Информация за статия

Kaustuv Bhattacharya, Детска болнична мрежа в Сидни, Детска болница в Westmead, Hainsworth Street, Сидни, Нов Южен Уелс 2145, Австралия. Имейл: [имейл защитен]

диетичен

Резюме

Въведение

Историческа перспектива за лечение

Carl и Gerti Cori идентифицират естра на Кори - глюкоза-1-фофат през 1936 г. Това директно доведе до откриването на етиологията на GSD I, а именно дефицит на глюкоза-6-фосфатаза (G6Pase). 11 В 2 от 10-те патологични проби, изследвани по това време през 50-те години на миналия век, е показана анормална структура на гликоген - едната с „по-дълги вътрешни и външни вериги от нормалния гликоген. ... прилича на амилопектин“, а другата „има много къси външни клонове ... граница на фосфорилазата декстрин. " 12 Те демонстрираха, че граничната декстриноза (GSD III) се причинява от дефицит на амилоза 1,6 глюкозидаза (дебраншер). Този ензим е необичаен, тъй като има 2 каталитични места. Олиго-1,4-1,4-глюкан трансферазата прехвърля 3 от 4-те глюкозни молекули от клоновата верига в съседна линейна верига, докато амило-1,6-глюкозидазата улеснява 1,6-гликозидното разцепване на останалия глюкозен остатък.

Анри-Гери Херс през 60-те години открива ензимните основи на още 2 GSD, а именно GSD II (болест на Помпе) и GSD VI (дефицит на чернодробна фосфорилаза), който е кръстен на него. 13,14 Въпреки че фосфорилаза киназата (PhK) е открита през 50-те години на миналия век, нейната връзка с болестта е идентифицирана едва в края на 60-те години. Фосфорилазната киназа е хетеротетрамер (α, β, γ, δ) 4 и всяка субединица има различни изоформи. 2,15 Каталитичната площадка е разположена върху γ субединицата, докато останалите субединици имат регулаторна функция. 16,17 Няколко гена, с различни начини на наследяване и експресия на тъкани, са идентифицирани, кодиращи за тези субединици, и следователно GSD тип IX има значителна фенотипна вариабилност. 2,18,19

Успоредно с откриването на тези нарушения, през 60-те и 70-те години на миналия век Джон Фернандес провежда поредица интересни физиологични проучвания, за да се опита да очертае оптималното управление на GSD. 4,20 Краткосрочните физиологични проучвания при редица разстройства тестваха хипотези около обработката на прости захари, дизахариди, мазнини и протеини при малък брой пациенти. Екстраполацията от тези проучвания е обобщена по-долу във връзка с KGSD.

Ограничение на фруктозата и галактозата

Двама пациенти с GSD VI са изследвани в статията на Фернандес и ван де Камер от 1965 г. с използване на глюкоза, фруктоза и галактоза. 21 Въпреки че се излага аргументът, че нито една от захарите не е глюконеогенна при GSD I, те се отбелязват, че синтезират глюкоза при тези 2 пациенти с GSD VI. В следваща статия през 1968 г. 5 пациенти с GSD III са изследвани с фруктоза, глюкоза, галактоза, пшенично нишесте и различни протеини. 22 След прилагане на глюкозата се наблюдава потискане на кетозата на гладно, но повишаване на лактата след хранене. При останалите прости захари се наблюдава подобен отговор, въпреки че повишаването на лактата изглежда е по-високо при галактозата. Авторите заключават, че „фруктозата и галактозата са еквивалентни на глюкозата, но нишестето е по-предпочитано, тъй като храносмилането и усвояването му е по-постепенно“.

