Środowiskowe i żywieniowe aspekty wybranych chorób metabolicznych

Krakowska Wyższa Szkoła Promocji Zdrowia

Środowiskowe i żywieniowe aspekty wybranych chorób metabolicznych Jadwiga Piotrowicz

Kraków, 2016 r.

-1-

Recenzent prof. dr hab. Schlegel-Zawadzka Małgorzata

Wydawca Krakowska Wyższa Szkoła Promocji Zdrowia 31–158 Kraków, ul. Krowoderska 73

ISBN: 978-83-65545-06-0

© Copyright by KWSPZ, Kraków 2016

Druk i oprawa

-2-

Podziękowania Pragnę wyrazić moje serdeczne podziękowania dla wszystkich Osób, które przyczyniły się do powstania niniejszego skryptu.

Serdecznie dziękuję Bibliotekarzom, pracownikom BM UJ, szczególnie Pani mgr Marcie Stokaluk, Panu mgr Ireneuszowi Korflowi oraz Pani Janinie Cichońskiej.

Pragnę też podziękować za życzliwość i wsparcie w wielu przedsięwzięciach związanych z dydaktyką Kierownikowi Biblioteki KWSPZ mgr. Leszkowi Szafrańskiemu i jego Pracownikom mgr. Łukaszowi Gworkowi i mgr Joannie Brońka.

Szczególnie gorące podziękowania kieruję do Pani mgr biol. Marii Żołnierek za Jej nieocenioną pomoc.

Władzom KWSPZ i Kierownictwu projektu pt. „Studia II stopnia Ekologiczna żywność i dietetyka” serdecznie dziękuję za życzliwość.

Pracę dedykuję mojej Matce na Jej 90. urodziny.

-3-

Spis treści

1.

2.

1.

2.

3.

Wstęp Rozdział I. Wybrane zagadnienia związane z czynnikami środowiskowymi mającymi wpływ na powstawanie chorób metabolicznych Zależność pomiędzy czynnikami środowiska a występowaniem chorób metabolicznych Bilans korzyści i szkód industrializacji 2.1. Poszukiwanie związków pomiędzy obecnością toksycznych substancji w łańcuchu żywieniowym a ryzykiem wystąpienia chorób metabolicznych 2.2. Termin „omics” jako obszar wiedzy wspólnej dla genetyki, nauk o żywieniu i nauk medycznych 2.3. Wpływ konsumpcji tłuszczu w diecie na ryzyko wystąpienia zaburzeń metabolicznych Rozdział II. Wybrane choroby metaboliczne Galaktozemia 1.1. Wczesne objawy galaktozemii 1.2. Odległe skutki galaktozemii 1.3. Leczenie galaktozemii dietą Mukowiscydoza Choroby spichrzeniowe glikogenu – glikogenozy 3.1. Rodzaj zaburzeń metabolizmu glikogenu w glikogenozach 3.1.2. Biochemiczne podstawy metabolizm glikogenu 3.2. Klasyfikacja glikogenoz i rola żywienia 3.2.1. Glikogenoza typu I, choroba von Gierke’go 3.2.2. Glikogenoza typu II, choroba Pompe’go 3.2.3. Glikogenoza typu III, Choroba Corich 3.2.4. Glikogenoza typu IV, amylopektynoza, choroba Andersen 3.2.5. Glikogenoza typu V, Choroba McArdle’a 3.2.6. Glikogenoza typu VII, Choroba Tarui -4-

6

8 8 9

11 14 15 16 16 18 19 20 24 27 27 28 30 31 32 33 35 36 37

3.2.7. Glikogenoza typu IX 3.2.8. Żywienie w glikogenozach typu III, VI, IX 3.2.9. Glikogenoza typu X 3.2.10. Glikogenoza typu XI 3.2.11. Glikogenoza typu XII 3.2.12. Glikogenoza typu XIII 3.2.13. Glikogenoza typu 0 4. Choroba syropu klonowego 4.1. Przemiany aminokwasów rozgałęzionych w chorobie syropu klonowego (MSUD) 4.2. Znaczenie wczesnego rozpoznanie MSUD i rola dietetycznej interwencji w ciągu życia chorego 4.3. Standardy żywienia w MSUD oparte na dowodach i konsensusie 5. Fenyloketonuria 6. Cukrzyca 6.1. Cukrzyca i jej skutki zdrowotne 6.2. Badania przesiewowe w grupach ryzyka 6.3. Badania przesiewowe grupach podwyższonego ryzyka 6.4. Aktualne podziały cukrzycy 6.4.1. Cukrzyca związana z mukowiscydozą, CFRD 6.4.2. Inne specyficzne typy cukrzycy 6.5. Cele leczenia cukrzycy 6.6. Kryteria wyrównania gospodarki lipidowej 6.7. Pojęcie indeksu glikemicznego oraz ładunku glikemicznego 6.8. Zasady leczenia dietetycznego wśród chorych na cukrzycę – zalecenia ogólne 6.9. Alkohol a cukrzyca Zakończenie Zastosowane skróty w tekście Bibliografia

-5-

38 39 39 39 40 41 41 41 41 43 46 49 51 51 52 53 54 56 57 59 60 62 70 72 75 77 80

Wstęp W związku z coraz doskonalszym poznaniem zjawisk biochemicznych, które zachodzą w organizmie człowieka, rozpoznaje się nowe jednostki chorób metabolicznych.

Otrzymały one nazwę ,,orphan diseases” czyli ,,choroby sieroce” (nie choroba sieroca) lub w polskim nazewnictwie „choroby rzadkie” (rare diseases) i „choroby ultrarzadkie” (m.in. choroba Gauchera, Hurler, Pompego, mukopolisacharodoza typu II, mukopolisachyrodoza typu VI). Są to najczęściej wrodzone błędy metaboliczne. Zgodnie z definicją obowiązującą w Europie choroby rzadkie to choroby zagrażające życiu lub powodujące przewlekłą niepełnosprawność, występujące z częstością 1 na 2000 osób lub rzadziej. Choroby występujące z częstością 1 na 50 tysięcy lub mniejszą, to choroby ultrarzadkie. Opisano wiele chorób ultrarzadkich występujących z częstością zaledwie 1 na pół miliona lub nawet milion urodzeń. Często jest to brak lub obniżenie aktywności określonego enzymu, który decyduje o istotnych zaburzeniach metabolizmu węglowodanów, białek, lub lipidów a nawet zakłóca gospodarkę składnikami mineralnymi, w tym, mikropierwiastkami.

Jakkolwiek rzadkie choroby metaboliczne mają charakter wyjątkowych, to w sumie problem dotyczy ogromnej liczby chorych, ponieważ liczba zdefiniowanych jednostek chorobowych zaliczanych do chorób metabolicznych sięga obecnie już kilku tysięcy, a liczba chorych na świecie wynosi wiele milionów osób. Wrodzone wady metaboliczne (IMD – ang. Inherited Metabolic Diseases) ujawniają się już w okresie noworodkowym czy niemowlęcym, inne w późniejszych etapach życia.

Rodzinom dzieci zdrowych, nieobarczonych potomstwem z IMD, trudno jest nawet wyobrazić sobie jakie obowiązki spoczywają na rodzinach z tymi, wyjątkowymi chorobami. W większości wrodzonych chorób metabolicznych żywienie, niekiedy od pierwszych dni życia, ma decydujący wpływ na rokowanie, nie tylko rozwoju dziecka, ale nawet jego przeżycie. Wczesne rozpoznanie i wdrożenie odpowiedniej dla danej choroby metabolicznej postępowania terapeutycznego, w tym właściwej diety, staje się koniecznością.

Stosowanie gotowych preparatów specjalnego przeznaczenia do leczenia żywieniowego, tzw. ,,żywności medycznej” jest bardzo pomocne w wielu chorobach metabolicznych.

-6-

Żywienie enteralne, włącznie ze stosowaniem stomii odżywczych, gastrostomii (PEG, przezskórna gastrostomia endoskopowa – ang. Percutaneous Endoscopic Gastrostomy) lub ileostomii oraz żywienie parenteralne decydują o pomyślnym wyniku leczenia, i są często nieodzowne dla ratowania życia. Jest to rodzaj leczenia w Polsce w pełni refundowany.

Z uwagi na ogromne trudności opiekuńcze i terapeutyczne, jakie są udziałem rodzin posiadających potomstwo z chorobą rzadką, istnieją odpowiednie stowarzyszenia i organizacje na poziomie krajowym czy regionalnym (np. Europa, Azja i Australia – southeast.org.) oraz światowym (WHO), a także organizacje pozarządowe, w tym Stowarzyszenia Rodzin, w których występuje w rodzinie ta sama choroba rzadka.

Duże koszty leczenia chorób rzadkich, niekiedy przewyższające możliwości finansowe tych rodzin oraz dodatkowo obciążenie psychologiczne stanowią o ich bardzo trudnej sytuacji, włącznie z wykluczeniem społecznym.

Zupełnie odmiennym zagadnieniem są choroby metaboliczne, których epidemiologia ma charakter masowy. Należą do nich cukrzyca typu 2, otyłość, zespół metaboliczny, choroby układu sercowo-naczyniowego, dyslipidemie, osteoporoza, hipofunkcja tarczycy i inne, z którymi są związane duże koszty opieki zdrowotnej; uprzednio, choroby te były klasyfikowane jako cywilizacyjne. Ich związki ze stylem życia, a więc zwyczajami żywieniowymi, nałogami, aktywnością fizyczną, reagowaniem na – nieunikniony w trakcie życia – stres, jak również warunkami ekonomicznymi danej osoby, zostały wystarczająco udowodnione w naukowych badaniach światowych i polskich w ramach wieloletnich badań epidemiologicznych w różnych populacjach na całym świecie.

Przyjęta obecnie nazwa choroby dietozależnej dotyczy: otyłości, cukrzycy typu 2, chorób układu sercowo-naczyniowego, osteoporozy i chorób nowotworowych. Podkreśla ona podstawową rolę żywienia dla utrzymania dobrego stanu zdrowia człowieka.

Skrypt niniejszy, przeznaczony dla studentów KWSPZ, studiów II stopnia, kierunku ,,Żywność ekologiczna i dietetyka” oraz studiów I stopnia, kierunku ,,Dietetyka” został napisany w ramach grantu ,,Studia II stopnia: Ekologiczna żywność i dietetyka”.

Autorka -7-

Rozdział I. Wybrane zagadnienia związane z czynnikami środowiskowymi mającymi wpływ na powstawanie chorób metabolicznych 1. Zależność pomiędzy czynnikami środowiska a występowaniem chorób metabolicznych Wzrost zachorowalności na choroby metaboliczne, które we współczesnym świecie osiągnęły wymiary epidemii, spowodował rozwój badań nad wpływem czynników środowiska na organizmy żywe, w tym stan zdrowia człowieka.

Z drugiej strony, znacznie wzrosła liczba rozpoznanych chorób metabolicznych rzadkich i ultrarzadkich nazywanych też ,,chorobami sierocymi’’ (ang.

Orphan Diseases). Notuje się również coraz więcej przypadków dziedzicznych chorób metabolicznych u noworodków. nazywanych w piśmiennictwie jako wrodzone choroby metaboliczne (IMD – ang. Inherited Metabolic Diseases).

W Polsce dane zebrane przez Ministerstwo Zdrowia wskazują, że co roku rodzi się około 400 dzieci z wadami metabolicznymi. Jedynym uznanym przez WHO ważnym badaniem jest działanie profilaktyczne, a do takiego zalicza się badanie przesiewowe. Na świecie prawie 12 milionów noworodków objętych jest tymi badaniami. Program 2009-2014 badań noworodków w Polsce zapewnił przebadanie całej populacji w kierunku hipotyreozy (wrodzona niedoczynność tarczycy), fenyloketonurii (PKU – ang. Phenylketonuria), a w przypadku mukowiscydowzy (CF – ang. Cystic fibrosis, Mucoviscidosis) do 2009 r. objęto 66% populacji tym badaniem.

Jednym z istotnych elementów pomocy pacjentom jest finansowanie ze środków pomocy publicznej terapii chorób ultrarzadkich (choroby Gauchera, zespołu Maroteaux-Lamy, zespołu Huntera, choroby Hurlera, choroby Pompego, ciężkich wrodzonych hiperhomocysteinemii). Również pacjenci chorzy m.in. na fenyloketonurię, mukowiscydozę, akromegalię, stwardnienie zanikowe boczne, pierwotną dyskinezę rzęsek, moczówkę prostą i miastenię objęci są refundacją apteczną leków i środków spożywczych specjalnego przeznaczenia żywieniowego.

Choroby metaboliczne najbardziej ogólnie dzieli się na wrodzone, czyli takie które są uwarunkowane genetycznie i nabyte. Rokowanie, w przypadku tych pierwszych jest zależne od czasu ich stwierdzenia. Specyficzna diagnostyka może być trudna. Badania prenatalne, które są dostępne dla wielu chorób uwarunkowanych genetycznie, zwykle wykonywane są w przypadku -8-

stwierdzenia w rodzinach wcześniej urodzonego dziecka z chorobą genetyczną. Niemowlęta, które są bez gorączki, ale bez wyraźnego powodu są ospałe, wymiotują, mają niewydolność oddechową lub napady drgawek, powinno poddać się badaniu pod kątem rozpoznania zaburzeń metabolicznych. Wstępnie powinno się wykonać badanie gazometryczne, analizę poziomu elektrolitów, glukozy, test w kierunku poziomu amoniaku oraz badanie moczu na zawartość ciał ketonowych.

