwyczajowo większym spożyciem olei roślinnych w obszarze Morza Śródziemnego. W dostępnym piśmiennictwie nie ma danych odnoszących spożycie poszczególnych składników pokarmowych do zalecanego zapotrzebowania. Nasze badania wykazały, że w diecie dzieci chorych na PKU średnia realizacja zapotrzebowania na białko i węglowodany zbliżona była do 100%, a realizacja zapotrzebowania na tłuszcze wynosiła średnio tylko 67%, co wiązało się bezpośrednio z 83% realizacją zapotrzebowania na energię. W grupie kontrolnej stwierdzono przekroczenie zalecanych norm spożycia podstawowych składników odżywczych średnio o 24–29 % (w zależności od składnika), co wynikało z hiperalimentacji. Zgodnie z obowiązującymi standardami dieta dziecka chorego na fenyloketonurię poza ograniczoną, indywidualną podażą Phe powinna być prawidłowo zbilansowana ilościowo i jakościowo. Jednakże podczas przygotowywania posiłków dla dzieci chorych na PKU szczególną uwagę zwraca się na prawidłową podaż białka i Phe. Na dalszy plan schodzi problem realizacji zapotrzebowania na energię. Stwierdzone w naszym badaniu duże różnice w realizacji zapotrzebowania na tłuszcze pomiędzy dziećmi zdrowymi i chorymi mogą wynikać z polskich nawyków żywieniowych. Najczęściej spożywanymi tłuszczami są tłuszcze nasycone pochodzenia zwierzęcego, które są zabronione w diecie dzieci chorych na PKU. Z analizy podaży tłuszczów wynika także, że podaż cholesterolu w diecie dzieci chorych na PKU wynosiła poniżej 260 mg/24 h, natomiast u 31,6% dzieci zdrowych przekroczyła zalecane 300 mg/24 h. Średnie spożycie cholesterolu w diecie dzieci chorych
222
prace oryginalne / original articles stanowiło tylko 29% średniego spożycia w grupie kontrolnej. Pomimo niskiej podaży tego składnika w diecie, stężenie cholesterolu w surowicy dzieci chorych na PKU, chociaż istotnie statystycznie niższe niż w grupie kontrolnej, to u 98% mieści się w granicach normy populacyjnej, która według podręczników pediatrii wynosi u dzieci 3,12–5,17 mmol/l [14] Jedną z przyczyn niższego stężenia cholesterolu i jego frakcji u dzieci z PKU jest mała podaż cholesterolu egzogennego. Badanie Wonga [16] potwierdza, że cholesterol egzogenny jest podstawowym czynnikiem, który wpływa na stężenie cholesterolu w surowicy i tempo syntezy cholesterolu endogennego w wątrobie i centralnym układzie nerwowym. Potwierdza to także badanie, w którym dodatek cholesterolu do preparatu sojowego zwiększał stężenie cholesterolu całkowitego i zmniejszał tempo syntezy cholesterolu w wątrobie [17]. W 2002 r. O wen i wsp. [18] wykazali, że średnie stężenie cholesterolu całkowitego u niemowląt karmionych naturalnie (pokarm kobiecy zawiera stosunkowo dużo cholesterolu) jest wyższe o 0,64 mmol/l (95% CI 0,49–0,79) niż u karmionych sztucznie. Stwierdzane różnice nie zależały od statusu socjalno-ekonomicznego rodziców. Badania osób dorosłych wykazały, że cholesterol egzogenny (z diety) zmniejsza syntezę cholesterolu endogennego poprzez hamowania HMG-CoA reduktazy w komórce wątrobowej [19]. Wang i wsp. [20] opisali czynnik transkrypcyjny SREBP (sterol regulatory element