Inhaltszusammenfassung:
Die Ernährung Frühgeborener als Stellschraube im perinatalen Behandlungsmanagement erscheint zentral, um eine frühe Wachstumsverzögerung und in Konsequenz die Entstehung akuter wie chronischer Krankheitsverläufe und Komplikationen als Folge der Frühgeburtlichkeit zu verhindern (Bonnar & Fraser, 2019; Ehrenkranz et al., 2006; Franz et al., 2009; Giannì et al., 2012). Als Ziel sollte ein Wachstum entsprechend der intrauterinen Wachstumskurven erreicht werden (Fusch et al.,2009; Koletzko et al., 2007). FG verfügen über weniger Nahrungsreserven bei gleichzeitig erhöhtem Nährstoffbedarf. Muttermilch allein, die als optimale Ernährung für Reifgeborene gilt (Victora et al., 2016), verfügt für die besonderen Anforderungen der Frühgeborenen nicht über ausreichende Nährstoffe (Arslanoglu et al., 2019). Dies macht eine Supplementierung mit diversen Makro-und Mikronährstoffen notwendig. Ob die Ernährung von Frühgeborenen mit nach aktuellem Standard angereicherter Muttermilch den Bedarf an bestimmten Mikronährstoffen, wie unter anderem Nukleotide oder Nukleoside, ausreichend deckt, ist bislang nicht hinreichend geklärt.
Diverse Studien zeigen, dass besonders für schnell wachsende Gewebe eine exogene Zufuhr von Nukleotiden für deren optimale Versorgung und regelrechte Funktion, essenziell ist (Aggett et al., 2003; Cosgrove, 1998; Yu, 2002). In-vitro-Forschung und Tierexperimente bestätigen, dass eine Nukleotid-Supplementation neben einer verbesserten Gewichtszunahme (Singhal et al., 2010), auch positive Effekte auf den ausreifenden Gastrointestinaltrakt (Bueno et al., 1994; Carver et al., 2002; Gyllenberg &Carlberg, 1958; Nuñez et al., 1990; Ozkan et al., 1994; Singhal et al., 2008; Tanaka & Mutai, 1980; Uauy et al., 1990), das humorale wie auch zelluläre Immunsystem (Buck et al., 2004; Gutiérrez-Castrellón et al., 2007; Hawkes et al., 2006; Pickering et al., 1998) und das langfristige kognitive Outcome (Singhal et al., 2010), hat.
Die positiven Effekte mit Nukleotiden angereicherter Nahrung auf die frühe Phase des menschlichen Lebens gelten als gesichert (Lerner & Shamir, 2000).
Ziel dieser Beobachtungsstudie war, die Konzentration von Purinen und Pyrimidinen sowie deren Derivate 1. Im NS-Plasma, 2. im Plasma Früh- und Neugeborener und 3. deren Müttern zum Zeitpunkt der Geburt und im weiteren Verlauf nach 72 Stunden und 14 Tagen zu bestimmen und diese in Abhängigkeit des Gestationsalters bei Geburt zu betrachten. Hierfür wurde die Studienpopulation (N=155) in 5 Studiengruppen (N=30-33) entsprechend ihrem Gestationsalter, von der 23 + 0/7 bis zur 42 + 6/7 SSW unterteilt. Dabei sind Studiengruppe 1 bis 4 die Gruppe der FG (<37 SSW), während Studiengruppe 5 der Reifgeborenen (≥37 SSW) als Kontrollgruppe gilt. Die Konzentrationen der 19 ausgewählten Purine/Pyrimidine wurden nach vorangegangener Aufbereitung der Plasmaproben mittels Triplequadropol-Tandemmassenspektrometer mit Elektrosprayionisations-Interface (LC-ESI-MS/MS) gemessen. Dabei wurden in der Nabelschnur acht, im mütterlichen Blut sechs, in den kindlichen Plasmaproben neun (BE1) und zehn (BE2) Purine/Pyrimidine mehrheitlich über der Nachweisgrenze ermittelt. Die Pyrimidine Cytosin Uracil, Thymin, Thymidin, UMP, TMP sowie die Purine Adenin, Guanosin und IMP wurden in keiner analysierten Probe nachgewiesen. Für diese Moleküle war das Messverfahren offensichtlich nicht sensitiv genug. Insgesamt wurden sechs der insgesamt 19 Purine/Pyrimidine zur detaillierteren Analyse ausgewählt: Die Pyrimidinderivate