Z kolei w podziale klinicznym chorób metabolicznych genetycznie uwarunkowanych wyróżnia się trzy grupy: Choroby, w których zaburzona jest synteza lub katabolizm wielkocząsteczkowych związków. Objawy w tych chorobach są stałe i niezależne od diety. Zalicza się do nich np. zaburzenia glikozylacji białek czy defekty przekaźnictwa międzykomórkowego.

Choroby, które spowodowane są błędem metabolizmu, w efekcie którego dochodzi do ostrego lub przewlekłego zatrucia niemetabolizowanym substratem lub produktem przemiany ubocznej. Cechą charakterystyczną dla nich są okresy bezobjawowe i ostrego zatrucia podczas infekcji lub stresu. Grupę tę tworzą: a) aminoacydopatie (fenyloketonuria, choroba syropu klonowego tj. leucynoza, tyrozynemia i homocystynuria); b) większość kwasów organicznych (np. metylomalonowa); c) wrodzone zaburzenie cyklu mocznikowego; d) nietolerancja cukrów (fruktozemia, galaktozemia).

Choroby będące skutkiem niedoborów wytwarzania, czy też spożytkowania energii. Do grupy tej zalicza się między innymi glikogenozy, wrodzone kwasice mleczanowe, zaburzenia oksydacji kwasów tłuszczowych, czy też dotyczą one zaburzeń występujących w mitochondrialnym łańcuchu oddechowym.

2. Bilans korzyści i szkód industrializacji Rozwój przemysłu jest jednym z najważniejszych sukcesów w historii człowieka, dzięki czemu poprawiły się warunki życia dla milionów ludzi na całym świecie. Jednakże, industrializacja spowodowała, że produkuje się wiele substancji chemicznych, potencjalnie szkodliwych, które przenikają do środowiska (Tabela 1.1.). Niemal 150 tysięcy związków chemicznych zostało zarejestrowane przez Europejską Agencję Substancji Chemicznych i ponad 70 000 zostało wyprodukowane w USA w 2009 roku. Niektóre z tych substancji są bardzo trwałe; zanieczyszczenia środowiska są teraz obecne wszędzie na Ziemi – nawet w odległych obszarach, takich jak Arktyka. Autorzy norwescy, Ruzzin -9-

i Goksøyr (2012) nazwali czynniki środowiskowe niewidzialną nicią, która łączy choroby metaboliczne i zanieczyszczenia żywności.

Tabela 1.1. Choroby metaboliczne i czynniki środowiskowe, które mają wpływ na ludzki organizm

Choroby metaboliczne

Czynniki środowiska

Choroby metaboliczne o charakterze epidemicznym (m.in.): Cukrzyca II Otyłość Dyslipidemie Choroby układu sercowo-naczyniowego Osteoporoza Hipofunkcja tarczycy Rzadkie choroby metaboliczne (m.in.): Choroba syropu klonowego Choroby spichrzeniowe Fenyloketonuria Galaktozemia Fruktozemia oraz kilka tysięcy opisanych jednostek chorobowych jako wrodzone błędy metaboliczne nazwano je chorobami rzadkimi lub ultrarzadkimi

Warunki klimatyczne: Warunki środowiskowe: woda, powietrze. Żywność.

Zanieczyszczenia przemysłowe: Powietrze.

Gleba.

Zanieczyszczenia związane z uprawą roślin i hodowlą zwierząt.

Skażenie promieniotwórcze.

Drogi wnikania zanieczyszczeń środowiskowych do ustroju Niebezpieczne substancje chemiczne mogą wnikać do organizmu różnymi drogami: • drogą przewodu pokarmowego – jeśli znajdują się w żywności; • drogą oddechową – z powietrza; • przez skórę – tą drogą przenikają produkty do pielęgnacji ciała oraz artykuły używane w gospodarstwie domowym.

Zanieczyszczenia te od dziesięcioleci zostały włączone do łańcucha pokarmowego. Narażenie na zanieczyszczenia środowiskowe rozpoczyna się w bardzo wczesnym okresie życia, kiedy przyszłe matki, spożywając pokarm, zawierający śladowe ilości zanieczyszczeń, które są niewyczuwalne zmysłami - 10 -

węchu i smaku, bezwiednie narażają swoje potomstwo drogą bezpośredniego kontaktu przez łożysko. Stąd też, tego typu zanieczyszczenia środowiskowe pokarmu w tych etapach życia mogą być szczególnie szkodliwe. Zatem, nikt nie jest całkowicie bezpieczny od narażenia na syntetyczne substancje chemiczne i zanieczyszczenia. W przeciwieństwie do organizmów naszych przodków, w ciałach mieszkańców Ziemi w XXI. wieku, znajdują się nienaturalne ,,koktajle chemiczne’’, które oddziałują w sposób ciągły na ich komórki i narządy.

2.1. Poszukiwanie związków pomiędzy obecnością toksycznych substancji w łańcuchu żywieniowym a ryzykiem wystąpienia chorób metabolicznych Zebrano liczne dowody naukowe na zależność pomiędzy obecnością niewielkich lecz oznaczalnych ilości toksycznych substancji chemicznych w łańcuchu żywieniowym a ryzykiem chorób metabolicznych, w tym otyłości i cukrzycy typu 2.

Produkcję polichlorowanych bifenyli (PCBs – ang. Polichlorinated biphenyls) na świecie rozpoczęto kilkadziesiąt lat temu; światową podaż tych związków ocenia się na 1,5 miliona ton (Rycina 1.1). Wiemy obecnie, że substancje te mogą powodować poważne dysfunkcje metaboliczne nawet w bardzo niskich dawkach.

Polichlorowany bifenyl (PCB)

Polichlorowany bifenyl PCB153

Rycina 1.1. Ogólny wzór struktury chemicznej polichlorowanych bifenyli (PCBs) i wzór PCB153.

Człowiek jest ostatnim ogniwem łańcucha pokarmowego, stąd też naukowcy badający stężenia PCB w tkankach człowieka ostrzegają przed ich wysoką zawartością, która może dochodzić nawet do 0,8559 mg/kg. Jeszcze bardziej niepokojące są informacje o obecności PCBs w mleku kobiecym. Badania polskie wykazały we wszystkich próbkach mleka kobiecego pobranego w szpitalach w czterech regionach Gdańsk, Olsztyn, Białystok i Śląsk (lata 1999-2000) występowanie PCBs (mleko było pobrane w trzeciej, czwartej i piątej dobie po porodzie). Ilość PCBs była uzależniona od wieku kobiet (im starsze tym - 11 -

więcej – dochodzi do kumulacji w organizmie, 17-24 lata: 0,174 mg/kg tłuszczu mlekowego; 34-43 lata: 0,293 mg/kg tłuszczu mlekowego); masy ciała kobiety (mniejsza masa ciała większa zawartość – 45-70 kg, PCBs: 0,242 mg/ kg tłuszczu mlekowego; 71-98 kg, PCBs: 0,131 mg/kg tłuszczu mlekowego); masy urodzeniowej noworodka (im mniejsza tym mniejsza zawartość – 19702970 g, PCBs: 0,132 mg/kg tłuszczu mlekowego; 2980-4980 g, PCBs: 0,217 mg/kg tłuszczu mlekowego); długości czasu karmienia i z tym związanym wiekiem niemowlęcia (im starsze niemowlę tym mniej PCBs w mleku kobiecym – 3-5 doba, PCBs: 0,223 mg/kg tłuszczu mlekowego; 1 miesiąc, 0,195 mg/kg tłuszczu mlekowego; 8 miesiąc, PCBs: 0,020 mg/kg tłuszczu mlekowego). Dodatkowo stwierdzono zależność od palenia papierosów przez kobiety karmiące – te co paliły miały więcej PCBs w swoim mleku [Petrzak-Fiećko i in., 2004].

Zasygnalizowany problem jest o tyle istotny, że w żywieniu się kobiet w okresie laktacji należałoby też zwracać im uwagę, aby posiłki były tak zróżnicowane, aby maksymalnie zmniejszyć zawartość tych związków w ich diecie.

Pomimo tego, że toksyczność PCBs jest stosunkowo mała, to jednak w wyniku kumulacji w tkance tłuszczowej działają szkodliwie na organizm przez długi czas – wykazują aktywność immunosupresyjną, są promotorami guzów i zaburzają przyswajanie wapnia.

Obok typowych zanieczyszczeń przemysłowych, jak np. wspomniane wcześniej (PCBs), które spowodowały długotrwałe skażenie wód, gleby, świata roślinnego i zwierzęcego w tym produktów spożywczych, do uporczywych zanieczyszczeń należy DDT [1,1,1-trichloro-2,2-bis-(4-chlorofenylo)etan, dichlorodifenylotrichloroetan] (Rycina 1.2). DDT sprzedawany jest pod nazwą handlową m.in. jako Azotox. Związek ten był stosowany jako insektycyd na całym świecie w milionach ton.

Rycina 1.2. Wzór chemiczny DDT (dichlorodifenylotrichloroetanu)

W wielu krajach europejskich prowadzone są systematyczne programy monitorowania (tzw. monitoringi) spożycia, które polegają na systematycznym badaniu żywności i zwyczajów żywieniowych, np. w Danii prowadzi to Duńska Narodowa Agencja ds. Żywności (ang. National Food Agency of Denmark) a w Polsce monitoringiem zajmuje się Instytut Żywienia i Żywności, Państwowy - 12 -

Zakład Higieny. W różnych krajach europejskich prowadzone są badania analityczne. Przykładem mogą być długotrwałe badania prowadzone w Danii, nad udziałem poszczególnych produktów żywnościowych w całkowitym pobraniu polichlorowanych bifenyli (PCB153 – w stosunku do niego prowadzone są wyliczenia, uważany jest za referencyjny) oraz jako przedstawiciela pestycydów DDT, a w zasadzie sumy związków, na który składają się 4 metabolity: p,p’-DDE, p,p’-DDD, o,p’-DDT, których udziały w diecie dzieci i osób dorosłych różnią się nieznacznie. Wynika to ze struktury spożycia, a w dalszych rozważaniach bierze się również pod uwagę masę ciała dziecka i osoby dorosłej. I tak dane dla PCB153 są niezależnie od wieku, co do kolejności zajmowanej ze względu na % zawartości w grupach produktów bardzo podobne. Najwięcej dostarczają tego związku ryby a najmniej drób (kolejność: ryby, tłuszcze, mięso, sery, jajka, produkty mleczne, drób). Jednakże, w przypadku dzieci dwukrotnie w większym odsetku częściej źródłem są produkty mleczne niż u osób dorosłych, przesunięcie to jest w kierunku odwrotnym w przypadku spożycia ryb [Ruzzin i Goksøyr, 2012].

Podobnie, taką samą strukturę spożycia żywności obserwuje się, gdy rozważa się analizę zagrożenia ze strony DDT. Również większy udział w diecie dzieci (prawie 2 razy) mają produkty mleczne z pozostałościami DDT, w porównaniu do osób dorosłych, którzy z kolei jedzą więcej ryb.

Obok wyżej wymienionych PCBs i DDT do groźnych zanieczyszczeń należą stosowane w rolnictwie i ogrodnictwie inne pestycydy. Szczególnie te należące do związków fosforoorganicznych i karbaminianów. Szkody zdrowotne spowodowane przez pestycydy fosforoorganiczne, których mechanizm działania polega na hamowaniu enzymu esterazy acetylocholinowej we wszystkich synapsach cholinergicznych ustroju, są trudne do przecenienia; obecnie jest to ogromny obszar interdyscyplinarnych badań.

W opracowaniu zbiorczym na temat wpływu pestycydów na stan zdrowia ludzi zebrano ponad 1600 publikacji, z których zostało wybrane i szczegółowo opracowane ponad 200. Ich analiza pozwala na wyrażenie opinii, iż śladowe ilości zanieczyszczeń środowiskowych, w tym także zanieczyszczeń pożywienia wiążą się ze wzrostem nieprawidłowości metabolicznych i wynikających z nich wielu chorób z autyzmem włącznie.

Polscy autorzy Ludwicki i Kostka (2007) stwierdzili przekroczenia dopuszczalnych poziomów pozostałości pestycydów w żywności zgłaszanych do oceny ryzyka według procedur RASFF (ang. Rapid Alert System for Food and Feed) obowiązujących we wszystkich krajach Wspólnoty Eueopejskiej.

- 13 -

Ukazały się też wydawnictwa rządowe USA oceniające konsumpcję uporczywych toksyn w rybach i skorupiakach oraz ich poziomów w innych organizmach żywych, w tym człowieka [Public Health Implications of Exposure to Polychlorinated Biphenyls (PCBs), 2015]. W tym raporcie, ponadto przedstawiono skutki biologiczne i ich dalsze konsekwencje takie jak np. zakłócenie płodności czy zmiany neuro-behawioralne.

Autyzm, jakkolwiek nie jest zaliczany do chorób metabolicznych sensu stricto, to zostało udokumentowane, iż zmiany w metabolizmie neuromediatorów układu nerwowego, w tym acetylocholiny, GABA (kwas gamma-aminomasłowy), katecholamin oraz hormonów mają wpływ na psychikę człowieka.

Zjawiska te, poparte licznymi doniesieniami eksperymentalnymi, uprawniają w pełni pogląd o znaczącym, niekorzystnym wpływie śladowych zanieczyszczeń na obwodowy i ośrodkowy układ nerwowy. Niekorzystny wpływ zanieczyszczeń środowiska dotyczy również zaburzeń hormonalnych, immunologicznych, czy przyczyn chorób nowotworowych.

Naukowcy skłaniają się do tego, że wpływ warunków środowiskowych, w tym jakości oraz ilości pobieranych w codziennej diecie pokarmów nakłada się na ,,wyposażenie genetyczne” każdego człowieka, które zostało wykształcone w toku milionów lat ewolucji.