Диета с високо съдържание на протеини

Диета с високо съдържание на мазнини и кетони

Има подробни диетични данни за братя и сестри, които имат агресивна кардиомиопатия с GSD III, докладвани от Valayannopoulos et al. Детската кардиомиопатия е рядка при GSD III. 29 Независимо от това, авторите постулират, че тъй като децата са имали висок прием на глюкоза, е имало недостатъчно производство на кетон в тялото поради инсулирано медиирано инхибиране на липолизата. Следователно те демонстрират, че лечението с d, 1 -3-хидроксибутират и кетогенна диета спасяват втория брат или сестра, след като изглежда, че следва курса на сестра, починала на възраст от 11 месеца. Brambilla et al обсъждат подобрението в кардиомиопатията при 2 братя и сестри, изместващи приема на въглехидрати от царевично нишесте от 5 на 6 g/kg/d към 0 с промяна в дела на въглехидратите от общия енергиен прием, намаляващ от 50% на 60% от приема на 15%. 30 Докладът на Mayorandan et al показва, че модифицираната диета на Аткинс подобрява кардиомиопатията при 2 индивида, въпреки че 1 не поддържа съответствие. 31

Доклад за случая - Глюкозна токсичност при GSD IX?

Трудно е да се постигне разумно решение за подходящо управление, ако различните доклади показват добри резултати при всяка диета с високо съдържание на въглехидрати, мазнини и протеини за KGSD. 7 Вероятно е така, че не съществува нито една най-добра диета. Ще се опитаме да обсъдим това в контекста на казуса по-долу, при което осъществената интервенция доведе до влошаване на чернодробната функция на дете с GSD IX тип С.

Фигура 1. Промени в братя и сестри 2. A, Използване на редовна високоенергийна формула през деня и през нощта (5 болус хранения), водещи до повишаване на чернодробните функционални тестове. B, Замяна на високоенергиен фураж с изокалорично нискомаслено краве мляко и сурово царевично нишесте, което води до подобряване на чернодробните функционални тестове.

Макронутриентен състав на диетата - какво трябва да се направи?

Темата, която възниква от всички доклади за случая, главно в GSD III, но нашият случай с GSD IX C е, че изглежда се появяват проблеми, когато се дава твърде много въглехидрати. В докладваните успешни диети понякога въглехидратите се редуцират и заместват с друг макронутриент. В тази ситуация въглехидратите се изместват от диетата. При други обстоятелства ефектът от въглехидратите се „разрежда“ от друг макронутриент. Това по същество би променило гликемичния товар на въведения въглехидрат. Нашите случаи показват, че не само трябва да се има предвид макронутриентът, но и качеството. Това не е нова концепция и е специално коментирано от Джон Фернандес в проучванията си през 60-те години в своя доклад за простите захари в GSD III.

Това, което не беше ясно през 60-те години, беше степента, до която могат да възникнат дългосрочни усложнения при прекомерна проста употреба на захар. Разнообразието от съобщения за случаи показва спасяване чрез алтернативни макронутриенти, повишаващи кетогенезата или глюконеогенезата. Използването на повече протеини и мазнини, както и други хранителни вещества в диетата, само по себе си ще промени гликемичния товар на дадено хранене. 32 Следователно тези интервенции вероятно ще доведат до по-малко екскурзии на глюкоза и лактат при такива пациенти, като се предупреждава, че в диетата остава достатъчно въглехидрати, за да се предотврати и хипогликемия. Въпросът обаче, който трябва да бъде зададен, е каква е етиологията на тревожните усложнения на първо място?

Метаболитният отговор на организма към натоварвания с глюкоза и храни с висок ГИ е проучен в други условия. Индексът GI е система за класифициране на храни, съдържащи въглехидрати, според гликемичния отговор. 33 Доказано е, че консумацията на храни с висок ГИ е свързана с повишен риск от сърдечно-съдови заболявания и диабет тип II. 34 -36 По-високият прием на протеини значително намалява относителния гликемичен отговор, площта под кривата и пиковото покачване на глюкозата по време на натоварване с 50 g въглехидрати, 36 което може отчасти да обясни ползите от увеличения протеин при GSD. Slonim et al са предоставили допълнителни данни, които предполагат, че протеинът осигурява глюконеогенен субстрат, а Valayannopoulos et al показват, че производството на кетон в тялото също е нарушено при прекомерна глюкоза. 29 Дали тези подходи са по-добри от простото намаляване на пиковите екскурзии с глюкоза и отделянето на инсулин, като се използват сложни въглехидрати като Glycosade (Vitaflo Int Ltd, Ливърпул, Обединеното кралство) или бразилско нишесте от маниока (сладък polvilho), все още предстои да се види. 37 -39

