Parenteral nutrition for premature neonates: therapeutic protocols and bone mineralization

Abstract

Parenteral nutrition (PN) is an integral part of the nutritional support of the critically ill neonates, in the neonatal intensive care units (NICU). Therefore, the adequacy, the effectiveness and the consistency of the PN support are among the major concerns of the clinicians and pharmacists. The provision of total nutrients based on the use of a decision support system [for total nutrients (DSSFTN)] is of great importance for clinical practice.A DSSFTN was developed and tested for its accuracy (prior to use). Subsequently, the impact (in clinical practice) caused by the implementation of the DSSFTN was evaluated. The implementation of DSSFTN resulted in a more appropriate composition and administration of PN, which led to a precise compliance with guidelines. DSSFTN ameliorated intercommunication among doctors. The development of the DSSFTN was based on the incorporation of pharmaceutical and therapeutic protocols, as well as on a standardized prescription form. Doctors used the support system prescribing the PN in neonatal ICUs and evaluated the provision of omega-3 poly-unsaturated fatty acids (n-3 PUFAs) [Smof over Intralipid in neonates]. A part of the present study aimed to evaluate early changes of bone turnover biomarkers in very low-birth-weight (VLBW) neonates and the effect of 2 parenteral lipid emulsions (PLEs) [which are reported to have beneficial effect on bone mineral density] with different PUFA composition. The study provided evidence confirming a high bone turnover rate in VLBW neonates with predominance of bone resorption. The observed lower rate of osteoprotegerin (OPG)/ soluble receptor activator of nuclear factor-kB ligand (sRANKL) reduction in Smoflipid group, indicates that n-3 PUFA-enriched PLEs might help to attenuate early bone loss in VLBW neonates. This observation conveys the idea that, in clinical practice, PLEs enriched in n-3 PUFAs may be the preferable source of parenteral fat for them. Moreover, plasma bone biomarker levels can be useful in following up the bone health status of VLBW neonates in clinical practice, since they can be measured in every lab using accessible techniques, requiring minimal amounts of blood.Intravenous administration of pure soybean oil emulsions high in linoleic acid may lead to inflammation and lipid peroxidation in preterm neonates. A second part of this study aimed to investigate the effects of a medium-chain triglyceride (MCT)/n-3 PUFA-enriched intravenous fat emulsion (IVFE) on plasma fatty acid (FA) profile and serum interleukin-6 (IL-6) in preterm neonates. In this double-blind randomized study, 92 preterm neonates (gestational age < 32 weeks, birth weight < 1500 g) were assigned to receive either MCT/n-3 PUFA-enriched IVFE (Intervention Group) or soybean oil-based IVFE (Control Group). Levels of FAs were measured at baseline (day 0) and day 15 of parenteral nutrition. Serum IL-6 was measured also. Plasma FAs changed significantly over time; the MCT/n-3 PUFA-IVFE group showed higher n-3 PUFAs, eicosapentaenoic acid, and oleic acid, and lower n-6/n-3 PUFAs ratio and n-6 PUFAs compared to control group. Linoleic acid was higher in the soybean oil (SO)-based IVFE arm compared to the MCT/n-3 PUFAs-IVFE arm. Both fat emulsion types decreased IL-6 compared to baseline, but changes were insignificant between groups. Administration of MCT/n-3 PUFA-enriched IVFE in preterm neonates is beneficial in changing the FA profile consistent with attenuated inflammatory response.