Od niedawna w naukach żywieniowych przyjęto skrótowy termin „omics” jako zbiór pojęć związanych z badaniami dotyczącymi relacji pomiędzy sposobem odżywiania się a stanem zdrowia jednostki i jego genomem, ale także takimi, które powstają w wyniku interakcji ze środowiskiem i zmianami chorobowymi. W piśmiennictwie można znaleźć wyjaśnienia znaczenia poszczególnych pojęć takich jak: nutrigenomika, nutrigenetyka, epigenomika, transkryptomika, proteomika, metabolomika, ułatwiające ich prawidłowe zrozumienie i rolę jaką te działy nauki spełniają.

2.2. Termin „omics” jako obszar wiedzy wspólnej dla genetyki, nauk o żywieniu i nauk medycznych Termin „omics” oznacza nowo wprowadzoną nazwę obejmującą obszar wiedzy wspólnej dla genetyki oraz nauk żywieniowych, która poszukuje relacji pomiędzy odżywianiem się, zdrowiem, a powstającymi zmianami genetycznymi, w tym chorobowymi.

- 14 -

Złożony wpływ pożywienia i bioaktywnych związków w niej zawartych na możliwość wywoływania zmian w DNA (kwas dezoksyrybonukleinowy – ang.

Deoxyribonucleic Acid) – bada nutrigenetyka, natomiast badaniami wpływu żywienia na RNA (kwas rybonukleinowy – ang. Ribonucleic Acid) zajmuje się epigenomika. Z kolei, wpływ pokarmu na procesy transkrypcji bada transkryptomika.

Nutrigenomika obejmuje: nutrigenetykę, epigenomikę i transkryptomikę stanowiąc obszar wiedzy o kształtowaniu się indywidualnego fenotypu. Ponadto, sposób odżywiania się danej osoby wpływa na profil metaboliczny ustroju i w ten sposób wywiera również działanie na kształtowanie się fenotypu; tymi zagadnieniami zajmuje się nowa dziedzina wiedzy – metabolomika, która także bada przemiany w ustroju substancji endogennych oraz egzogennych. Z kolei, działanie konsumowanych białek na fenotyp bada proteomika.

W chwili obecnej rozważa się też problemy etyczne wynikające z posiadanej wiedzy na temat genomu pacjenta w aspekcie przekazywania mu zaleceń zindywidualizowanej diety (spersonifikowanej). Zwraca się w nich uwagę na cztery aspekty: a) autonomię, czyli prawo każdej osoby do decydowania o sobie; b) korzyść, czyli takie stosowanie diety, aby odpowiadała ona wyobrażeniom pacjenta w aspekcie jego korzyści; c) nieszkodliwość, czyli zaproponowana dieta nie może stanowić zagrożenia dla zdrowia pacjenta; d) sprawiedliwość, z którą wiąże się dostęp do tej spersonifikowanej diety niezależnie od statusu majątkowego i posiadanej wiedzy.

2.3. Wpływ konsumpcji tłuszczu w diecie na ryzyko wystąpienia zaburzeń metabolicznych Do tej pory zostało wykonane wiele badań nad wpływem tłuszczów zawartych w diecie w aspekcie ryzyka wystąpienia zaburzeń metabolicznych w zależności od posiadanych cech genetycznych badanych osób. Nauka posiada wyniki badań oryginalnych dokumentujących wpływ ilości i jakości konsumowanych składników tłuszczowych diety na interakcję ,,gen – składnik odżywczy”.

W tym kontekście badano ryzyko występowania zespołu metabolicznego, cukrzycy typu 2 i otyłości. Wpływ konsumpcji tłuszczu całkowitego z uwzględnieniem składu kwasów tłuszczowych, zarówno nasyconych, jak i nienasyconych, był zależny od cech genetycznych posiadanych przez daną osobę. I tak np. ryzyko zespołu metabolicznego (ZM = MetS – ang. Metabolic Syndrome) było - 15 -

związane z posiadaniem alleli A i wzrastało wśród osób konsumujących dietę wysoko-tłuszczową (> 35% energii, OR=1,62) a szczególnie miało to miejsce, w grupie osób z wysokim pobraniem (>5,5% energii) pochodzącym z wielonienasyconych kwasów omega-6, gdyż było to wynikiem interakcji gen-składnik odżywczy. Czyli, istotnym czynnikiem związanym z dietą był udział w niej wielonienasyconych kwasów tłuszczowych n-6 (omega-6 – ang. Polyunsaturated Fatty Acids – PUFA). Polimorfizm genu rs4766587 dotyczył enzymu (ACC2) Acetylo-CoA-karboksylazy β, który odgrywa istotną rolę w syntezie kwasów tłuszczowych i szlakach utlenienia. Zaburzenia tych szlaków związane są z nieprawidłową odpowiedzią na wydzielanie insuliny i powstawanie ZM. Dodatkowo wykazano, że nasycone i jednonienasycone kwasy tłuszczowe nie mają wpływu na ryzyko powstania ZM. Badania nutrigenomiczne w połączeniu z oceną zagrożeń środowiskowych wydają się być kluczem do zrozumienia zjawisk zachodzących w organizmie człowieka, w tym na zachorowanie na choroby o podłożu genetycznym. Jednakże, ich właściwe rozpoznanie, a potem proces leczenia wymaga współpracy wielu specjalistów w ramach interdyscyplinarnych zespołów. Dodatkowym czynnikiem jest wzajemne zrozumienie podejmowanych decyzji z zakresu rozpoznania czynników genetycznych, zastosowanego leczenia farmakologicznego i stosowania odpowiedniej diety, zależnej od zmieniającego się stanu zdrowia pacjenta.

Rozdział II. Wybrane choroby metaboliczne 1. Galaktozemia Galaktozemia jest jednym z najczęstszych wrodzonych schorzeń metabolizmu węglowodanów. Galaktozemia klasyczna w Europie występuje z częstością 1 : 18000-180000 urodzeń. Ten wrodzony defekt metaboliczny charakteryzuje się brakiem poniżej opisanych enzymów, które są odpowiedzialne za przemianę galaktozy w ustroju. Chorują tylko homozygoty, ponieważ jest to cecha dziedziczona autosomalnie recesywnie (autosomalnie tzn. dziedziczona poprzez gen położony na każdym chromosomie poza X, który jest sprzężony - 16 -

z płcią; a w przypadku dziedziczenia autosomalnego recesywnego choroba lub cecha ujawnia się tylko u homozygot; zmutowany alell recesywny nie ujawnia się w przypadku obecności dominującego allelu). Podstawowym źródłem galaktozy w pokarmie niemowlęcia jest laktoza (nazywana często cukrem mlecznym), która znajduje się w mleku (Rycina 2.1). Nazwa chemiczna laktozy zgodna z nazewnictwem IUPAC (Międzynarodowa Unia Chemii Czystej i Stosowanej – ang. International Union of Pure and Applied Chemistry) to β-D-galaktopyranozyl-(1→4)-D-glukozy. Laktoza w przewodzie pokarmowym, w jelicie cienkim, pod wpływem enzymu laktazy ulega rozszczepieniu na galaktozę i glukozę. Dodatkowym źródłem dla człowieka może być kazeina oraz niektóre produkty roślinne. .

D-Galaktoza – połączone wiązaniem β-1,4-glikozydowym – D-Glukoza Rycina 2.1. Wzór strukturalny laktozy.

Galaktozemia spowodowana jest przez mutacje w genach kodujących następujące enzymy: GALK (galaktokinazę) (1), GALT (urydylo-transferazę galaktozo-1-fosforanową ) (2) i GALE (4-epimerazę UDP-galaktozową) (3) (Rycina 2.2).

- 17 -

Rycina 2.2. Drogi metaboliczne galaktozy w powiązaniu z przemianą glukozy – wg Isselbacher (za Problemy genetyki medycznej, PZWL 1971), modyfikacja własna.

Blok metaboliczny w galaktozemii dotyczy głównie reakcji (2). Reakcja (5) nie zachodzi u niemowląt i jest mniej wydajna w stosunku do reakcji (2), (jak 1 do 6).

Klasyczną galaktozemię określa się w literaturze jako niedobór aktywności enzymu GALT (urydylo-transferazy galaktozo–1–fosforanowej).

1.1. Wczesne objawy galaktozemii W zależności od występowania mutacji, objawy kliniczne mogą obejmować bezobjawowy okres do stanów ostrych i zagrażających życiu tj. posocznicy (Escherichia coli). Najsilniejsze objawy choroby pojawiają się we wczesnym okresie noworodkowym. Galaktozemię, która jest spowodowana deficytem GALK (galaktokinazy) wykrywa się u noworodków stosując test przesiewowy.

W teście tym oznacza się stężenie galaktozy we krwi.

- 18 -

W klasycznej galaktozemii, gdzie występuje deficyt GALT (urydylotransferazy galaktozo–1–fosforanowej) następuje podwyższenie galaktozy we krwi i gal-1-P oraz galaktitolu. Z kolei galaktozemia, która jest wynikiem deficytu GALE (4-epimerazy UDP-galaktozowej) ma dwie postacie: obwodową i uogólnioną. Obwodowa postać charakteryzuje się spadkiem aktywności enzymu, ograniczonym do komórek znajdujących się w krwi – erytrocytów i leukocytów. Co jest istotne jest ona rozpoznawana w testach przesiewowych neonatalnych wykonywanych we krwi noworodka poprzez oznaczenie zawartości galaktozy. W drugiej postaci – uogólnionej – następuje obniżenie aktywności enzymu w wielu tkankach (m.in. wątroba, fibroblasty). Choroba ma ciężki przebieg w okresie noworodkowym.

W ciągu kilku dni od rozpoczęcia karmienia mlekiem mogą pojawić się następujące niepokojące objawy: • brak łaknienia, słaby odruch ssania i brak przyrostu masy ciała, • biegunka, • wymioty, • niedożywienie, • żółtaczka, • upośledzenie umysłowe, • senność lub nadpobudliwość, • obniżenie odporności (zagrożenie posocznicą), • powiększenie wątroby (hepatomegalia) i śledziony (splenomegalia).

Rozpoznanie galaktozemii powinno być jak najszybsze, ponieważ zbyt późna lub błędna diagnoza może prowadzić do śmierci noworodka. Obraz kliniczny choroby często mylony jest z posocznicą. Galaktozemii często towarzyszy powiększenie wątroby i śledziony. Choroba ta może być także jedną z przyczyn marskości wątroby i uszkodzenia nerek.

1.2. Odległe skutki galaktozemii Ograniczona dieta tj. pozbawiona galaktozy rozwiązuje u noworodków problem objawów toksycznych, ale nie może zapobiec powstawaniu trudności poznawczych, takich jak obniżenie inteligencji, problemy z pamięcią, wolniejszego przetwarzania informacji oraz zaburzeń mowy z powodu zakłóceń motoryki języka, podczas gdy rozumienie jest stosunkowo dobrze zachowane. W zespole holendersko-brytyjskim oceniano występowanie zaburzeń mowy i artykulacji - 19 -

(speech and language production) u pacjentów z klasyczną galaktozemią. Badacze stwierdzają, że takie zaburzenia mogą być uciążliwe dla pacjentów, ponieważ utrudniają komunikację i interakcje społeczne. Niemniej jednak do tej pory podstawowe elementy przetwarzania języka i neuronowe korelaty tych zaburzeń są wciąż słabo poznane [Potter i wsp. 2013].

1.3. Leczenie galaktozemii dietą Leczenie polega na eliminacji galaktozy w diecie. Dieta pozbawiona galaktozy i laktozy, pochodzących również z innych źródeł pokarmowych tych cukrów, może złagodzić objawy choroby lub zapobiec im; dieta taka jest, jak dotąd, jedyną metoda leczenia galaktozemii.

Dieta ta w galaktozemii powinna być stosowana przez całe życie. Ze względu na to, że galaktoza występuje przede wszystkim w produktach mlecznych, dieta w galaktozemii jest szczególnie trudna u noworodków i małych dzieci. Ale tylko ścisłe jej przestrzeganie pozwala zapobiec wystąpieniu ciężkich objawów klasycznej galaktozemii. Należą do niej początkowo wymioty, biegunka. W zaawansowanej chorobie jest żółtaczka, uszkodzenie wątroby i może dochodzić do sepsy.

W jakich produktach znajduje się galaktoza?

Galaktoza znajduje się w białkach mleka, czyli kazeinie i serwatce. Jest składnikiem wszystkich warzyw i owoców, które są źródłem witamin i składników mineralnych. Obecność galaktozy w wielu produktach spożywczych uniemożliwia całkowite wykluczenie jej z diety osób chorych. Dlatego należy wybierać produkty z najmniejszą ilością galaktozy oraz ograniczać warzywa strączkowe, z owoców – figi, winogrona, melony Utrzymanie diety bezmlecznej powoduje wiele problemów nawet w późniejszym wieku, gdyż liczne produkty żywnościowe przygotowane przez przemysł spożywczy zawierają mleko, co nie zawsze jest zaznaczone w opisie składu produktu (na opakowaniu). Ponadto możliwe jest również spożywanie nieświadomie galaktozy z tzw. ukrytych źródeł tj. niektórych owoców i warzyw. Bardzo istotne jest, aby o diecie poinformować całą rodzinę; szczególnie wytłumaczyć to dziadkom, ponieważ często trudno im zrozumieć, jak dziecku odmawiać tylu smacznych rzeczy. Niestety, w tym wypadku nie ma możliwości złamania zasad diety nawet „od czasu do czasu”, czy „tylko jeden raz”. Każda dawka mleka lub jego pochodnych może być bardzo niebezpieczna. Natomiast kumulacja błędów dietetycznych może prowadzić do bardzo poważnych konsekwencji zdrowotnych.