binding protein), który w warunkach zmniejszonej ilości cholesterolu jest uwalniany z retikulum endoplazmatycznego i transportowany do jądra komórkowego. W jądrze czynnik ten zwiększa ekspresję genów kodujących enzymy biorące udział w syntezie endogennej steroidów oraz białka receptora LDL. Analiza poszczególnych frakcji cholesterolu wykazała że stężenie cholesterolu lipoprotein LDL u 98% dzieci chorych na PKU mieści się w granicach normy (od 1,63 do 3,3 mmol/l). Średnie stężenie cholesterolu lipoprotein HDL u dzieci z PKU jest jednak niższe niż u dzieci zdrowych, a u 7,5% jest niższe od normy populacyjnej, tj. od 0,93 mmol/l [15]. Podobne różnice w stężeniu cholesterolu całkowitego i jego frakcji LDL stwierdzono w badaniach przeprowadzonych wśród dzieci z PKU przez Schulpisa w Grecji [5] oraz Colome’a w Hiszpanii [3], a także w badaniach amerykańskich dotyczących dorosłych pacjentów [4]. Nasze badanie, które wykazało niższe stężenie cholesterolu lipoprotein HDL u dzieci z PKU, jest porównywalne z wynikami badania Moseley i wsp., w którym 40% badanych dorosłych z PKU miało stężenia cholesterolu lipoprotein HDL poniżej normy populacyjnej [4]. W badaniach Schulpisa z 1989 r. nie stwierdzono istotnej statystycznie różni-
cy w stężeniu cholesterolu lipoprotein HDL pomiędzy dziećmi zdrowymi a chorymi na PKU, chociaż średnie stężenie HDL cholesterolu u dzieci PKU było niższe [5]. W badaniach z 2003 r. Schulpis i wsp. nie stwierdzili również istotnej statystycznie różnicy w stężeniu tej frakcji cholesterolu pomiędzy grupą dzieci, które przestrzegały diety (niskie stężenie fenyloalaniny w surowicy krwi) i tymi, które nie przestrzegały diety (wysokie stężenie fenyloalaniny w surowicy krwi) [6]. Analizując sposób żywienia pacjentów z PKU należy zwrócić uwagę iż dieta eliminacyjna stosowana w leczeniu tych dzieci jest dietą ubogocholesterolową. Zwykle są one krócej karmione piersią i wcześnie do żywienia wprowadzany jest preparat leczniczy, w którym znajduje się mała ilość cholesterolu. Może to mieć bezpośredni wpływ na stężenie cholesterolu całkowitego, frakcji lipoprotein cholesterolu LDL i HDL oraz trójglicerydów w surowicy krwi, a efekt ten według teorii programowania metabolicznego może przetrwać w późniejszych okresach życia. Podstawową rolą lipoprotein HDL jest zwrotny transport cholesterolu z tkanek obwodowych do wątroby. W naszym badaniu stężenie tej frakcji lipoprotein było niższe u dzieci z PKU niż u dzieci zdrowych. Na obecnym etapie wiedzy pytaniem otwartym pozostaje, czy obserwowana różnica jest związana z niedoborem cholesterolu egzogennego, a więc mniejszą ilością cholesterolu, który musi być transportowany z tkanek do wątroby, czy też możliwy jest także bezpośredni wpływ gromadzącej się w nadmiarze Phe na metabolizm tych lipoprotein. Wyniki analizy korelacji w naszym badaniu sugerują, że stężenie cholesterolu lipoprotein HDL jest tym niższe, im wyższe jest stężenie Phe w surowicy. Colome i wsp. w swoim badaniu wykazali odwrotnie proporcjonalną korelację pomiędzy stężeniem Phe w surowicy krwi, a stężeniem cholesterolu całkowitego [3]. Zgodnie z jedną z hipotez, opisano defekt syntezy apolipoprotein w wątrobie w warunkach hiperfenyloalaninemii [21]. Także badania przeprowadzone in vitro wykazały hamujący wpływ Phe i jej metabolitów na syntezę cholesterolu [22]. Prawidłowe stężenie trójglicerydów w surowicy krwi po 12-godzinnym przebywaniu na czczo wynosi od 0,34 do 1,13 mmol/l [15]. Wartość graniczna (95 centyl) wyznaczona przez badania przeprowadzone w Polsce wynosi u chłopców w wieku 7 lat 1,05 mmol/l, a u dziewcząt 1,02 mmol/l [23]. Wyniki naszych badań wykazały, że średni poziom trójglicerydów u dzieci z PKU jest wyższy w porównaniu do dzieci zdrowych. Wartości powyżej normy stwierdzono u 35,5 % dzieci z PKU i tylko 14,5% w grupie kontrolnej. Z naszych badań wynika także, że u dzieci z PKU istnieje korzystniejszy z punktu widzenia prewencji miażdżycy stosunek stężeń cholesterolu lipoprotein LDL do cholesterolu lipoprotein HDL. Badane grupy Pediatria Polska tom 84, nr 3, maj– czerwiec 2009
prace oryginalne / original articles nie różniły się w sposób istotny statystycznie innymi wskaźnikami aterogennymi, tj. stężeniem cholesterolu całkowitego do stężenia cholesterolu lipoprotein HDL i stężeniem cholesterolu całkowitego do stężenia cholesterolu nie-HDL. Brak różnic w dwóch ostatnich wskaźnikach wiąże się z większym stężeniem trójglicerydów w surowicy dzieci chorych na PKU. Schulpis i wsp. rekomendują swoim pacjentom wyższe spożycie tłuszczu w postaci olejów roślinnych, w celu zmniejszenia udziału węglowodanów jako źródła energii w diecie [6]. Nasze badania potwierdzają potrzebę zbilansowania diety dzieci z PKU pod względem ilości i jakości spożywanych tłuszczów oraz eliminowania względnego nadmiaru węglowodanów.
7. Kunachowicz H, Nadolna I, Przygoda B, Iwanow K.Tabele wartości odżywczej produktów spożywczych. Warszawa: Instytut Żywności i Żywienia; 2001. 8. Stolarczyk A. Dzienne zapotrzebowanie na składniki pokarmowe. [W:] Socha J (red.). Żywienie dzieci zdrowych i chorych. Warszawa, PZWL 1998; p. 39. 9. Friedewald WT, Levy RI, Fredrickson DS. Estimation of the concentration of low-density lipoprotein cholesterol in plasma, without use of the preparative ultracentrifuge. Clin Chem 1972; 18: 499–502. 10. Schulpis KH, Tsakiris S, Karikas GA, Moukas M, Behrakis P. Effect of diet on plasma total antioxidant status in phenylketonuric patients. Eur J Clin Nutr 2003; 57: 383–387. 11. Moreno LA, Rodriguez G. Dietary risk factors for development of childhood obesity. Curr Opin Clin Nutr Metab
Podsumowanie Wyniki przeprowadzonych badań wykazały, iż dieta badanych dzieci chorych na PKU prawidłowo zrównoważona w zakresie podaży białka i Phe może wiązać się z nieprawidłową realizacją zapotrzebowania na tłuszcze i energię. W planowaniu jadłospisu dziecka z PKU należy pamiętać, by poza zbilansowaniem spożycia białka i Phe uzupełnić dietę o niezbędną ilość kalorii i tłuszczów z dozwolonych źródeł. Profil lipidowy dzieci z PKU odniesiony do normy dla dzieci zdrowych poza podwyższonym stężeniem trójglicerydów jest korzystniejszy z punktu widzenia prewencji procesu miażdżycowego.