Η παρεντερική διατροφή αποτελεί αναπόσπαστο μέρος της διατροφικής υποστήριξης των νεογνών που νοσούν σε κρίσιμη κατάσταση, στις μονάδες εντατικής θεραπείας. Ως εκ τούτου, η επάρκεια, η αποτελεσματικότητα και η συνοχή της υποστήριξης με παρεντερική διατροφή είναι μεταξύ των κύριων προβληματισμών των ιατρών και των φαρμακοποιών. Η χορήγηση των συνολικών θρεπτικών συστατικών της παρεντερικής διατροφής με βάση τη χρήση ενός συστήματος υποστήριξης αποφάσεων έχει μεγάλη σημασία στην κλινική πρακτική. Ένα σύστημα υποστήριξης κλινικών αποφάσεων αναπτύχθηκε και δοκιμάστηκε για την ακρίβειά του. Στη συνέχεια αξιολογήθηκε η εφαρμογή του στην κλινική πρακτική, η οποία είχε ως αποτέλεσμα την εξασφάλιση του διαλύματος της παρεντερικής διατροφής ως προς τις φαρμακευτικές συμβατότητες και τις κατευθυντήριες οδηγίες. Η ανάπτυξη του συγκεκριμένου συστήματος βασίστηκε στην ενσωμάτωση φαρμακευτικών και θεραπευτικών πρωτοκόλλων, καθώς και σε μία τυποποιημένη φόρμα συνταγογράφησης που δημιουργήθηκε και παράλληλα βελτίωσε την επικοινωνία μεταξύ ιατρών και φαρμακοποιών. Για τη συνταγογράφηση παρεντερικής διατροφής χρησιμοποιήθηκε το σύστημα υποστήριξης κλινικών αποφάσεων στα πρόωρα νεογνά και αξιολογήθηκε η παροχή ω-3 πολυακόρεστων λιπαρών οξέων [συγκεκριμένα γαλάκτωμα λιπιδίων εμπλουτισμένο με ω-3 πολυακόρεστα λιπαρά οξέα (PUFA) (Smof) συγκριτικά με γαλάκτωμα λιπιδίων με βάση το σογιέλαιο (Intralipid]]. Η μελέτη είχε ως στόχο την εκτίμηση των πρώιμων μεταβολών των βιοδεικτών οστικής μεταβολής και της επίδρασης των δύο παρεντερικών Γαλακτωμάτων Λίπους (ΓΛ). Η μελέτη παρείχε αποδείξεις που επιβεβαιώνουν υψηλό ποσοστό οστικού μεταβολισμού στα νεογνά πολύ χαμηλού βάρους γέννησης με επικράτηση της οστικής επαναρόφησης έναντι του οστικού σχηματισμού. Τα παρατηρούμενα χαμηλότερα επίπεδα μείωσης της οστεοπροτεγερίνης [osteoprotegerin (OPG)]/διαλυτού προσδέτη του υποδοχέα ενεργοποίησης του πυρηνικού παράγoντα-κΒ [soluble Receptor Activator of Nuclear factor Kappa-B Ligand (sRANKL)] στην ομάδα Smoflipid, υποδηλώνει ότι τα εμπλουτισμένα (με ω-3 πολυακόρεστα λιπαρά οξέα) παρεντερικά γαλακτώματα λιπιδίων μπορεί να βοηθήσουν στη μείωση της πρώιμης απώλειας οστού σε νεογνά πολύ χαμηλού βάρους γέννησης. Αυτή η παρατήρηση εκφράζει την ιδέα ότι, στην κλινική πρακτική, παρεντερικά γαλακτώματα λιπιδίων εμπλουτισμένα σε με ω-3 πολυακόρεστα λιπαρά οξέα μπορεί να είναι η προτιμότερη πηγή παρεντερικού λίπους για αυτά. Επιπλέον, τα επίπεδα βιοδεικτών οστικής ανακατασκευής μπορούν να είναι χρήσιμα στην κλινική πρακτική ως προς την παρακολούθηση της κατάστασης της υγείας των οστών των νεογνών πολύ χαμηλού βάρους γέννησης, καθώς μπορούν να μετρηθούν σε κάθε εργαστήριο χρησιμοποιώντας προσβάσιμες τεχνικές, οι οποίες απαιτούν ελάχιστες ποσότητες αίματος. Η ενδοφλέβια χορήγηση γαλακτωμάτων με βάση το σογιέλαιο και η υψηλή περιεκτικότητα σε λινελαϊκό οξύ μπορεί να οδηγήσει σε φλεγμονή και υπεροξείδωση των λιπιδίων σε πρόωρα νεογνά. Ένα δεύτερο μέρος αυτής της μελέτης είχε ως στόχο τη διερεύνηση των επιδράσεων που προκαλεί ένα ενδοφλέβιο γαλάκτωμα λιπιδίων εμπλουτισμένο σε τριγλυκεριδία μέσης αλύσου (MCT) και ω-3 πολυακόρεστα λιπαρά οξέα (PUFA) στο προφίλ λιπαρών οξέων πλάσματος και στην ιντερλευκίνη-6 ορού (IL-6) ) σε πρόωρα νεογνά. Σε αυτήν την τυχαιοποιημένη διπλά τυφλή μελέτη, 92 πρόωρα νεογνά (ηλικία κύησης <32 εβδομάδες, βάρος γέννησης <1500 g) κατανεμήθηκαν σε 2 ομάδες, ώστε να λάβουν είτε ένα ενδοφλέβιο γαλάκτωμα λιπιδίων εμπλουτισμένου σε MCT/ω-3 PUFA (ομάδα παρέμβασης), είτε ένα ενδοφλέβιο γαλάκτωμα λιπιδίων με βάση το σογιέλαιο (ομάδα ελέγχου). Τα επίπεδα των λιπαρών οξέων στο πλάσμα μετρήθηκαν κατά την έναρξη (ημέρα 0) και την ημέρα 15 της παρεντερικής διατροφής με τη μέθοδο αέριας χρωματογραφίας – φασματομετρίας μάζας (GC-MS). Μετρήθηκε, επίσης, η IL-6 ορού με τη μέθοδο ELISA. Τα λιπαρά οξέα στο πλάσμα άλλαξαν σημαντικά με την πάροδο του χρόνου. Η ομάδα παρέμβασης είχε υψηλότερα επίπεδα συνολικών ω-3 PUFA, εικοσαπεντανοϊκού οξέος, καθώς και του μονοακόρεστου ελαϊκού οξέος σε σύγκριση με την ομάδα ελέγχου. Ταυτόχρονα, στην ομάδα παρέμβασης παρατηρήθηκε χαμηλότερη αναλογία ω-6/ω-3 PUFA, καθώς και μικρότερη συγκέντρωση ω-6 PUFA πλάσματος συγκριτικά με την ομάδα ελέγχου. Το λινελαϊκό οξύ ήταν υψηλότερο στην ομάδα με το ενδοφλέβιο γαλάκτωμα λιπιδίων με βάση το σογιέλαιο σε σύγκριση με την ομάδα του ενδοφλέβιου γαλακτώματος λιπιδίων εμπλουτισμένου σε MCT/ω-3 PUFA. Και οι δύο τύποι γαλακτώματος μείωσαν την ιντερλευκίνη-6 ορού σε σύγκριση με την αρχική τιμή, αλλά οι αλλαγές ήταν μη στατιστικά σημαντικές μεταξύ των ομάδων. Η χορήγηση ενδοφλέβιου γαλακτώματος λιπιδίων εμπλουτισμένου σε MCT/ω-3 PUFA σε πρόωρα νεογνά συνδέεται με ένα πιο ευνοϊκό προφίλ λιπαρών οξέων και ιντερλευκίνης-6, χαρακτηριστικά μιας εξασθενημένης φλεγμονώδους απόκρισης.