- 20 -

W tabeli 2.1. przedstawiono przykładowe dozwolone i niewskazane produkty do spożycia w galaktozemii.

Tabela 2.1. Zabronione i dozwolone produkty do spożycia w galaktozemii, wg ,,Dietetyka” Jarosz (red.) (2010).

Produkty zabronione w galaktozemii

Produkty dozwolone w galaktozemii

mleko krowie, kozie, mleko w proszku, mleko skondensowane, mleko zsiadłe, UHT różne napoje mleczne – kefiry, jogurty, desery mleczne, śmietana, bita śmietana wszystkie sery: twarogowe, topione, fermentowane tzw. szwajcarskie lub żółte, oraz pleśniowe, przetwory i potrawy mleczne, lody, zabielacze do kawy, koktajle mleczne chleb mieszany, bułki maślane, pieczywo tostowe, kaszki błyskawiczne zbożowo-mleczne, ciasta z dodatkiem mleka, masła, np. sernik, warzywa strączkowe (soczewica, soja, cieciorka, bób), figi, czerwone winogrona, papaja, melon wyroby garmażeryjne, półprodukty panierowane, produkty z dodatkiem mleka, gotowe, oraz zupy, cukierki mleczne (toffi), kremy na bazie mleka i śmietany, czekolady mleczne, alkohol podroby, pasztety, inne produkty mięsne, np. parówki jeśli zawierają laktozę powstałe w procesie fermentacji produkty sojowe np. sos sojowy oraz majonezy, keczupy, leki zawierające laktozę

jaja mięso wołowe, wieprzowe, królicze, cielęce, drób cukier trzcinowy i buraczany, miod produkty mączne: mąka, kasza, makarony, ryż, pieczywo bezmleczne oleje roślinne, margaryny roślinne (bez dodatku mleka), smalec jabłka i banany, kiwi, gruszki i pomarańcze, morele, grejpfruty oraz kiwi; są to owoce o małej zawartości galaktozy. ziemniaki, marchew, brokuły, kapusta, kalafior, sałata, seler, ogórki, rzodkiewka, rzepa szpinak, cukinia, cebula, szparagi, kukurydza, buraki, dynia (są to warzywa o niskiej zawartości galaktozy), preparaty mlekozastępcze wytwarzane na bazie soi, mleko sojowe oraz tofu, suche przyprawy ziołowe, sól, pieprz, drożdże, żelatyna, drożdże grzyby, żelki, lizaki owocowe, lody wodne, sorbety (bez mleka) cukier (trzcinowy, buraczany), miód

- 21 -

Osoby chore na galaktozemię i rodzice chorych dzieci powinni uważnie czytać etykiety na produktach spożywczych (czy nie ma dodatku mleka, maślanki, serwatki, laktozy, galaktozy, kazeiny, mleka w proszku). Skład produktu może ulec zmianie, dlatego należy tę czynność wykonywać podczas każdych zakupów. W przypadku wątpliwości należy spytać lekarza lub sprawdzić, co oznacza dany symbol umieszczony na opakowaniu.

Należy być ostrożnym przy kupowaniu leków, ponieważ laktoza jest częstym ich składnikiem. Wyjątkiem są sytuacje, gdy kuracja jest krótkotrwała i konieczna oraz lek nie ma wymiennika nie zawierającego laktozy.

W przypadku niemowląt i dzieci zastosowanie mają specjalnie opracowane algorytmy żywienia. Po rozpoznaniu podstawową zasadą jest wyłączenie galaktozy i laktozy z diety, tym samym niemowlęta nie mogą być karmione piersią i rozpoczyna się podawanie mieszanek opartych na białku sojowym.

Zastosowanie mają takie mieszanki jak Bebilon Nutrition, Nutramigen, Nutramigen LGG 1 i 2, NAN Sensitive AR i Humana S1. Należy również zapewnić prawidłową podaż wapnia i witaminy D. W tabeli 2.2 umieszczono zawartość laktozy w 100 g części jadalnych w wybranych produktów żywnościowych.

Tabela 2.2. Zawartość laktozy w 100 g części jadalnych w wybranych produktach żywnościowych.

Produkt

Zawartość laktozy w 100 g części jadalnych [g]

Produkt

Zawartość laktozy w 100 g części jadalnych [g]

Mleko i produkty mleczne Mleko odtłuszczone w proszku

51,0

Mleko kobiece

7,0

Mleko pełne, w proszku

38,7

Mleko kozie

4,4

Mleko zagęszczone słodzone

10,3

Mleko owcze

5,1

Mleko zagęszczone niesłodzone

9,4

Mleko spożywcze, mleko UHT

Śmietana/śmietanka

3,1-4,0

- 22 -

4,4-4,9

Napoje mleczne (różnego typu jogurty, kefir, maślanka, serwatka) Lody Desery mleczne

4,1-5,1

Sery podpuszczkowe dojrzewające (sery żółte, pleśniowe)

0,1

4,3-4,4

Sery twarogowe

2,0-3,3

2,7

Ser typu „Feta”

1,0

Inne produkty

Jajka, mięso, ryby

0,0

Masło ekstra, masło śmietankowe, tłuszcze mieszane roślinno-zwierzęce 60%

Wyroby mięsne czasami mogą zawierać laktozę z przyczyn technologicznych

0,0

Pozostałe tłuszcze

Mąki, kasze

0,0

Chleby

Makarony (o ile nie dodano mleka podczas zarabiania ciasta)

0,0

Płatki kukurydziane, pszenne

0,0

0,0

Warzywa świeże i mrożone, owoce świeże i mrożone

0,0

Gotowe potrawy

0,0-2,0

Przetwory owocowo-warzywne (o ile nie dodano mleka)

0,0

Batony: Bounty, Twix, Mars, Snickers, Milky Way

2,4-6,5

Czekolada gorzka, deserowa, kawowa, kakao

0,0

Czekolada mleczna, śmietankowa, nadziewana, biała

5,9-11,0

Soki i napoje inne niż mleczne

0,0

Dżemy i konfitury

0,6-1,0

0,0 0,0-1,6

Źródło: Kunachowicz H., Nadolna I., Przygoda B., Iwanow K. Tabele składu i wartości odżywczej żywności. Warszawa: PZWL, 2005.

- 23 -

2. Mukowiscydoza Pierwszy jasny opis mukowiscydozy (CF – zwłóknienie torbielowate – ang.

– Cystic Fibrosis) został przekazany w roku 1938 roku przez D.H. Andersen.

W artykule opublikowanym w pediatrycznym czasopiśmie lekarskim został opisany związek między mukowiscydozą a celiakią. W ciągu tych wszystkich lat od pierwszej informacji bardzo zmieniły się zalecenia żywieniowe dla pacjentów, które pozwoliły na znaczne wydłużenie czasu przeżycia pacjentów.

Zamiana diety niskotłuszczowej na wysokotłuszczową w latach 80. XX wieku i wprowadzenie terapii zastępczej kwasoodpornymi enzymami trzustkowymi (PERT – ang. Pancreatic Enzyme Replacement Therapy) stały się krokami milowymi w leczeniu tej choroby.

Mukowiscydoza występuje w 1:2000 żywych urodzeń a roczny czas przeżycia wynosi aktualnie więcej niż 25 lat, ale takich pacjentów nie jest wielu, gdyż maksymalny koszt terapii rocznie, w zależności od postaci, przekracza 40 tys. dolarów (w USA). CF jest wieloukładową chorobą śluzu i gruczołów potowych dziedziczoną autosomalnie recesywnie i podobnie jak fenyloketonuria jest klasyfikowana jako choroba jednogenowa. Głównie dotyka układu oddechowego (90% chorych) i pokarmowego (75% chorych). Charakteryzuje się wydzielaniem gęstego, lepkiego śluzu, który powoduje zablokowanie oskrzelików i gruczołów układu oddechowego, gruczołów potowych i ślinowych, jelita, trzustki, wątroby i układu rozrodczego.

W objawach klinicznych pojawia się przewlekła choroba płuc (częste infekcje), zaburzenie łaknienia i wyniszczenie, prawie u 90% pacjentów. Obserwuje się również opóźnienie rozwoju fizycznego (niskorosłości i niedowagi), upośledzenie rozwoju tkanki mięśniowej) oraz brak zdolności do podejmowania wysiłku, gdyż pacjent zbyt szybko się męczy.

Przyczyną tej choroby jest defekt genu (znajduje się na chromosomie 7) kodującego białko błonowe CFTR (ang. Cystic Fibrosis Transmembrane Regulator). Zadaniem tego białka jest regulacja transportu chloru na powierzchnię nabłonka oddechowego i innych narządów. Przy defekcie dochodzi do uniemożliwienia nawilżania nabłonka znajdującego się w drogach oddechowych wodą przechodzącą przez kanały jonowe do wnętrza organizmu. Mutacja ta powoduje zablokowanie kanałów i wysychanie śluzu. Tym samym zalega on w drogach oddechowych z powodu braku możliwości jego odkrztuszania, a to w efekcie sprzyja częstym zakażeniom bakteryjnym. Objawem zewnętrznym jest podwyższenie zawartości jonów chlorkowych i sodowych w wydzielinach fizjologicznych takich jak ślina, pot czy łzy.

- 24 -

W roku 2008 wdrożono w Polsce program noworodkowych badań przesiewowych w kierunku mukowiscydozy. Badając 8, spośród 1900 już poznanych, najczęściej występujących mutacji można zidentyfikować około 75 wszystkich zmutowanych alleli genu CFTR. Badania genetyczne, stając się coraz bardziej dostępne, przyczyniają się coraz częściej do wykrywania zaburzeń o podłożu genetycznym również u dorosły, a nie tylko u dzieci. Jednakże, wprowadzony skrining noworodków w kierunku mukowiscydozy, obejmujący test potowy oraz określenie genotypu wskazuje na tę grupę jako wymagającą zmieniania zaleceń żywieniowych nie tylko z powodu choroby, ale również wzrastania, a za tym idzie pokrywania zapotrzebowania na składniki odżywcze potrzebne do leczenia jak i prawidłowego rozwoju. Aby ocenić zapotrzebowanie na składniki odżywcze kluczowym staje się ocena niewydolności trzustki poprzez oznaczenie elastazy-1 trzustkowej w kale. Trzustka wytwarza elastazę-1 w swej zewnątrzwydzielniczej części, która wraz z sokiem trzustkowym przechodzi do dwunastnicy, aby w niezmienionej formie znaleźć się w kale. Jeżeli jest niski jej poziom wtedy należy rozpocząć suplementację pacjenta enzymami trzustkowymi, przy prawidłowym poziomie rozpoczyna się podawanie zestawu witamin właściwych dla leczenia mukowiscydozy (witaminy A, E i D). W tym początkowym okresie ważne jest osiągnięcie odpowiedniego poziomu osoczowego stężenia wspomnianych wcześniej witamin. Do ich osiągnięcia w wieku niemowlęcym wykorzystuje się również mleko matki lub jej mleko wzbogacone, standardowe mieszanki do żywienia niemowląt lub odpowiednio wzbogacone mieszanki do żywienia niemowląt. Cały czas jest obserwowany przyrost masy ciała dziecka, jeśli jest nieprawidłowy kontynuuje się żywienie stosując jego wzbogacanie i w odpowiednie składniki odżywcze. W okresie dorastania cały czas zwraca się uwagę na to ile wynosi BMI stosownie do posiadanego wieku wg standardów w danym kraju.

W przypadku niemowląt i dzieci do ich żywienia stosuje się mleka modyfikowane i preparaty mlekozastępcze, które dostępne są w sprzedaży takie jak: Infatrini, Nutrini, Nutrini Peptisorb, Humana HN z MCT. Efektem choroby są zaburzenia elektrolitowe i czynnościowe oraz wielu chorób takich jak m.in.: niewydolność trzustki i jej stany zapalne, niedożywienie, przewlekłe choroby płuc skutkujące zwiększonym metabolizmem, zespół zaburzeń drożności dystalnego odcinka jelita, niezdrożność smółkowa, przewlekła choroba wątroby, cukrzyca związana z mukowiscydozą, hiponartremia. Tak licznie udokumentowane zaburzenia są wskazówką, co do przyjęcia - 25 -

odpowiedniego postępowania w zakresie zdiagnozowania potrzeb żywieniowych i wdrożenia odpowiedniego procesu żywieniowego. W opracowaniu procesu żywieniowego należy zwrócić uwagę na: a) zapotrzebowanie energetyczne wynoszące od 120-150% przeciętnego zalecanego dziennego spożycia, które może wzrastać do 200% w zależności od płci i wieku, stopnia nieprawidłowego wchłaniania, aktywności fizycznej, ciężkości choroby płuc; b) zapotrzebowania na białko – od 150-200%, nie powinno przekraczać 4 g/kg m.c./dzień; źródłem pełnowartościowego białka powinny produkty pochodzenia zwierzęcego; c) zapotrzebowanie na tłuszcze jest na poziomie 30-35%, a nawet do 40%; zwraca się uwagę na jakość tych tłuszczy podobnie jak w przypadku ogólnych zaleceń dla populacji; przy zbyt obfitych stolcach tłuszczowy wprowadza się olej MCT (sprowadzany na import docelowy); d) błonnik pokarmowy – powinien być nieco ograniczony, gdyż jego spożycie powoduje uczucie sytości; e) witaminy rozpuszczalne w wodzie – rutynowe podawanie nie jest wymagane; f) witaminy rozpuszczalne w tłuszczach – w zasadzie wszyscy pacjenci powinni mieć oceniony poziom witamin A, D, E i K we krwi i na tej podstawie szacuje się dla nich zalecenia, co do suplementacji; indywidualizacja suplementacji tymi witaminami jest niezbędna; g) składniki mineralne – zapotrzebowanie określa się dla sodu, żelaza i wapnia; sód, który jest tracony z potem, powinien być dodatkowo podawany i najczęściej jest w formie soli kuchennej; niedobory żelaza są częste i wzrastają z wiekiem, wynika to z ciężkości choroby, niedożywienia i utraty z plwociną, stąd też wskazana jest suplementacja; niedobory wapnia związane są niedożywieniem, utratą wapnia z kałem oraz niedoborów witaminy A. Uwzględniają wskazane przyczyny niedoborów zalecenia, co do produktów żywnościowych, są podobne jak i w innych chorobach o podobnych niedoborach. Jedna z różnic w przypadku mukowiscydozy jest eliminacja z diety produktów niskokalorycznych i możliwość stosowania dowolnych technik kulinarnych.

