obiecte

abstract

Context/Obiective:

În trecut, am văzut o asociere între deficiența de fier și supraponderalitatea la preșcolarii brazilieni. Aici vom examina dacă este rezultatul inflamației asociate cu adipos.

țesuturilor

Subiecte/metode:

Proteina C reactivă în repaus alimentar, glicoproteina α-1-acidă (AGP), hepcidina, interleukina-6 (IL-6) și leptina împreună cu doi biomarkeri de fier (feritina serică și receptorul transferinei (sTfR)) au fost măsurate la 364 preșcolari defavorizați. cu un BMIZ mediu (scor Z standardizat pentru IMC) de 0,015, cu vârste cuprinse între 3 și 6 ani și care frecventează îngrijirea de zi în El Salvador, Brazilia. A fost investigat și rolul tulburărilor genetice ale hemoglobinei (Hb), paraziților intestinali și aportului de fier din dietă (calculat din porțiuni de meniu de 20 de zile).

rezultatele:

Patruzeci și opt de copii (13%) erau supraponderali (BMIZ> 1). Prevalența deficitului de țesut în țesuturi (sTfR> 113, 3 nmol/l; 30,6 vs 12,5%; P = 0,002) și inflamația cronică (AGP> 25 μmol/l; 19 față de 10%; P = 0, 025) au fost mai mari în ceea ce privește supraponderabilitatea pacienți decât la pacienții normali. greutatea copiilor. Din regresia multiplă, BMIZ a fost un predictor pozitiv al sTfR logaritmic, feritină și leptină, dar nu hepcidină logaritmică sau IL-6. În schimb, principalii predictori pozitivi ai log hepcidinei au fost log IL-6, urmat de AGP crescut și sex (masculin), în timp ce pentru log IL-6 AGP crescut a fost singurul predictor semnificativ. În plus față de BMIZ, sexul (femeia) a fost, de asemenea, un predictor pozitiv major al leptinei. Varianta heterozigotă a celulei secera Hb (n = 20), dar nu și nematodul, a fost, de asemenea, un predictor pozitiv al log sTfR. Aprovizionarea mediană cu fier din dietă (mg/zi) a fost peste aportul de nutrienți recomandat de OMS, presupunând o biodisponibilitate moderată și a părut a fi adecvată.

concluzie:

Rolul inflamației asociate cu adipozitatea în deficitul de fier în fier ar trebui luat în considerare chiar și atunci când prevalența supraponderalității este relativ scăzută.

Brazilia se află în tranziție către nutriție, cu schimbări rapide în dietă și stilul de viață care duc la trecerea de la malnutriție la supranutriție, în special în rândul persoanelor defavorizate care trăiesc în nord-est. 1 Dovezile sugerează că copiii și adulții supraponderali prezintă un risc mai mare de deficit de fier decât pacienții cu greutate normală. În recentul nostru studiu transversal al preșcolarilor dezavantajați în îngrijirea de zi din El Salvador, Brazilia, am observat o asociere între deficit de fier și supraponderalitate. 2 Au fost propuse mai multe mecanisme pentru a explica această asociere, inclusiv aportul insuficient de fier din dietă, creșterea necesarului de fier din cauza greutății corporale mai mari și creșterea volumului de sânge. 3

Cea mai recentă, cea mai probabilă explicație pentru relația aparentă dintre supraponderalitatea și deficitul de fier se referă la inflamația cronică subclinică care însoțește supraponderabilitatea și obezitatea. 4 În timpul inflamației, citokinele proinflamatorii, în special interleukina-6 (IL-6) și leptina, stimulează o creștere a hepcidinei circulante, care reglează homoeostazia fierului. 5 Hepcidina, o peptidă de 25 de aminoacizi produsă în principal în ficat, dar și în țesutul adipos, reglează fierul din corp prin reducerea absorbției intestinale a fierului și eliberarea acestuia din sistemul reticuloendotelial. IL-6 este un mediator inflamator major al excesului de greutate. Are un singur lanț polipeptidic de 185 de aminoacizi, care este produs în principal în țesutul adipos. Leptina are asemănări structurale cu IL-6 și este sintetizată și în adipocite. Rolul principal al leptinei este de a regla și compune greutatea corporală, concentrații care reflectă grăsimea corporală totală într-o gamă largă de indici de masă corporală. Cu toate acestea, leptina este implicată și în stimularea secreției de hepcidină la persoanele supraponderale. 7