Cytidin (Gesamtmedian 0,11μmol/L) und Uridin (4,48μmol/L), die Purinbasen Hypoxanthin (7,18μmol/L), Xanthin (0,26μmol/L), das Purinderivat Inosin (0,08 μmol/L) und das Nukleomonophosphat AMP (0,55μmol/L). Dabei kam diese Studie zu den Ergebnissen, dass: (1) Signifikante Unterschiede zwischen den Plasma-Konzentrationen ausgewählter Purine und Pyrimidine der NS-Proben und der kindlichen sowie mütterlichen Proben bestanden. (1.1) Die ermittelten Konzentrationen in den NS-Plasmaproben am höchsten waren und bei steigendem Gestationsalter mit Ausnahme von Xanthin abnahmen. (1.2.) Die ermittelten Konzentrationen in den mütterlichen Plasmaproben am niedrigsten waren. (2) Signifikante Konzentrationsunterschiede zwischen den Studiengruppen bestanden. (2.1) Die Konzentrationen ausgewählter Purine/Pyrimidine im Blutplasma der Kinder nach 72 Stunden postnatal signifikant niedriger als die ermittelten Konzentrationen in den NS-Plasmaproben zum Zeitpunkt der Geburt waren. Der Konzentrationsabfall war bei den extrem Frühgeborenen (Studiengruppe 1) am höchsten und wurde weniger, desto höher die Gestationswoche bei Geburt war. (2.2) Die Purin-/Pyrimidinkonzentrationen sich nach 14 Tagen stationärem Aufenthalt im Blut der Kinder nochmals reduzierte. Auch hier war der Konzentrationsabfall im Blut der extremen und sehr frühen Frühgeborenen (<31 6/7 SSW) am höchsten. Damit werden in dieser Studie folgende Hypothesen aufgestellt: (1) Der in dieser Studie beobachtete Konzentrationsgradient zwischen den relativ niedrigen Konzentrationen im mütterlichen Plasma und den vergleichsweise hohen Plasma-Konzentrationen im NS-Blut der FG (Gruppe 1,2,3) könnte als Folge eines aktiven plazentaren Transportes in utero gedeutet werden. (2) Die signifikant höheren Konzentrationen im NS-Plasma der FG (Gruppe 1,2,3), die den intrauterinen Verhältnissen am ähnlichsten sein könnten, könnten Ausdruck eines erhöhten Bedarfs im Vergleich zu Reifgeborenen, und damit für die normale Entwicklung des Feten wichtig sein. Alternativ könnten die erhöhten Konzentrationen im NS-Plasma auf pathologische Zustände zurückzuführen sein, die zur vorzeitigen Geburt führten. (3) Der rasche Konzentrationsabfall zwischen den Blutproben der NS und den kindlichen Blutproben nach 72 Stunden könnte hinweisend für einen Abbruch der plazentaren Versorgung und in Konsequenz abgebrochenen diaplazentaren Nährstoffversorgung sein. (4) Sowohl nach 72 Stunden als auch 14 Tagen postnatal waren die Purin-/Pyrimidinkonzentrationen im Blut der FG niedriger als zum Zeitpunkt der Geburt in der NS. Dies könnte Hinweis darauf sein, dass die derzeitig ergriffenen Maßnahmen im Ernährungsmanagement nicht ausreichen, um einen etwaigen hohen Bedarf zu decken. (5) Um die Notwendigkeit einer mit Nukleotiden angereicherten Nahrung weiter prüfen zu können, schließt sich dieser Studie eine Konzentrationsbestimmung ausgewählter Purine/Pyrimidine in den MM-Proben an. Falls eine Supplementation als notwendig erachtet werden sollte, könnten die hier ermittelten Nabelschnur-Konzentrationen Reifealter-spezifische Referenzwerte liefern, um ein individuelles Ernährungsmanagement zu etablieren und so ein Wachstum entsprechend der intrauterinen Wachstumskurven zu erreichen. Diese Beobachtungsstudie macht die Unerlässlichkeit weiterer Studien zur Versorgung Früh- und Reifgeborener mit Purinen und Pyrimidinen, sowohl intrauterin als auch postnatal, deutlich und trägt mit ihren Ergebnissen zum besseren Verständnis der Bedeutung von ausgewählten Mikronährstoffen bei.