- 26 -

3. Choroby spichrzeniowe glikogenu – glikogenozy 3.1. Rodzaj zaburzeń metabolizmu glikogenu w glikogenozach Glikogenozy (GSD – ang. Glycogen Storage Disease) są chorobami o podłożu genetycznym związanymi z zaburzeniami metabolizmu glikogenu – wielocukru zapasowego, który jest wewnątrzkomórkowym źródłem glukozy.

W chwili obecnej zdiagnozowano dotychczas 13 typów glikogenoz, wyróżniono ponadto glikogenozę typu ,,0”. Choroby te związane są z mutacjami w genach odpowiedzialnych za powstawanie różnych białek, w sposób pośredni lub bezpośrednio wpływających na syntezę i degradację glikogenu oraz transport glukozy. Najczęstszymi objawami glikogenoz są nawracające hipoglikemie i powiększenie wątroby (hepatomegalia).

W chorobach spichrzeniowych glikogenu podkreśla się rolę prawidłowej aktywności enzymów. Zarówno tworzenie glikogenu (synteza), jak i rozrywanie wiązań (rozpad) cząsteczki tego wielocukru potrzebuje udziału wielu enzymów, które działają kaskadowo i uruchamiają kolejne etapy metabolizowania glikogenu. Choć trudno jest oszacować dokładnie, uważa się, że częstość występowania chorób GSD wynosi około 1 na 20000-43000 urodzeń żywych; najczętszym jest typ IX. Choroby spichrzeniowe charakteryzują się wadliwą syntezą glikogenu. W procesie glikogenezy powstaje wielocukier zapasowy glikogen, który jest zbudowany z połączonych, licznych cząsteczek glukozy, uszeregowanych w postaci rozgałęzionych łańcuchów. W syntezie glikogenu bierze udział wiele enzymów; w zależności od tego, który z nich działa wadliwie, ma się do czynienia z różnymi typami i podtypami chorób spichrzeniowych, które zostały opisane poniżej.

Rozpad glikogenu nosi nazwę glikogenolizy. W procesie tym ulega fizjologicznemu rozpadowi cząsteczka glikogenu. Glikogen jest stopniowo rozkładany do glukozo-6-fosforanu; w procesie tym biorą udział enzymy, których niedobory zaburzają przemiany glikogenu i są przyczyną wielu typów oraz podtypów chorób spichrzeniowych.

Możliwa jest również inna przyczyna tej choroby, która nosi nazwę zespołu Fanconiego-Bickela, a związana jest z transportem glikogenu. Zespół Fanconiego-Bickela nosi także nazwy GSD XI lub glikogenozy spowodowanej niedoborem białka błonowego, receptora GLUT2, odpowiedzialnego za transport glukozy do komórki.

- 27 -

W obrazie klinicznym glikogenoz występują przede wszystkim zaburzenia w funkcjonowaniu wątroby, mięśni poprzecznie prążkowanych oraz tkanki nerwowej. Wynika to z faktu, że w metabolizmie tych narządów i tkanek glikogen odgrywa szczególnie istotną rolę. Do strukturalnych zmian patologicznych może dochodzić również w innych organach np. jelitach, czy mięśniu sercowym. Zakres oraz nasilenie objawów w glikogenozach wykazuje bardzo duże zróżnicowanie i zależy zarówno od typu (względnie podtypu) choroby oraz od indywidualnej predyspozycji pacjenta. W leczeniu glikogenoz uwzględnia się przede wszystkim leczenie objawowe oraz zalecana jest odpowiednia dieta, jak podano niżej.

Wybór leczenia przez transplantację wątroby zalecali już ponad 15 lat temu badacze amerykańscy, szczególnie, dla pacjentów z glikogenozami typu I, III i IV. Ze względu na fakt, iż zarówno glukozo-6-fosfataza, jak i translokaza glukozo-6-fosforanu są białkami błonowymi, nie jest możliwe leczenie enzymatyczną terapią zastępczą w glikogenozie typu I (GSD I). Enzymatyczna terapia zastępcza jako najnowsza metoda, obecnie jest stosowanie tylko w glikogenozie typu II. Dostępnym lekiem w Polsce jest Myozyme. Myozyme w swoim składzie zawiera enzym, który jest izolowany z mleka chomików genetycznie modyfikowanych. Podawany jest w czasie infuzji dożylnej. Działanie leku związane jest z rozkładem glikogenu nagromadzonego w mięśniach. Z kolei ten rozkład powoduje możliwość odbudowania komórek mięśniowych, które w tej chorobie są osłabione.

Trwają też prace nad stworzeniem terapii genowej dla GSD I. 3.1.2. Biochemiczne podstawy metabolizm glikogenu Prawidłowe gromadzenie glikogenu ma miejsce w wątrobie i mięśniach.

Egzogenna glukoza jest metabolizowana do pirogronianu (ang. pyruvate) lub przechowywana jako glikogen w wątrobie i mięśniach szkieletowych. W procesie glikogenezy, czyli przemiany glukozy w glikogen z urydyno-5′-difosforanu (UDP) pod wpływem enzymów tworzących rozgałęzienia glikogenu (ang.

Glycogen Synthase Branching Enzyme) powstają cząsteczki tego wielocukru zapasowego. Z kolei, aby doszło do fizjologicznej degradacji glikogenu i uwolnienia glukozy, konieczny jest enzym fosforylaza odszczepiająca rozgałęzienia (Phosphorylase Debranching Enzyme). W warunkach aerobowych, pirogronian jest przekształcany do acetylo-koenzymu A (acetylo-CoA), który wchodzi w cykl Krebsa (kwasów trikarboksylowych). Produktami w tym cyklu są woda, dwutlenek węgla i trifosforan adenozyny (ATP). Pirogronian może być ponadto - 28 -

wykorzystany, z jednej strony, do syntezy aminokwasów, począwszy od alaniny; z drugiej zaś jest włączany w proces syntezy kwasów tłuszczowych i triglicerydów. Z kolei, w warunkach beztlenowych, pirogronian jest przekształcany w mleczan, który jest ważnym ,,paliwem” alternatywnym w czasie epizodów hipoglikemii.

Różne hormony,ww tym, tym, insulina, glukagon i inne, iregulują wzajemne wzastosunki Różne hormony, insulina,kortyzol, kortyzol, glukagon inne, regulują procesów metabolicznych jak: glikoliza takich – enzymatyczny rozkład glikogenu, syntezy jemne stosunki procesówtakich metabolicznych jak: glikoliza – enzymatyczny rozkład glikogenu (glikogenezy) oraz glukoneogenezy – glikogenuglikogenu, (glikogenezy)syntezy oraz glukoneogenezy - przemiany aminokwasów w glukozę. przemiany aminokwasów glukozę. szlak syntezy glikogenu i jego degradacji (za Ozen, Na rycinie 2.3 przedstawiono w uproszczony

2007).

Na rycinie

2.3 przedstawiono uproszczony szlak syntezy glikogenu i jego degradacji (za Ozen, 2007).

Glikogen Syntaza glikogenu enzym tworzący rozgałęzienia glikogenu

Fosforylaza enzym odszczepiający rozgałęzienia glikogenu

Rycina 2.3. Uproszczony szlak syntezy glikogenu i degradacji (za Ozen, 2007).

Cykl kwasów trikarboksylowych (cykl Krebsa)

UDP – Glukoza

Glukozo-1-fosforan UDP-Piro fosforylaza Fosfoglukomutaza

Triglicerydy

Acetylo-CoA

Glukonegeneza

Glukonegeneza

Szlak pentozowy

Glukozo-6-fosfataza Glukozo-6-fosforan Glukoza Heksokinaza-glukokinaza Pirogronian

Rybozo-6-fosforan

Glikoliza

Alanina

Kwas moczowy

Glikoliza

Kwas moczowy

Kwas mlekowy

Acetylo-CoA

Kwasy tłuszczowe

UDP – Glukoza Glukozo-1-fosforan UDP-Piro fosforylaza Fosfoglukomutaza Cykl kwasów trikarboksylowych (cykl Krebsa)

Triglicerydy

Syntaza glikogenu enzym tworzący rozgałęzienia glikogenu

Fosforylaza enzym odszczepiający rozgałęzienia glikogenu

Rycina 2.3. Uproszczony szlak syntezy glikogenu i degradacji (za Ozen, 2007).

Rycina 2.3. Uproszczony szlak syntezy glikogenu i degradacji (za Ozen, 2007).

- 29 -

,

Kwas mlekowy

Glikogen

,

Pirogronian

Rybozo-6-fosforan

Alanina

Kwasy tłuszczowe

Szlak pentozowy

Glukozo-6-fosfataza Glukozo-6-fosforan Glukoza Heksokinaza-glukokinaza

27

3.2. Klasyfikacja glikogenoz i rola żywienia Niejednorodność w obrazie klinicznym poszczególnych glikogenoz powoduje to, że w obrębie niektórych typów (np. typu I, III czy IV) wyodrębnia się liczne podtypy choroby.

Najczęstszym charakterystycznym objawem dla większości glikogenoz nadmierne gromadzenie glikogenu w wątrobie (glikogenozy typu I, III, IV, VI, IX) i/lub w mięśniach szkieletowych (glikogenozy typu II, III, IV, V, VII, IX).

To nadmierne gromadzenie glikogenu prowadzi do uszkodzenia tych tkanek.

Przy braku możliwości uwolnienia glukozy z powstających zapasów w formie glikogenu w wątrobie skutkuje hipoglikemią oraz wzrostem zawartości mleczanu, triglicerydów i produktów metabolizmu białek we krwi. Występujące nieprawidłowości w metabolizmie glikogenu w mięśniach powodują powstanie nietolerancji wysiłku oraz miopatie, a nieraz kardiomiopatie. W przypadku niektórych innych glikogenoz dochodzi też do uszkodzenia np. komórek układu odpornościowego, czy tkanki nerwowej. W efekcie występowania choroby spichrzeniowej glikogenu może dojść u tych pacjentów do wtórnego rozwoju cukrzycy, chorób autoimmunologicznych czy też nowotworów.

Aktualne zalecenia terapii glikogenoz opierają się na utrzymaniu prawidłowego stężenia glukozy we krwi. Jest to możliwe dzięki stosowaniu odpowiedniej diety i przy unikaniu nadmiernego wysiłku mięśniowego.

W przypadku skrajnych zaburzeń wątroby wskazana jest jej tranplantacja.

Glikogenozy typu I, III i IV mogą być związane z dużym ryzykiem ciężkich chorób wątroby, a mianowicie rakiem wątrobowokomórkowym wątroby i/lub niewydolnością wątroby oraz nerek. Badacze amerykańscy w 1999 r. wyrazili opinię, że przeszczep wątroby należy rozważyć u chorych z glikogenozą, u których rozwija się nowotwór wątroby lub jej niewydolność, natomiast u pacjentów z typem IV zalecają tę metodę w przypadkach klasycznej i postępującej postaci wątrobowej. Wyniki, które przedstawili świadczą o tym, że wczesna diagnoza i rozpoczęcie skutecznego leczenia dietetycznego radykalnie polepsza rokowanie w tych glikogenozach.

W praktyce klinicznej często stosuje się inny podział glikogenoz, tj. na GSD wątrobowe i mięśniowe, chociaż u wielu pacjentów występują obydwa typy objawów ze strony wątroby i mięśni szkieletowych, czy mięśnia sercowego.

W diagnostyce glikogenoz istotne jest aby w przypadku podejrzewania występowania tych chorób najpierw ocenić aktywność enzymów i zawartość gliko- 30 -

genu we krwi obwodowej. Jeśli występują wątpliwości diagnostyczne, to dopiero wtedy należy kierować pacjenta na biopsję wątroby.

3.2.1. Glikogenoza typu I, choroba von Gierke’go Glikogenoza typu I opisana została przez Edgara von Gierke w 1929 roku.

Choroba jest dziedziczona recesywnie. Częstość jej występowania to o częstości występowania 1:100 000 żywych urodzeń. Choroba ta jest związana z mutacją w genie glukozo-6-fosfatazy (typ Ia, ponad 80% przypadków glikogenozy typu I, bądź translokazy glukozo-6-fosforanu (typ Ib). Żywienie w glikogenozie typu I Najistotniejszym zagrożeniem jest możliwość występowania hipoglikemii, stąd w leczeniu należy starać się zapobiegać jej poprzez częste spożywanie niewielkich posiłk ów. Jako źródło powoli uwalnianej glukozy do przewodu pokarmowego stosuje się także niegotowaną skrobię kukurydzianą. Dążyć należy do znacznego ograniczenia spożycie fruktozy i galaktozy, gdyż te monocukry przyczyniają się do wzmożonej syntezy glikogenu w wątrobie, a także stymulują glikolizę, która prowadzi prowadzącej do podniesienia poziomu mleczanu we krwi. Fruktoza i galaktoza włączane są w glikolizę po przekształceniu, we fruktozo-6-fosforan albo w glukozo-6-fosforan. Również zwraca się uwagę na zmniejszenie spożycia produktów zawierających sacharozę i laktozę.