Subiecte și metode

Locul de studiu și subiectele

Detalii despre colectarea datelor privind starea sociodemografică, creșterea, infecțiile parazitare intestinale, tulburările genetice ale Hb și starea fierului au fost furnizate anterior. 2, 9 Pe scurt, preșcolarii defavorizați cu vârste cuprinse între 3 și 6 ani din familii cu venituri foarte mici au fost recrutați din șapte centre de îngrijire preșcolară filantropice din centrul Salvadorului (n = 1) și din suburbiile din jur (n = 6). în Bahia, NE Brazilia. Dintre copiii eligibili (n = 438), îngrijitorii a 376 de copii au fost de acord să participe la acest studiu (86% din răspunsuri). Protocolul de studiu a fost aprobat de Comitetele de Etică Umană ale Universității Federale din Bahia, El Salvador și Universității din Otago, Noua Zeelandă, cu acordul scris al organizațiilor filantropice responsabile de centrele de zi. Consimțământul scris în cunoștință de cauză a fost furnizat de către părinți sau tutorii copiilor.

Determinarea infecțiilor parazitare intestinale și a hemoglobinopatiilor

Probele de scaun de la 86% (325/376) din preșcolari au fost examinate microscopic pentru nematode și paraziți intestinali protozoari, așa cum s-a descris mai sus. 9 Hbs normale (A1, A2 și F) și variante majore de Hb, inclusiv varianta heterozigotă Hb S (Hb AS) și Hb C (Hb AC), au fost detectate în celulele roșii din sânge spălate prin electroforeză alcalină și acidă Hb (electroforeză Sebia Hydrasys Analyzer, Norcross, GA, SUA), în timp ce o talasemie de 3, 7 a fost determinată prin reacție multiplex PCR pe ADN extras. 2

Determinarea energiei alimentare și a aprovizionării cu nutrienți

Se ocupă de micul dejun, gustări de după-amiază, mâncare pentru prânzul principal, gustări de după-amiază și băutură cu supă sau lapte toată ziua înainte ca copiii să plece acasă, 5 zile pe săptămână, cu excepția sărbătorilor. Aceleași meniuri zilnice compilate de dietetician au fost utilizate în toate centrele de zi, care au servit aceleași porțiuni pentru toți copiii. O bază de date special alcătuită din compoziția alimentară braziliană specifică meniului a fost utilizată pentru a calcula energia și substanțele nutritive furnizate copiilor din meniu pe o perioadă de 20 de zile pe baza mărimii meselor și băuturilor servite. Conținutul de fier al produselor din făină pe bază de grâu și porumb a fost ajustat pentru a reflecta fierul suplimentar care a contribuit la făinurile fortificate. Ingredientele brute din rețetele de îngrijire zilnică au fost folosite pentru a calcula conținutul de energie și nutrienți ai bolurilor compozite și au fost ajustate pentru modificări în reținerea nutrienților 10 și randament 11 după gătit, dacă este necesar. Aprovizionarea zilnică medie cu fier disponibil a fost estimată utilizând algoritmul Monsen și Balintfy, după cum recomandă Beard și colab. 12 preșcolari au primit aproape toate alimentele zilnice de la centrele de zi.

Testarea biomarkerilor Hb și fier

Hb a fost determinat folosind un analizor electronic automat (Coulter LH 750 Hematology Analyzer, Sao Paulo, Brazilia). Serul din probele de sânge dimineața devreme de la puncția venoasă de post a fost analizat pentru feritina serică utilizând trusa comercială Elecsys regeant (Roche Diagnostics GmbH, Mannheim Germinay; CV = 3%) pentru auto-analiza Elecsys 2010 și sTfR prin imunoanaliză enzimatică (Ramco Laboratories, Houston, TX, SUA, CV = 7%) așa cum este descris mai sus. 2