Фигура 2. Диаграма, демонстрираща взаимното активиране и дезактивиране на гликоген синтаза и гликоген фосфорилаза чрез междинните продукти протеин киназа и протеин фосфатаза 1. Адаптиран от Berg et al. 40

Има и някои проучвания, свързващи хипергликемията с увреждане на черния дроб в други клинични условия, въпреки че отново механизмите зад това са слабо дефинирани. Установено е, че добрият гликемичен контрол е свързан с продължителна преживяемост при пациенти с хепатит В с цироза, а високата серумна глюкоза е свързана с повишена чернодробна фиброза при пациенти с хепатит С. 46 Възрастните пациенти със съществуващо чернодробно заболяване също са забелязали преувеличени профили на глюкоза и инсулин след перорално натоварване с глюкоза. 47

Кардиомиопатията е добре позната характеристика на диабета и се наблюдава при кърмачета с диабетни майки. Патофизиологията на това усложнение не е напълно изяснена, но започва с дисфункция на глюкозната и инсулиновата хомеостаза. Както е описано, има и нарушена регулация на глюкозата, инсулина и контрарегулаторната хомеостаза при KGSD, което може да доведе до подобни патологични последици. В резултат на променената глюкозна и инсулинова хомеостаза при диабет има данни за митохондриална дисфункция, намалена липолиза, микроангиопатия и повишено отлагане на колаген с повишено омрежване. Всички те остават като правдоподобни механизми за кардиомиопатия и увреждане на крайните органи при KGSD. 48,49

Обобщение

Съществува консенсус, че прекомерните прости захари могат да причинят вреда, както е посочено в статията от Derks and Smit и от Американския колеж по медицинска генетична практика, в която се казва: „Простите захари не се препоръчват в полза на диета с по-високо съдържание на сложни въглехидрати и протеини.“ 3,7 Семействата обикновено разбират прости инструкции за лечение на хипогликемия. Този тип управление се отчита добре и е от основно значение за литературата за GSD от десетилетия. 6 Преминаването обаче от лечението на хипогликемия за профилактика чрез използване на сложни въглехидрати със смесена диета, вероятно с относително увеличение на протеини или мазнини. Има физиологични данни, които показват, че протеинът произвежда глюконеогенни субстрати и няколко доклада за спасяване чрез увеличаване на употребата на протеини. Размерът на увеличение не е дефиниран, нито видът протеин. Няма достатъчно проучвания, за да се посочи дали някоя отделна аминокиселина има особена полза. Базираната на MCT диета, модифицираната диета на Аткинс и прилагането на терапевтични кетони също са били използвани в спасителни ситуации. В някои от тези доклади преморбидният хранителен прием е слабо дефиниран.

Разумен подход за KGSD би бил използването на диета с нисък GI, намалявайки възможно най-простото използване на захар. Приемът на протеини с висока биологична стойност от порядъка на 30% от стандартните общи енергийни нужди изглежда прагматична цел за повечето семейства. По-нататъшно увеличаване на белтъчините, използване на мазнини, MCT със съпътстващо намаляване на въглехидратите или терапевтични кетони могат да бъдат използвани, ако се установят допълнителни съпътстващи заболявания.

Декларация за конфликт на интереси
Авторът (ите) декларира следните потенциални конфликти на интереси по отношение на изследванията, авторството и/или публикуването на тази статия: Д-р Bhattacharya е получил средства за клинични изпитвания, спонсорирани от Glcologic Ltd и Vitaflo Ltd преди 2008.

Финансиране
Авторът/ите разкриха получаването на следната финансова подкрепа за изследването и/или авторството на тази статия: Д-р Bhattacharya е извършил консултантска работа за Vitaflo Ltd през 2008 г.