Care 2007; 10: 336–341. 12. Ogden CL, Yanovski SZ, Carroll MD, Flegal KM. The epidemiology of obesity. Gastroenterology 2007; 132: 2087– 2102. 13. Gidding SS, Dennison BA, Birch LL, Daniels SR, Gillman MW, Lichtenstein AH, i wsp. Dietary recommendations for children and adolescents: a guide for practitioners. Pediatrics 2006; 117: 544–559. 14. Behrman R (red). Podręcznik pediatrii. Warszawa, PWN; 1996. 15. Pac-Kożuchowska E. Normy cholesterolu całkowitego i jego frakcji w surowicy krwi u dzieci w różnych grupach wieku. Prz Pediat 1995; 25: 231–237. 16. Wong W, Hachey D, Insull W, Opekun A, Klein P. Effect of dietary cholesterol on cholesterol synthesis in breast-fed and formula-fed infants. J Lipid Res. 1993; 34: 1403–1411.
Piśmiennictwo 1. Sendecka E, Cabalska B. Standardy postępowania i leczenia fenyloketonurii. Medycyna Wieku Rozwojowego 2001; 5. 2. Sendecka E, Żółkowska J. Leczenie fenyloketonurii. W: Cabalska B, red. Wybrane choroby metaboliczne u dzieci. 1 ed. Warszawa: PZWL; 2002. p. 63–95.
17. Cruz ML, Wong WW, Mimouni F, Hachey DL, Setchell KD, Klein PD I wsp. Effects of infant nutrition on cholesterol synthesis rates. Pediatr Res 1994; 35: 135–140. 18. Owen CG, Whincup PH, Odoki K, Gilg JA, Cook DG. Infant feeding and blood cholesterol: a study in adolescents and a systematic review. Pediatrics 2002; 110: 597–608. 19. Ness GC, Keller RK, Pendleton LC. Feedback regulation of
3. Colome C, Artuch R, Lambruschini N, Cambra FJ, Campi-
hepatic 3-hydroxy-3-methylglutaryl-CoA reductase activi-
stol J, Vilaseca M. Is there a relationship between plasma
ty by dietary cholesterol is not due to altered mRNA levels.
phenylalanine and cholesterol in phenylketonuric patients under dietary treatment? Clin Biochem 2001; 34: 373– 376. 4. Moseley K, Koch R, Moser AB. Lipid status and long-chain
J Biol Chem 1991; 266: 14854–14857. 20. Wang X, Sato R, Brown MS, Hua X, Goldstein JL. SREBP-1, a membrane-bound transcription factor released by sterolregulated proteolysis. Cell 1994; 77: 53–62.
polyunsaturated fatty acid concentrations in adults and
21. Barashnev YI, Korneichuk VV, Klembovsky AI, Klyushina
adolescents with phenylketonuria on phenylalanine-re-
LA. Role of the liver in the pathogenesis of cerebral di-
stricted diet. J Inherit Metab Dis 2002; 25: 56–64.
sorders in phenylketonuria. J Inherit Metab Dis 1982; 5:
5. Schulpi KH, Scarpalezou A. Triglycerides, cholesterol,
204–210.
HDL, LDL, and VLDL cholesterol in serum of phenylketo-
22. Castillo M, Zafra MF, Garcia-Peregrin E. Inhibition of bra-
nuric children under dietary control. Clin Pediatr (Phila)
in and liver 3-hydroxy-3-methylglutaryl-CoA coenzyme A
1989; 28: 466–469.
reductase activity and forebrain pathology in the PKU mo-
6. Schulpis KH, Karakonstantakis T, Bartzeliotou A, Karikas
use. Neurochem Res 1988; 13: 551–555.
GA, Papassotiriou I.. The association of serum lipids, lipo-
23. Muchacka M, Małecka-Tendera E, Koehler B. Stężenie
proteins and apolipoproteins with selected trace elements
cholesterolu, HDL-cholesterolu, LDL-cholesterolu i trójgli-
and minerals in phenylketonuric patients on diet. Clin
cerydów w surowicy krwi dzieci śląskich. Pediatr Pol 1995;
Nutr 2004; 23: 401–407.
70: 127–132.
Pediatria Polska tom 84, nr 3, maj– czerwiec 2009
223