Testul markerilor inflamatori și citokinelor

Concentrațiile serice de CRP și AGP au fost testate imunoturbidimetric (Roche Diagnostics GmbH) pe un autocalizator Cobas Mira II (CV = 10% și 3%). 2 Concentrațiile de hepcidină circulantă, IL-6 și leptină în ser au fost determinate în probe de sânge de dimineață în post pentru venipunctură utilizând seturi de testare imuno-absorbantă (ELISA) disponibile comercial. IL-6 și leptina au fost analizate prin kituri ELISA achiziționate de la R&D Systems (Minneapolis, MN, SUA). Hepcidina (forma lungă de 25 de peptide) a fost analizată printr-un kit ELISA competitiv achiziționat de la DRG Instruments GmbH (Marburg, Germania). Rezultatele din kiturile ELISA au fost determinate din curbele standard pentru fiecare biomarker inflamator preparat din calibrări efectuate concomitent cu probele testate. Coeficienții de variație pentru controalele testelor au variat de la 10, 2 (control ridicat) la 12, 4% (control redus) pentru testul hepcidin; 3,2% (control ridicat), 5,4% (control mediu) până la 9,0% (control redus) pentru testul IL-6 și 5,4% (control ridicat) până la 8,2% (control redus) pentru testele de leptină. Deficitul de fier tisular a fost definit ca concentrații serice de sTfR> 113,3 nmol/l și depleția de fier seric ca feritină serică 13

analize statistice

Tabel în dimensiune completă

Infecții parazitare și tulburări genetice Hb

În total, aproape 30% dintre preșcolari au fost infectați cu cel puțin un parazit intestinal sau au avut cel puțin o tulburare genetică Hb; detaliile sunt date în rapoartele anterioare. 2, 9 Pe scurt, cele mai frecvente infecții au fost cauzate de nematode (17,8%), și anume Trichuris trichiura (12%) și Ascaris lumbricoides (10,5%), urmate de elementul Giardia duodenalis (13%). Doar 1% au avut briofit și/sau Cryptosporidium sp și 25% au avut chisturi protozoice nepatogene. Infecția cu paraziți intestinali a avut tendința de a fi mai mare la băieți decât la fete (P = 0,05), dar nu au existat diferențe de gen în prevalența tulburărilor genetice de Hb.

Aprovizionare cu fier dietetic

Aprovizionarea medie zilnică cu fier (IQR) a fost de 13,5 mg/zi (12, 5, 14, 8), din care 61% erau leguminoase, 16,5% cereale și 11,2% carne, carne de pasăre și carne. A contribuit fierul semnificativ din produsele îmbogățite cu grâu și făină de porumb

12% fier din cereale. Aprovizionarea zilnică estimată cu fier hemic și fier nehematic din mesele de îngrijire zilnică a fost, respectiv, de 0,6 mg/zi. 12, 9 mg/zi, cu condiția ca 40% din fierul din carne, păsări și organe din carne să fie de fier; cantitatea de fier disponibilă a fost de 0,75 mg/zi. S-a așteptat o biodisponibilitate moderată (adică 10%) pentru fierul din dietă, deoarece meniul lunar (median; IQR) a furnizat niveluri scăzute de fitat (457 mg/zi; 375, 503), cu un raport molar mediu de fitat la fier de 2,9, 80 g/zi (25, 120) de carne, carne de pasăre și organe și 100 mg/zi (70, 174) de vitamina C. Aportul mediu zilnic de fier a fost mai mare decât aportul recomandat de nutrienți, presupunând un nivel mediu sau scăzut (adică 5% ) biodisponibilitatea fierului, 16 sugerând că aportul zilnic de fier din dietă pare să fie adecvat pentru un copil cu vârsta cuprinsă între 3 și 6 ani.