Leczenie żywieniowe jest niezwykle istotne, gdyż nadmiar spożycia energii powoduje zwiększone odkładanie glikogenu w wątrobie i skutkuje otyłością, natomiast niedobór energii hamuje rozwój i wzrost organizmu.

Głównym celem jest dostarczenie organizmowi odpowiedniej ilości glukozy i skrobi kukurydzianej tak, aby poziom glukozy we krwi mieścił się w zakresie 3,0-6,0 mmol/l.

Podczas stosowania diety należy uwzględnić kontrolę węglowodanów. Indywidualne dopasowanie ilości spożywanych węglowodanów pozwala utrzymać optymalne wartości glukozy we krwi. W tym celu stosuje się także preparaty glukozy lub skrobię oraz preparaty Bebilon Soja, ProSobee.

Częste posiłki chronią organizm przed niedocukrzeniem. Między posiłkami powinny być dostarczane napoje zawierające glukozę.

W przypadku niemowląt karmienie piersią jest niedozwolone. Podaje się im mieszanki wolne od laktozy i sacharozy w odstępach co 2-4 godziny.

- 31 -

Dla dzieci poniżej 6 miesiąca życia nie zaleca się stosowania w karmieniu skrobi kukurydzianej. Spowodowane to jest faktem braku pełnej aktywności amylazy trzustkowej, stąd dopiero do terapii wprowadza się ja w 12 miesiącu życia.

Małe dzieci powinny unikać spożywania monocukrów galaktozy i fruktozy.

Niestety wiąże się to z unikaniem spożywania mleka oraz cukru spożywczego.

W to miejsce wprowadza się preparaty mleko-zastępcze oraz preparaty nie zawierające laktozy i sacharozy. Ważne jest monitorowanie prawidłowego wzrastania oraz ocenianie poziomu stężeń: glukozy, albuminy, prealbuminy, wybranych pierwiastków (żelaza i wapnia), witaminy D, triglicerydów, cholesterolu, kwasu mlekowego i kwasu moczowego.

Zarówno u dzieci, jak i u osób dorosłych zaleca się karmienie nocne. Może być stosowane okresowe karmienie doustne (co 2-4 godzin) lub ciągłe podawanie pokarmów poprzez założoną sondę nosowo-żołądkową. Metoda ta pozwala na utrzymanie prawidłowych wartości glukozy, jednak jest rzadko stosowana w Polsce.

Wskazówki żywieniowe 1. Korzystne rezultaty uzyskuje się dodając surową skrobię kukurydzianą do posiłków; związana w niej glukoza, stopniowo uwalnia się w jelitach.

Umożliwia to wydłużenie odstępów karmienia. Ilość dodawanej skrobi zależy od wieku i masy ciała dziecka.

2. Należy stosować oleje roślinne/margaryny zawierające wielonienasycone kwasy tłuszczowe.

3. Nie należy podawać dziecku miodu; należy też ograniczyć ilość owoców w diecie.

4. Można zwiększyć ilość podawanych warzyw i włączyć do diety produkty zbożowe, np., postaci płatków.

5. Leki jakie podaje się dziecku nie mogą zawierać w swoim składzie sorbitolu, laktozy i sacharozy.

Ze względu na fakt, iż zarówno glukozo-6-fosfataza, jak i transporter glukozo-6-fosforanu są białkami błonowymi, nie jest możliwe stosowanie enzymatycznej terapii zastępczej.

3.2.2. Glikogenoza typu II, choroba Pompe’go Glikogenoza typu II (GSD II – ang. Glycogen Storage Disease II type), została pierwszy raz opisana przez holenderskiego patologa Johanna Pompe w 1932 roku. GSD II jest dziedziczona autosomalnie recesywnie. Częstość - 32 -

występowania to 1:40000-50000 żywych urodzeń. Przyczyną choroby jest deficyt aktywności lizosomalnej α-glukozydazy (kwaśnej maltazy), która jest kodowana przez gen GAA zlokalizowany w chromosomie 17q25.2-q25.3, co przyczynia się do gromadzenia glikogenu we wszystkich tkankach. Enzym ten przyczynia się do rozkładu glikogenu (zarówno wiązanie α-1,4- jak i α-1,6glikozydowe), który znalazł się w lizosomach wskutek procesu autofagii. Kiedy dochodzi do zaburzeń w tworzeniu się tego enzymu następuje akumulacja glikogenu w lizosomach, w szczególności w mięśniach szkieletowych i mięśniu sercowym, co z kolei powoduje powstanie miopatii i kardiomiopatii.

Występują rożne formy tej choroby – w zależności od momentu pojawienia się po raz pierwszy objawów: klasyczna forma noworodkowa, forma młodzieńcza oraz forma dorosła.

Pojawienie się pierwszych objawów jest najczęściej związane ze stopniem niedoboru enzymu – im większy niedobór, tym wcześniej i silniej objawia się choroba. Pomimo, iż zidentyfikowano do tej pory ponad 326 różnych mutacji genu GAA u pacjentów z GSD II. To jednak przebieg choroby na podstawie zmian genetycznych, molekularnych jest trudny do przewidzenia. Od 2006 roku rozpoczęto stosowanie u pacjentów enzymatyczną terapię zastępczą (rekombinowaną ludzką glikozydazą). Jednakże efekty tej terapii są różne. U niektórych pacjentów następuje duża poprawa jakości życia, u innych terapia nie przynosi rezultatów. W terapii ma zastosowanie, wcześniej już wspomniany, produkt leczniczy pod nazwą Myozyme.

3.2.3. Glikogenoza typu III, Choroba Corich Gkikogenoza typu III (GSD III – ang. Glycogen Storage Disease III type) została opisana po raz pierwszy w 1928 roku. Choroba dziedziczona jest autosomalnie recesywnie, a częstość jej występowania szacuje się na 1:100000 żywych urodzeń. W populacji Żydów z Północnej Afryki jest częstsza, gdyż jest to 1:5400.

GSD III jest spowodowana niedoborem amylo-1,6-glukozydazy (enzymu usuwającego/ odszczepiającego rozgałęzienia, GDE (ang. Glycogen Debranching Enzyme). Według Genetics Home Reference, stwierdzono około 100 mutacji w genie AGL, co jest przyczyną choroby spichrzania glikogenu typu III (również nazywany GSD III lub choroby Corich).

Większość mutacji genu AGL doprowadza do wytwarzania enzymu GDE, który nie działa. Taki niefunkcjonujący enzym jest zwykle przyczyną GSD IIIa - 33 -

i IIIb. Typy GSD IIIc i IIId wynikają z rodzaju upośledzonej funkcji enzymu odszczepiającego glikogen. Choroba ta nosi kilka nazw: zespół Coriego, zespół Forbesa, zespół Coriego i Forbesa, niedobór enzymu usuwającego rozgałęzienia glikogenu.

GDE razem z fosforylazą glikogenową są odpowiedzialne za degradację glikogenu. W wyniku niedoboru prawidłowego GDE dochodzi do niekompletnej glikogenolizy. Skutkiem tego jest nagromadzanie się w komórkach nieprawidłowego glikogenu. W efekcie następuje hipoglikemia i niedobory glukozy w tkankach, która spowodowana jest utrudnionym uwalnianiem glukozy z tego glikogenu.

Opisano szereg mutacji genu GDE, przy czym są one rozmieszczone w różnych miejscach – nie zaobserwowano żadnych specyficznych obszarów ich występowania.

Z powodu różnorodności genetycznej, GSD III może wywoływać wiele różnych objawów, o zróżnicowanym stopniu nasilenia u poszczególnych pacjentów. Wyróżnia się cztery podtypy tej choroby. Najczęstszym jest podtyp IIIa, który związany jest zarówno z funkcjonowaniem wątroby, jak i mięśni.

Najczęściej wśród pacjentów występuje miopatia, a u niektórych także kardiomiopatia. Z kolei podtyp IIIb odpowiada wyłącznie za dysfunkcję wątroby, ponieważ nie dochodzi do zakłócenia aktywności enzymu w mięśniach. Utrata jednego z dwóch rodzajów aktywności tego dwu-funkcjonalnego enzymu — amylo-alfa-1,6-glukozydazy lub 4-alfa-glukanotransferazy, charakteryzuje odpowiednio podtyp glikogenozy IIIc lub IIId. GSD III jest najczęściej rozpoznawana u dziecka w pierwszym roku życia.

Pojawiają się u niego takie podstawowe objawy jak: hipoglikemia, zaburzenia czynności i powiększenie wątroby. W późniejszym etapie może dojść do marskości lub nowotworów wątroby. Występują również zaburzenia wzrostu oraz dyslipidemie. W późniejszym okresie życia pojawiają się zaburzenia ze strony układu nerwowego, a niekiedy dochodzi do cukrzycy. Pomimo opóźnionego wzrostu oraz dojrzewania, pacjenci obarczeni GSD III dożywają zwykle późnego wieku. Jednakże z upływem lat ich dolegliwości, zwłaszcza ze strony mięśni, mogą być bardziej nasilone.

Podstawową metodą leczenia jest stosowanie odpowiedniej diety, która będzie zapobiegać hipoglikemii. Powinna być ona bogata w cukry złożone i białka. Odpowiednie stężenie glukozy we krwi utrzymuje się przez całą dobę poprzez pobieranie posiłków także w porze nocnej.

- 34 -

3.2.4. Glikogenoza typu IV, amylopektynoza, choroba Andersen Pierwszy raz chorobę opisała w 1952 roku Dorothy Andersen, związana jest z mutacją w genie enzymu rozgałęziającego glikogen (GBE1 – ang. Glycogen Branching Enzyme). Spadek aktywności tego enzymu, a tym samym zawartości wiązań 1,6-glukozydowych, pociąga za sobą powstawanie złogów glikogenu o nieprawidłowej strukturze. Liniowe, słabo rozgałęzione cząsteczki glikogenu charakteryzują się gorszą rozpuszczalnością w środowisku wewnątrzkomórkowym, utrudniona jest także ich hydroliza.

Przypadki glikogenozy typu IV stanowią zaledwie 0,3% opisanych przypadków glikogenoz. Jest to więc choroba bardzo rzadka, jednak w niektórych grupach etnicznych częstość jej występowania jest znacznie wyższa, na przykład w populacji Aszkenazyjczyków, u których przyczyną APBD (ang. Adult Polyglucosan Body Disease) jest często mutacja 986A>C (Y329S) w genie GBE1. Poza tą mutacją zidentyfikowano ponad 30 innych, odpowiedzialnych za wystąpienie glikogenozy typu IV i w różnym stopniu wpływającym na aktywność GBE1 (od 50% do nawet całkowitej utraty aktywności enzymu).

Obraz kliniczny glikogenozy typu IV jest zróżnicowany. Wyróżniono kilka form tej choroby, a różnice dotyczą wieku pacjentów w chwili pojawienia się dolegliwości, nasilenia objawów oraz profilu dysfunkcji poszczególnych tkanek. Forma klasyczna charakteryzuje się ostrym przebiegiem. Objawy pojawiają się we wczesnym dzieciństwie i dotyczą przede wszystkim poważnych zaburzeń ze strony wątroby: początkowo przerost, a następnie marskość tego organu, połączona z nadciśnieniem wrotnym, co ostatecznie prowadzi do śmierci pacjentów około 5 roku życia.

Zdarzają się również formy o łagodniejszym przebiegu, z wolniej postępującym uszkodzeniem wątroby (a nawet z częściowym ustąpieniem objawów w późniejszym dzieciństwie). W przypadku formy nerwowo-mięśniowej glikogenozy typu IV, dominującymi objawami są neuropatie, miopatie oraz niekiedy kardiomiopatie.

W glikogenozie typu IV, nasilenie dolegliwości u poszczególnych pacjentów jest bardzo zróżnicowane, a pierwsze objawy mogą pojawić się zarówno w dzieciństwie (a nawet – choć bardzo rzadko – już u noworodków), jak i w wieku 40-50 lat. Postać ujawniająca się u osób dorosłych to APBD, nazwę swą zawdzięcza występowaniu charakterystycznych złogów poliglukozanowych w różnych narządach, szczególnie w układzie nerwowym. Jej objawy to m. in. neurogeniczna dysfunkcja pęcherza moczowego, porażenia kończyn, - 35 -

wynikające z upośledzenia funkcji motoneuronów, czasami chorobie towarzyszy postępująca demencja. W początkowej fazie APBD jest niekiedy błędnie diagnozowane jako stwardnienie rozsiane lub stwardnienie zanikowe boczne.

W przypadku APBD, obiecujące efekty otrzymano w badaniach, w których wykorzystano w terapii tej choroby trigliceryd kwasu heptanowego. Produktem metabolizmu tego związku w wątrobie są pięciowęglowe ciała ketonowe, które po przekształceniu do acetylo-CoA i szczawiooctanu włączane są do cyklu Krebsa.

Może to częściowo kompensować niedostateczny dopływ substratów tego cyklu pochodzących z glikolizy. Dodatkowo, część powstałych ciał ketonowych uwalniana jest z wątroby do krwioobiegu, stają się więc dostępne również dla innych tkanek i narządów, takich jak mózg oraz mięśnie szkieletowe.

Dzięki temu również w tych tkankach niedobór substratów dla cyklu Krebsa może być kompensowany.

