реферат
Кетогенні дієти з високим вмістом жиру збільшують кетони (ацетоацетат, β-гідроксибутират та ацетон) і використовуються для лікування тугоплавких нападів. Хоча кетоз є невід'ємним аспектом цих терапевтичних схем, пряме значення кетозу для контролю нападів вимагає подальших досліджень. Дослідження цього взаємозв'язку вимагає надійного мінімально інвазивного вимірювання кетозу, яке можна проводити часто. У цьому дослідженні ми досліджували використання дихального ацетону як міри кетозу у дітей з рефрактерними нападами на класичній кетогенній дієті. Результати порівнювали з рівнем ацетону в диханні при епілепсії та здорових контролях. Діти на кетогенній дієті мали значно вищий ацетон натще порівняно з епілепсією або здоровим контролем (2530 ± 600 нмоль/л проти 19 ± 9 нмоль/л та 21 ± 4 нмоль/л, р 
Ацетон натще, діти на кетогенній дієті, засоби контролю епілепсії та здоровий контроль. Бари з різними літерами суттєво відрізняються (стор
(Вгорі) АСЕТ-дихання у дітей із КД, контроль епілепсії та здоровий контроль. F, швидко; І через 1 год, 1 год після споживання кетогенної їжі. * Значно більше, ніж голодування в межах однієї групи. (Знизу) Змініть дихання ацетоном через 1 годину після споживання кетогенної їжі у дітей з КД, контролем епілепсії та здоровим контролем.
Повнорозмірне зображення
В жодній групі не було значущої залежності між віком та АСЕТ натщесерце. Існував значний негативний зв’язок між віком та зміною дихання АСЕТ у здорових хворих на контроль, але не у дітей із КД та епілепсією (R2 = 0,28, р = 0,044; рис. 3). Існував значний експоненціальний зв’язок між% IBW та ACET натще у здорових хворих на контроль, але не у дітей із КД та епілепсією (R2 = 0,32, p = 0,042; рис. 4).
Зв'язок між віком та зміною дихання ACET у здорових людей контролю. Взаємозв'язок найкраще описав лінійна модель, Y = A + BX, A = 20, 169, B = -1, 703; R2 = 0,28, p = 0,044.
Повнорозмірне зображення
Зв'язок між відсотком ідеальної маси тіла та АСЕТ у здорових контролерах натще. Найкраще зв’язок описано рівнянням експоненціального розпаду, Y = A * (e - BX), A = 60, 9834, B = 0,0006; R2 = 0,32, p = 0,042.
Повнорозмірне зображення
У групі KD не спостерігалося значного ефекту від прийому карнітину натще і зміни дихання АСЕТ. Негативний експоненціальний зв’язок спостерігався між часом до KD та ACET натще (R2 = 0,55, p = 0,014; рис. 5). Однак не було значущої залежності між тривалістю часу на КД та зміною дихання АСЕТ.
Зв'язок між часом до КД та дихальним АСЕТ натще. Найкраще зв’язок описано рівнянням експоненціального занепаду, Y = A * (e - BX), A = 3041, 48, B = 0,0332; R2 = 0,55, p = 0,014.
Повнорозмірне зображення
Протягом 9-годинного періоду дихання ACET залишалось відносно стабільним у однієї дитини з епілепсією на КД, незалежно від того, чи оцінювали це за допомогою газової хроматографії або HHBAA (рис. 6). Різниця між значеннями газової хроматографії та HHBAA ACET становила 1,1% (рис. 6).
Дихальний АСЕТ як функція часу у дитини на КД. Фіксована колонка, виміряна HHBAA; пунктирна лінія, виміряна газовою хроматографією.
Повнорозмірне зображення
ОБГОВОРЕННЯ
У 1927 р. Talbot та співавт. (26) вивчав біохімічні ефекти голодування у дітей, хворих на епілепсію, та прокоментував "значну екскрецію тіл АСЕТ, які якісно демонструються в диханні та сечі". П'ять років потому, в обговоренні механізму розвитку КД, Брідж та Іоб (27) відзначили загальну зворотну залежність між частотою нападів та концентрацією кетонів у крові, сечі та повітрі, що видихається. Хоча дихання ACET якісно використовується як показник кетозу у дітей з неконтрольованими нападами на КД, ми не знаємо попередніх звітів про кількісні вимірювання ACET дихання у цій популяції.