Variabile biochimice

Dintre variabilele biochimice, fetele au avut concentrații serice semnificativ mai mici de hepcidină, dar concentrații mai mari de leptină decât băieții (Tabelul 1). Copiii cu BMIZ> 1 au crescut semnificativ concentrațiile serice de sTfR, AGP, CRP și leptină, comparativ cu copiii cu greutate normală. Concentrațiile serice de hepcidină și feritină (ajustate) au fost, de asemenea, mai mari la copiii cu BMIZ> 1, dar aceste diferențe nu au fost semnificative (Tabelul 2). La copiii supraponderali, prevalența deficitului de fier în țesuturi a fost mai mare (30,6 vs. 12,5%; P = 0,002) și inflamația cronică (AGP> 25 μmol/l) (18,9 vs. 10,0%; P = 0, 025) comparativ cu omologii lor cu greutate normală. Nu a existat nicio diferență semnificativă în prevalența CRP crescută (adică> 47,6 nmol/L), deși atunci când s-a aplicat limita> 19 nmol/L, copiii supraponderali au avut o incidență mai mare a CRP crescută comparativ cu greutatea normală. copii (37,7 vs. 22,4%; P = 0,047). De asemenea, nu au existat diferențe semnificative în prevalența epuizării fierului (ajustată pentru inflamație; 0 vs 1,5%), Hb AS sau nematode între copiii supraponderali și copiii normali.

Tabel în dimensiune completă

Predicții ale statutului de fier

Nu au existat dovezi de colinearitate multiplă sau interacțiuni între variabilele independente. BMIZ și statutul heterozigot al celulei falciforme Hb (Hb AS) au fost ambii predictori pozitivi semnificativi ai log sTfR; vârsta, sexul, feritina serică logaritmică și hepcidina logică nu au fost semnificative (Tabelul 3). În schimb, BMIZ, vârsta și hepcidina logaritmică au fost toți predictori pozitivi semnificativi ai feritinei serice logaritmice. Asocierea dintre feritina serică logaritmică și log sTfR a fost negativă și a avut tendința de a fi semnificativă (P = 0,065).

Tabel în dimensiune completă

Predicțiile biomarkerilor inflamatori

Cel mai semnificativ predictor pozitiv al concentrației log hepcidinei a fost creșterea AGP (adică> 25 μmol/L), urmată de IL-6 și sex (masculin). AGP crescut a fost singurul predictor semnificativ și pozitiv al IL-6 (Tabelul 4). Leptina logică serică a fost asociată pozitiv cu BMIZ și vârstă, dar negativ cu sexul (masculin; Tabelul 4): fetele au avut concentrații semnificativ mai mari de log leptină comparativ cu băieții (Tabelul 1).

Tabel în dimensiune completă

discuţie

Mai puțin de 15% dintre preșcolarii care au studiat aici erau supraponderali sau obezi. În ciuda prevalenței scăzute a adipozității, deficiența de fier tisular la acești preșcolari defavorizați a fost asociată, cel puțin parțial, cu inflamația legată de grăsime, pe baza relației pozitive semnificative raportate între log sTfR și BMIZ. În acest studiu, copiii cu celule heterozigote Hb (Hb AS) au avut concentrații mai mari de sTfR, 17 atribuite creșterii cererii de fier celular rezultată din eritropoieza ineficientă care însoțește această afecțiune. Această constatare nu este neașteptată, deoarece preșcolarii din acest studiu au fost predominant de origine vest-africană și aproape o treime au avut cel puțin o tulburare genetică Hb. Infecția cu paraziți intestinali, cum ar fi nematodele, nu a fost un predictor pozitiv al concentrațiilor log sTfR, probabil pentru că prevalența infestării cu nematode, în special a nematodelor, a fost scăzută (adică 9

Vârsta a fost, de asemenea, un predictor pozitiv semnificativ al feritinei serice logaritmice, dar nu și log sTfR. Această asociere nu a fost atribuită BMIZ mai mare la copiii mai mari, deoarece scorul Z a fost independent de vârstă și nu a existat nicio interacțiune între cele două variabile (datele nu sunt prezentate). În schimb, o asociere pozitivă poate fi asociată cu perioada în care preșcolarii au participat la îngrijirea de zi și au primit o cantitate adecvată de fier dietetic, inclusiv o cantitate de fier biodisponibil din îngrijirea de zi.