3.2.5. Glikogenoza typu V, Choroba McArdle’a Ten typ został pierwszy raz opisany w 1951 roku. Jest to choroba dziedziczona autosomalnie recesywnie. Powodem GSD V są mutacje w genie kodującym mięśniową izoformę fosforylazy glikogenowej (PYGM – ang. Muscle Glycogen Phosphorylase – myophosphorylase, EC 2.4.1.1). Fosforylaza glikogenowa katalizuje odłączanie glukozo-1-fosforanu od łańcucha glikogenu poprzez fosforolizę wiązań alfa-1,4-glikozydowych. Dotychczas opisano kilkadziesiąt różnych mutacji, przy czym ta sama mutacja niekoniecznie powoduje ten sam efekt u każdego pacjenta. Niezależnie od mutacji, u większości pacjentów stwierdzono niemal całkowity brak aktywności białka kodowanego przez gen PYGM. GSD V charakteryzuje się nietolerancją wysiłku: ból, szybkie zmęczenie, skurcze i sztywność mięśni towarzyszą wysiłkowi, przy czym objawy te ustępują po wypoczynku. W niektórych przypadkach występuje tzw. objaw ”drugiego oddechu”, który polega na możliwości wykonania wysiłku po krótkim odpoczynku. Jest to możliwe dzięki zwiększonemu wskutek wysiłku przepływowi krwi, a w konsekwencji poprawie zaopatrzenia mięśni w dostarczane z krwią substraty energetyczne: wolne kwasy tłuszczowe i glukoza. W niektórych przypadkach, po dłuższym czasie trwania choroby, może występować rabdomioliza; jest to uszkodzenie mięśni poprzecznie prążkowanych oraz mioglobinuria czyli obecność we krwi wolnej mioglobiny z mięśni; prowadzi to z czasem do uszkodzenia nerek.

- 36 -

Forma noworodkowa jest często śmiertelna z powodu niewydolności oddechowej, hipotonii i ogólnego osłabienia mięśni. Nie istnieje specyficzna terapia dla tej choroby, leczenie objawowe polega na zachowaniu diety i stosowaniu odpowiednich ćwiczeń. Pacjentom zaleca się ćwiczenia aerobowe w celu zwiększenia tolerancji wysiłku i zapobieganiu destrukcji mięśni oraz mioglobinurii.

Sacharoza może poprawić tolerancję wysiłku, zwłaszcza jeśli zostanie podana w wątrobową fosforylazy glikogenowej (PYGL – ang. Liver Glycogen Phosphorylase). Enzym ten katalizuje odłączanie glukozo-1-fosforanu od łańcucha glikogenu wskutek fosforolizy wiązań alfa-1,4-glikozydowych. Tak jak większość glikogenoz, jest to choroba zróżnicowana genetycznie i jej objawy są także zróżnicowane. Choroba zwykle zostaje rozpoznana w wieku dziecięcym. Jej objawy są dość łagodne i obejmują głównie powiększenie wątroby (i wypukły brzuch) oraz opóźniony wzrost. Rozwój ruchowy może być opóźniony z powodu hipotonii mięśni. Objawy najczęściej ustępują w wieku dorosłym.

Terapia tej choroby ogranicza się do leczenia objawowego, w niektórych przypadkach wystarczające jest stosowanie odpowiednich zasad żywieniowych. W celu uniknięcia hipoglikemii, należy wystrzegać się dłuższych przerw pomiędzy posiłkami. Wykazano, że przyjmowanie surowej skrobi kukurydzianej wieczorem pozwala nie tylko uniknąć porannej hipoglikemii, lecz także pomaga w normalizacji wzrostu i rozwoju.

3.2.6. Glikogenoza typu VII, Choroba Tarui Choroba opisana została po raz pierwszy przez Tarui i jest jedną z najrzadziej występujących glikogenoz, gdyż do tej pory opisano jedynie, około 100 przypadków.

Choroba Tarui jest dziedziczona autosomalnie recesywnie, a wywołana jest niedoborem aktywności fosfofruktokinazy (izoformy mięśniowej – PFKM).

Enzym ten katalizuje fosforylację fruktozo-6-fosforanu do fruktozo-1,6-difosforanu. Jest to jeden z najważniejszych enzymów regulatorowych szlaku glikolizy, dlatego jego niedobór powoduje znaczące zaburzenia w metabolizmie glukozy. Dotychczas wykryto kilkanaście różnych mutacji w genie PFKM, prowadzących do objawów glikogenozy typu VII. Objawy tej choroby dotykają przede wszystkim funkcjonowania mięśni szkieletowych, gdyż w tej tkance izoforma mięśniowa jest praktycznie jedyną formą fosfofruktokinazy. Poza mięśniami szkieletowymi, PFKM obecna jest także w sercu, mózgu, jądrach oraz erytrocytach, jednakże w narządach - 37 -

tych współwystępuje z pozostałymi izoformami fosfofruktokinazy (wątrobową i płytkową). Objawy glikogenozy typu VII są podobne do typu V (nietolerancja wysiłku: bóle i skurcze mięśni), ale nie występuje w niej tzw. objaw „drugiego oddechu”. Od typu V odróżnia ją także występowanie umiarkowanej hemolizy i hiperbilirubinemii oraz hiperurykemii (podwyższonego poziomu kwasu moczowego we krwi), szczególnie po wysiłku fizycznym.

Wyróżnić można dwie formy glikogenozy typu VII, w zależności od momentu pojawienia się objawów — dziecięcą i dorosłą. Forma dorosła charakteryzuje się stałym osłabieniem. Forma dziecięca może być śmiertelna z powodu niewydolności oddechowej, a w niektórych przypadkach również dysfunkcji mózgu.

U osób młodych, w okresie dojrzewających, rozpoznaje się często anemię hemolityczną, z powodu zaburzeń metabolizmu energetycznego w krwinkach czerwonych – erytrocytach (Darras, Friedman, 2000). Leczenie w tej chorobie jest wyłącznie objawowe; podobnie jak w chorobie McArdle’a, są zalecane ćwiczenia aerobowe.

Przede wszystkim, należy unikać przyjmowania glukozy lub sacharozy bezpośrednio przed wysiłkiem ponieważ glukoza, z powodu metabolicznej blokady, nie może być użyta jako źródło energii, ale jej obecność powoduje spadek dostępności alternatywnych źródeł energii tj. wolnych kwasów tłuszczowych i ciał ketonowych obecnych w krwi.

3.2.7. Glikogenoza typu IX Wywołana przez niedobór wątrobowej izoformy kinazy fosforylazowej (PHK), enzymu odpowiadającego za aktywację fosforylazy glikogenowej.

Z powodu niedoboru enzymu, glikogen jest akumulowany w komórkach wątroby i mięśni oraz w erytrocytach.

Typ IXa jest dziedziczony z chromosomem X, typy b, c i d – autosomalnie recesywnie. Jest to jedna z najłagodniej przebiegających glikogenoz. Główne objawy to powiększenie wątroby, opóźnienie wzrostu, podwyższony poziom transaminaz wątrobowych, ketoza na czczo i hipercholesterolemia. Z wiekiem objawy ustępują. Bardzo rzadko zdarza się ostra hipoglikemia i kwasica metaboliczna.

Dawniej ta glikogeneza była nazywana typem VIII.

- 38 -

3.2.8. Żywienie w glikogenozach typu III, VI, IX W diecie dzieci cierpiących na glikogenozy III, VI, IX dozwolone jest podawanie wszystkich rodzajów węglowodanów. Jednak należy unikać czystej glukozy. Preferuje się produkty skrobiowe.

Chore dzieci powinny dostawać ok. dwukrotnie większe od normy ilości białka. Zaleca się zmniejszenie ilości tłuszczów pochodzenia zwierzęcego na rzecz wielonienasyconych kwasów tłuszczowych, których źródłem są m.in. oleje roślinne, ryby, orzechy i zielone części roślin. Te ostatnie pomimo niewielkiego udziału tłuszczów w swoim składzie wnoszą cenne, wielonienasycone kwasy tłuszczowe z rodziny omega-6 i omega-3.

Częste posiłki są bardzo wskazane, jednak między posiłkami nie należy podawać napojów zawierających glukozę.

Stosowanie diety jest szczególnie istotne do okresu dojrzewania. Wpływa bowiem na właściwy rozwój organizmu chorego dziecka.

3.2.9. Glikogenoza typu X Typ X jest wywołany mutacjami w genie PGAM, kodującym mutazę fosfoglicerynianową. Enzym ten przekształca 3-fosfoglicerynian do 2-fosfoglicerynianu. GSD X jest dziedziczona recesywnie autosomalnie.

Objawy występujące w czasie choroby związane są z nietolerancją intensywnego wysiłku. Występują wtedy — bóle i skurcze mięśni, również mioglobinuria.

3.2.10. Glikogenoza typu XI Choroba została po raz pierwszy opisana w 1949 roku przez Guido Fanconiego i Horsta Bickela. Choroba jest dziedziczona w sposób autosomalny recesywny, a jej przyczyną jest mutacja genu SLC2A2, kodującego białko błonowe transportujące glukozę (GLUT2), zlokalizowanego na chromosomie 3 (3q26.2-q27).

Nieprawidłowy transport glukozy w komórkach wątrobowych i zmniejszone wydzielanie insuliny stymulowane poziomem glukozy skutkuje hiperglikemią poposiłkową, która może zostać mylnie rozpoznana jako wczesna cukrzyca.

Hipoglikemia i ketonuria na czczo wynika z: nieprawidłowego transportu glukozy poza wątrobę, upośledzonej glikogenolizy – wtórnej do podwyższonego stężenia wewnątrzkomórkowego glukozy oraz utraty glukozy przez nerki i zaburzonej reabsorbcji glukozy w proksymalnych cewkach nerkowych.

- 39 -

Glikogenoza typu XI jest widoczna już w pierwszych miesiącach niemowlęctwa. Do wystąpienia objawów dochodzi z powodu długotrwałych przerw w żywieniu nocnym. Wtedy dziecko staje się drażliwe nocą, a nad ranem letargiczne. Ponadto pojawia się biegunka wynikająca ze złego wchłaniania węglowodanów. Stwierdza się nietolerancję glukozy i galaktozy. Poliuria (nadmierne wydalanie moczu), opóźnienie rozwoju i krzywica fosfatemiczna są związane z dysfunkcją kanalików nerkowych bliższych Pewne objawy GSD XI pokrywają się z objawami GSD Ia, co może stanowić trudność diagnostyczną. Są to: powiększenie wątroby i nerek oraz hipoglikemia. Jednak pacjenci z typem Ia mają bardziej wyraźną kwasicę mleczanową, ze znacznie mniej nasiloną ketonemią. Ponadto u chorych z typem XI występuje glikozuria. Hipoglikemia na czczo i hiperglikemia poposiłkowa może zostać pomylona z GSD typu 0. Główną cechą charakterystyczną GSD XI jest powrócenie wątroby do normalnych rozmiarów w późniejszym okresie życia. Oprócz tego stwierdza się także częściową oporność na działanie adrenaliny i glukagon; rozwój umysłowy i psychiczny nie jest zaburzony.

W przypadku glikogenozy typu XI nie opracowano skutecznej terapii przyczynowej. Proponowane jest leczenie objawowe, którego celem jest utrzymanie normoglikemii i wyrównywanie nerkowych utrat płynów i elektrolitów. Zaleca się postępowanie żywieniowe, polegające na wdrożeniu diety podobnej do stosowanej w cukrzycy. Istotne jest także prawidłowe nawodnienie organizmu, ograniczenie produktów bogatych w galaktozę (mleko – kobiece i zwierzęce, zsiadłe, w proszku, skondensowane, UHT – i produkty mleczne, lody, czekolada, mieszanki żywieniowe dla dzieci z laktozą, podroby, warzywa strączkowe, soja i jej przetwory, figi, winogrona, papaja, melon miodowy, majonez, ketchup i gotowe produkty spożywcze zawierające mleko, laktozę, kazeinę, serwatkę, lub hydrolizat białka), suplementowanie witaminą D i fosforem. Zaobserwowano korzystny efekt terapeutyczny po zastosowaniu surowej skrobi kukurydzianej jako „leku” o powolnym uwalnianiu glukozy (aby zapobiegać hipoglikemii). Alternatywnym źródłem węglowodanów dla pacjentów z zespołem Fanconiego-Bickela jest fruktoza (cukier owocowy). W literaturze medycznej do roku 2008 opisano mniej niż 200 przypadków tej choroby.

3.2.11. Glikogenoza typu XII Ten typ jest spowodowany niedoborem aldolazy A, enzymu katalizującego odwracalną reakcję przekształcenia fruktozo-1,6-bifosforanu do fosfodihy- 40 -

droksyacetonu i glicerolo-aldehydo-3-fosforanu. Choroba objawia się anemią hemolityczną, opisano też przypadki opóźnienia rozwoju umysłowego. Może wystąpić nietolerancja wysiłku.

3.2.12. Glikogenoza typu XIII Spowodowana mutacją w genie kodującym beta-enolazę enzym katalizujący przekształcenie 2-fosfoglicerynianu w fosfoenolopirogronian i odwrotnie.

Opisano jeden przypadek – dorosłego mężczyzny skarżącego się na nawracające bóle mięśniowe wywołane wysiłkiem, ogólne osłabienie i szybkie męczenie się.

3.2.13. Glikogenoza typu 0 Choroba dziedziczona autosomalnie recesywnie, występuje bardzo rzadko.

GSD 0 jest związana z mutacjami w genie wątrobowej izoformy syntazy glikogenowej (GYS2). Mutacje w tym genie powodują brak możliwości wytwarzania i magazynowania glikogenu w komórkach wątroby. Chorobę charakteryzuje złe samopoczucie na czczo, spowodowane hipoglikemią. Inne objawy to ospałość, bladość, mdłości i wymioty, w niektórych przypadkach występują też drgawki. Choroba zwykle zauważana po okresie noworodkowym, kiedy dziecko nie jest już karmione w nocy. Osoby z typem 0 mogą mieć lekko opóźniony wzrost, natomiast rozwój intelektualny nie ulega zaburzeniu.