Також не повідомлялося про вимірювання дихальної АСЕТ у дітей із КД та епілепсією. Однак АСЕТ у диханні здорових дітей коливається в межах від 3 до 66 нмоль/л (28), що дуже схоже на діапазон, виявлений у здорових дітей у цьому дослідженні (6–61 нмоль/л). У дітей віком 0, 1 - 16 років Nelson et al. (28) виявили значну негативну залежність між віком та диханням АСЕТ. Поточне дослідження не виявило значущої залежності між віком та дихальним АСЕТ; однак значний негативний зв'язок був виявлений між віком та зміною дихання ACET через 1 годину після споживання кетогенного сніданку. Чим молодша дитина, тим вище збільшення дихання АСЕТ після їжі. У здорових дітей також спостерігалася значна експоненціальна асоціація розпаду між% IBW та ACET натще, що свідчить про те, що діти, важчі за IBW, мають нижчий ACET натощак. Цей висновок узгоджується з попередніми спостереженнями, що важчі особини більш стійкі до розвитку кетозу (29).
У цьому дослідженні АСЕТ натще було подібним у здорових та епілептичних контролях і значно збільшилось від голодування через 1 годину після вживання кетогенної їжі. Здається, епілепсія та протисудомні засоби не впливають на АСЕТ або АСЕТ натще. Оскільки АСЕТ та протисудомні засоби фенобарбітал (люмінал) та фельбамат (фелбатол) метаболізуються цитохромом Р450 2Е1 (30), ми висунули гіпотезу про те, що діти з епілепсією на цих протисудомних засобах мали б нижчий рівень дихальної активності АСЕТ порівняно зі здоровими контролерами. Оскільки жодне з дітей у цьому дослідженні не було на одному з цих протиепілептичних препаратів, вплив цих препаратів на АСЕТ вимагає подальшого дослідження.
У порівнянні зі здоровим та епілептичним контролем, у дітей із епілепсією КД спостерігався АСЕТ на голодування в 125 разів. Через одну годину після споживання кетогенного сніданку їжа АСЕТ не значно збільшилася від голодування, що свідчить про те, що діти, хворих на КД, принаймні 1 місяць перебувають у стабільному або максимальному кетозі. Хоча карнітин має важливе значення для всмоктування мітохондрій (і, отже, для окислення) довголанцюгових жирних кислот, у дітей з КД, доповненими карнітином, не було значно вищого АСЕТ натще або значно вищого збільшення дихання АСЕТ після їжі.
Існував значний зворотний зв’язок між тривалістю часу на KD та ACET у стані голодування. Це зменшення АСЕТ з часом могло бути пов’язане з 1) гіршим дотриманням дієти з часом; 2) збільшити поглинання АСЕТ тканинами; 3) збільшення деградації АСЕТ за допомогою цитохрому P450 2E1; або 4) посилений метаболізм АСЕТ, оскільки АСЕТ можна використовувати в глюконеогенезі, ліпогенезі та синтезі білка (31). Наші поточні результати не можуть чітко розрізнити ці варіанти. Попередні дослідження на тваринах показали тенденцію до зменшення плазмового рівня AcAc, плазми β-HBA та дихання ACET з часом без зміни рецептури/прийому KD (9, 22). Таким чином, у цих дослідженнях на тваринах, слабке споживання їжі з часом не враховувало цього зменшення кетозу.
Здавалося, протягом дня спостерігалося невелике коливання дихання АСЕТ. Зразки дихання аналізували щогодини за допомогою газової хроматографії та HHBAA. Значення газової хроматографії та HHBAA були дуже тісно збігаючись, що свідчить про те, що HHBAA може бути точним вимірюванням дихальної ACET. Коефіцієнт варіації між зразками триразового дихання також був дуже низьким, що свідчить про те, що HHBAA повинен бути надійним показником дихання ACET. Ці попередні результати є багатообіцяючими та свідчать про те, що HHBAA можна використовувати для вимірювання дихального АСЕТ поза лабораторними установками. В даний час проводяться дослідження для оцінки ступеня чутливості ACET HHBAA, а також його чутливості до інших дихальних компонентів. Наша мета - використовувати HHBAA для оцінки взаємозв'язку між кетозом та захистом від нападів у дітей з неконтрольованими нападами на КД.
Ми сподіваємось, що багато дітей з КД будуть або занадто маленькими, або надто розвиненими/когнітивними затримками для використання HHBAA. У співпраці з Alcohol Countermeasure Systems Inc. (Міссіссога, Онтаріо, Канада) Нарешті, ми сподіваємось розробити HHBAA з датчиком, який є чутливим і досить специфічним для ACET, щоб показання можна було генерувати з пасивного зразка дихання. Оскільки цей тип зразка дихання не є репрезентативним для альвеолярного повітря, слід застосовувати поправочний коефіцієнт. Альтернативно, маска для обличчя, підключена до вентиляційної системи без вентиляційного клапана, така як система, описана Нельсоном та співавт. (28), може використовуватися для взяття проб.