Pe baza rezultatelor aportului nostru alimentar, nu am putut determina dacă diferențele în cerințele de fier la copiii preșcolari cu supraponderalitate și obezitate au jucat un rol în legătura mecanică dintre adipozitate și starea slabă a țesutului de fier. Nu s-au găsit diferențe în aportul zilnic zilnic obișnuit de fier la copiii din dietă pentru supraponderalitate și greutate normală; tuturor copiilor li s-a servit aceeași dimensiune de porție. În plus, având în vedere adecvarea aparentă a aportului de fier în dieta acestor preșcolari, comparativ cu cerințele estimate de fier, presupunând că biodisponibilitatea fierului este medie (adică 10%) sau scăzută (adică 5%), 16 astfel de explicații par improbabile. Constatările altor cercetători sugerează cu siguranță că legătura dintre supraponderalitate și obezitate și nivelurile scăzute de fier este independentă de aportul de fier sau de alți factori alimentari. 18, 19, 20, 21 În schimb, pe baza studiilor privind încorporarea unui izotop de fier stabil 18, se presupune că reducerea absorbției fierului, independent de statutul de fier, este un factor major ținând cont de legătura dintre deficitul de fier supraponderal.

Spre deosebire de alte rapoarte, 22, 23 BMIZ nu a fost un predictor pozitiv al log hepcidin sau log IL-6 la preșcolarii noștri. Prevalența scăzută a supraponderalității și a obezității la preșcolarii noștri defavorizați comparativ cu alte studii 22, 23 poate fi motivul acestei discrepanțe. În schimb, markerii inflamației (IL-6 și AGP) au fost predictori pozitivi semnificativi ai hepcidinei log (Tabelul 4).

Hepcidina este un reactant de fază acută, care este, de asemenea, îmbunătățit de alte afecțiuni inflamatorii și citokine. Prin urmare, concentrațiile semnificativ mai mari de hepcidină la băieți (Tabelul 1) și constatarea că un bărbat este un predictor pozitiv al hepcidinei log (Tabelul 4) pot fi parțial asociate cu un risc aparent mai mare de băieți pentru infecții cu nematode raportate anterior (vezi mai sus). Tabelul 3 Lander și colab., 9). Expunerea copiilor la anumite infecții cu nematode, cum ar fi Ascaris lumbricoides, este cunoscută pentru a induce răspunsuri inflamatorii mediate de citokine Th2 care nu au fost măsurate în acest studiu. Alternativ, băieții pot avea niveluri serice mai mari de hepcidină decât fetele decât au fost raportate la adulți. 25

Valorile ușor mai mari ale hepcidinei raportate comparativ cu valorile raportate la copiii cu greutate normală din alte părți din 22, 23, 26 pot fi legate de metoda de test ELISA utilizată pentru hepcidină. În general, concentrațiile de hepcidină testate de kituri ELISA competitive sunt mai mari decât concentrațiile de spectrometrie de masă și variază în funcție de anticorpii utilizați. 27

Nu este surprinzător faptul că nivelurile pro-inflamatorii de citokine leptină au fost semnificativ crescute la copiii noștri supraponderali comparativ cu pacienții cu greutate normală. În mod similar, BMIZ a fost un predictor pozitiv semnificativ al concentrației log leptinei (Tabelul 4). Concentrațiile medii de leptină raportate aici, chiar și la copiii supraponderali (Tabelul 2), au fost doar puțin mai mari decât cele raportate la copiii elvețieni cu greutate normală 22, probabil din cauza BMIZ-ului relativ scăzut al excesului de greutate la preșcolarii brazilieni. Concentrațiile medii mai mari de leptină la fete (Tabelul 1) și, în consecință, o relație negativă între concentrațiile de leptină masculină și logaritmică nu sunt neașteptate (Tabelul 4) și pot fi asociate cu niveluri mai ridicate de leptină pe unitatea de masă de grăsime la femei.

concluzii

Rezultatele noastre au subliniat că în țările în tranziție, cum ar fi Brazilia, rolul inflamației legate de adipozitate în deficiența țesuturilor ar trebui să fie întotdeauna luat în considerare, chiar și în rândul grupurilor de copii cu o prevalență relativ scăzută a supraponderalității. Acest efect poate avea potențialul de a atenua impactul programelor naționale de fortificare a fierului asupra îmbunătățirii stării fierului la copiii cu anemie feriprivă.