W celu zapobiegania dolegliwościom stosuje się odpowiednią dietę: częste posiłki, co 3-4 godziny, po to, aby zapobiec wystąpieniu epizodów hipoglikemii.

4. Choroba syropu klonowego 4.1. Przemiany aminokwasów rozgałęzionych w chorobie syropu klonowego (MSUD) Choroba syropu klonowego (ang. Maple Syrup Urine Disease – MSUD albo Maple Syrup Disease – MSD) to wrodzona wada metaboliczna polegająca na zaburzeniach przemiany rozgałęzionych aminokwasów (BCAAs – ang. Branched-Chain Amino Acids) – leucyny, izoleucyny i waliny.

Choroba dotyka około 1 na 185 000 dzieci na całym świecie. Zaburzenie występuje znacznie częściej w populacji Starego Zakonu Mennonickiego, z szacowaną częstością występowania około 1 na 380 noworodków. Określa się, że w Polsce choroba występuje z częstością 1:250 000, co oznacza 1 do 2 nowych rozpoznań rocznie.

- 41 -

Nazwa choroby wywodzi się od charakterystycznego – słodkiego, przypominającego woń syropu klonowego – zapachu moczu niemowląt dotkniętych tą chorobą.

Choroba syropu klonowego jest schorzeniem dziedzicznym. Dziedziczy się w sposób autosomalny recesywny, tzn., że aby wystąpiła u dziecka, oboje jego rodzice muszą być nosicielami wadliwego genu, ale wcale nie muszą chorować. Dziecko zaś zachoruje tylko wtedy, gdy odziedziczy obie wadliwe kopie genu po obu rodzicach. Spowoduje to u takiego dziecka brak enzymu dehydrogenazy α-ketokwasów rozgałęzionych (BCKAD – ang. Branched-Chain α-Keto Acid Dehydrogenase) włączonych w szlak degradacji aminokwasów o łańcuchach rozgałęzionych (BCAAs) i ich pochodnych tj. α-ketokwasów (Rycina 2.4.).

Rycina 2.4. Przemiany aminokwasów rozgałęzionych: leucyny, izoleucyny i waliny (opracowanie własne za Chuang i wsp. 2006).

Choroba syropu klonowego jest zatem skutkiem niedoboru lub braku aktywności kompleksu dehydrogenazy rozgałęzionych alfa-ketokwasów (BCKAD), co prowadzi do ich gromadzenia się we krwi, moczu i płynie mózgowo-rdzeniowym.

Pierwszy opis choroby podał w 1954 roku Menkes, który opisał rodzeństwo z postępującą chorobą neurodegeneracyjną o początku w pierwszych dniach życia.

- 42 -

U pacjentów występowały objawy obrzęku mózgu: drgawki, wzmożone napięcie mięśniowe, zaburzenia oddychania, zgon, a mocz miał charakterystyczny zapach syropu klonowego. W 1960 roku Dancis zidentyfikował blok metaboliczny, wykazał, że brak lub zmniejszona aktywność BCKD znajdującego się na wewnętrznej błonie mitochondrialnej prowadzi do kumulacji w organizmie chorych pacjentów leucyny, waliny i izoleucyny, a także ich toksycznych metabolitów [alfa-ketokwasów, odpowiednio: kwas α-keto-izokapronowy (KICA – ang. α-ketoisocaproic acid), kwas α–keto-β-metylowalerianowy (KMVA – ang. α–keto-β-methylvaleric acid), kwas α–keto-izowalerianowy (KIVA – ang. α–ketoisovaleric acid)]. Wysoka neurotoksyczność ww. alfa-ketokwasów jest przyczyną wystąpienia zespołu intoksykacji stosuje się też pojęcie dekompensacji metabolicznej.

Choroba nieleczona prowadzi do nieodwracalnego uszkodzenia układu nerwowego, w tym drgawek, śpiączki, a nawet śmierci. Opisana została terapia obrzęku mózgu u noworodka, u którego systematycznie, od pierwszych godzin życia, oznaczano poziom leucyny w krwi oraz wykonano badanie obrazowe mózgu pacjenta metodą rezonansu magnetycznego oraz tomografię komputerową, która wykazała zmiany z niedotlenienia lub wybroczynowe w mózgu, móżdżku, wzgórzu, gałce bladej, wieńcu promienistym. Pomimo wczesnej diagnostyki przesiewowej i wczesnego rozpoczęcia leczenia noworodka, w pierwszych kilkunastu godzinach życia dziecka oraz obniżenia się poziomu leucyny, zaobserwowane zmiany kliniczne (neurologiczne) cofały się powoli [Myers i wsp. 2012].

Zmiany metaboliczne w MSUD zaburzają syntezę neurotransmiterów (dopamina, serotonina, GABA, norepinefryna, histamina) i białek w tkance mózgowej, hamują wzrost neuronów, powstawanie wypustek dendrytycznych oraz demielinizację włókien nerwowych [Zinnanti, Lazovic, 2012].

4.2. Znaczenie wczesnego rozpoznanie MSUD i rola dietetycznej interwencji w ciągu życia chorego Wysoko-specjalistyczna diagnostyka, włączając badania genetyczne oraz analityczne i jak najszybsze wdrożenie, odpowiedniej dla stanu pacjenta, terapii żywieniowej stanowi warunek optymalnego rozwoju dziecka [Frazier i wsp. 2014, Kowalik i wsp 2007, Myers i wsp. 2012, Niezgoda i wsp. 2013].

Przytoczona literatura, która dokumentuje korzystne rezultaty właściwego podejścia do leczenia żywieniowego w MSUD. W terapii tej ciężkiej choroby metabolicznej mogą byc pomocne najnowsze wytyczne oparte na dowodach i konsensusie.

- 43 -

Najważniejsze jest zapewnienie odpowiedniej podaży wszystkich niezbędnych składników odżywczych oraz utrzymanie optymalnej podaży BCAA, gdyż aminokwasy te, będąc niezbędnymi muszą być dostarczane do organizmu, jednak w tej chorobie – w ścisle określonych granicach. Co więcej, kobiety z MSUD zostają matkami. W literaturze jest prezentowany przypadek opieki nad kobietą z chorobą syropu klonowego podczas ciąży i po porodzie oraz w okresie laktacji. Skuteczne leczenie żywieniowe w MSUD kobiety podczas ciąży, porodu, połogu i laktacji, było możliwe w przy użyciu zmodyfikowanego żywienia pozajelitowego.

Najnowsze wytyczne (Southeastgenetics.org. 2016) dla kobiet ciężarnych zawierają wskazania dotyczące właściwej podaży białka z uwzględnieniem zapotrzebowania na BCAA (Tabela 2.4.).

Wytyczne odnośnie odpowiedniej podaży białka dotyczą pacjentów z MSUD z ustabilizowanym już stanem metabolicznym, bez neurologicznych objawów klinicznych, w okresie zdrowia tj. nieobecności infekcji lub innych chorób.

Jednakże, o losach noworodka decyduje jak najwcześniejsze rozpoznanie i wdrożenie leczenia żywieniowego. Ważne są pierwsze godziny życia, pierwsza doba. Po zdiagnozowaniu MSUD należy wykluczyć z diety pożywienie zawierające białko. Konieczne jest leczenie żywieniowe, parenteralne. Lekarz anestezjolog zakłada dziecku wkłucie centralne, przez które są podawane roztwory glukozy, tłuszczów oraz witamin. Jeśli w organizmie dziecka nie dochodzi do fizjologicznego oczyszczenia się z nagromadzonych aminokwasów rozgałęzionych i produktów ich przemian czyli toksycznych alfa-ketokwasów, wówczas konieczna jest dializa (hemodializa lub dializa otrzewnowa). Po uzyskaniu stanu wyrównania metabolicznego dziecku zaleca się dietę niskobiałkową. Następnie, pod kontrolą lekarza i dietetyka są wprowadzane stopniowo produkty zawierające białko. Dlatego moment rozpoczęcia leczenia dietetycznego z jednoczesną kontrolą poziomu leucyny i stanu klinicznego dziecka jest decydującym o dalszym rozwoju pacjenta. Przede wszystkim, pozwala zmniejszyć odległe szkody zdrowotne, neurologiczne oraz intelektualne.

Chorobie syropu klonowego mogą towarzyszyć, podobnie jak wielu chorobom metabolicznym, napadowe zaburzenia ruchowe. Są one niejednorodną grupą chorób, która cechuje się epizodami występowania nieprawidłowych ruchów kończyn, tułowia lub mięśni twarzy, które różnią się od wzorców ruchowych uznawanych za prawidłowe. Należy do nich ataksja przerywana, która również jest nazywana napadową.

- 44 -

Z epizodami ataksji mogą współistnieć objawy encefalopatii oraz innych zaburzeń neurologicznych.

Wysokospecjalistyczna diagnostyka z włączeniem badania genetycznego oraz analitycznego przy jak najszybszym wdrożeniu, odpowiedniej dla stanu pacjenta, terapii żywieniowej stanowi warunek optymalnego rozwoju dziecka.

Najważniejsze jest zapewnienie odpowiedniej podaży wszystkich niezbędnych składników odżywczych oraz utrzymanie optymalnej podaży BCAA, gdyż aminokwasy te, będąc niezbędnymi muszą być dostarczane do organizmu, jednak w tej chorobie – w ściśle określonych granicach. Co więcej, kobiety z MSUD zostają matkami.

Postacie klasyczne choroby syropu klonowego zostały przedstawione poniżej w tabeli 2.3.

Tabela 2.3. Charakterystyka postaci klinicznych choroby syropu klonowego (MSUD).

Lp.

1.

2.

3.

4.

Nazwa choroby

Objawy

Klasyczna (0-2% BCKD):

• początek objawów – pierwsze doby życia; • szybko narastające ciężkie objawy neurologiczne; • ↑BCAA w osoczu, ↑allo-izoleucyna, ↑alfa-ketokwasy w moczu, ketonuria.

Pośrednia (3-30% BCKD):

• początek objawów w różnym wieku (5 miesięcy – 7 lat); • słabszy rozwój fizyczny, niechęć do jedzenia, drażliwość, opóźnienie rozwoju, zagrożenie dekompensacją metaboliczną, np. w czasie infekcji; • mniejsze zaburzenia w aminoacidogramie.

Przerywana (5-20% BCKD);

• prawidłowy rozwój fizyczny i psychoruchowy; • epizodyczne dekompensacje z ciężką encefalopatią; • zaburzenia w aminoacidogramie jak w postaci klasycznej tylko w czasie kryzy.

Tiaminozależna (2-40% BCKD):

• prawidłowy rozwój fizyczny i psychoruchowy; • epizodyczne dekompensacje z ciężką encefalopatią; • dobra odpowiedź na podawanie wit. B1 (10-1000 mg).

Źródło: Niezgoda i wsp, 2013.

- 45 -

Główne źródła leucyny, izoleucyny i waliny w diecie chorego z MSUD to ziemniaki, warzywa, owoce oraz niewielka ilość kasz i mleka. Są to produkty, które charakteryzują się niską wartością biologiczną białka. Bezpiecznymi produktami, które nie zawierają białka lub mają w swoim składzie śladowe jego ilości, są: cukier, miód, dżem, powidła, herbata, napary ziołowe, smalec, margaryna i oleje roślinne. Z kolei produktami zabronionymi w diecie chorego z MSUD są mięso, wędliny, ryby, jaja, mleko, sery i wszystkie produkty na ich bazie. Są to produkty, które charakteryzują się wysoką wartością biologiczną białka. Skład diety zależy od aktualnego stężenia aminokwasów w osoczu krwi dziecka. Chory powinien znajdować się pod kontrolą dietetyka, który na podstawie aktualnych wyników badań układa jadłospis.

Do pomocy w układaniu diety w MSUD można zaproponować, łatwy w praktycznym zastosowaniu kanadyjski portal (http://www.msud-support. org). Portal ten prowadzi organizacja o nazwie MSUD Family Support Group. Informacje w nim zawarte pozwalają przy jego pomocy przygotować dietę o wymaganej ilości leucyny, białka i energii. I tak np. można łatwo dowiedzieć się, że np. 4 porcje frytek z 2 średnich ziemniaków, przyrządzonych w piecu zawiera 9,4 g białka, 507 mg leucyny; podana jest też kaloryczność potraw (http://www.msud-support.org/index.php/diet-wise).

4.3. Standardy żywienia w MSUD oparte na dowodach i konsensusie W poniższych tabelach 2.4-2.6 pokazano jak powinno kształtować się dzienne spożycie aminokwasów, białka i wartości energetyczna diety zgodnie z zaleceniami opartymi o uzgodnienia (Konsensus) organizacji Southeastgenetics. (https://southeastgenetics.org/ngp/guidelines.php/60/cs/0/0/MSUD%20Nutrition%20Guidelines/Version%201.47/Comparative%20Standards).

- 46 -

- 47 -

Od 4 do 8 lat

Od 9 do 13 lat

Od 14 do 18 lat

Powyżej 19 lat

4.

5.

6.

7.

Od 7 do 12 m-cy

2.

Od 1 do 3 roku

Od 0 do 6 m-ca

1.

3.

Wiek

Lp.

15-50

15-50

30-60

35-65

40-70

40-75

40-100

Leucyna [mg/kg m.c.]

10-30

10-30

20-30

20-30

20-70

30-70

30-90

Izoleucyna [mg/kg m.c.]

15-30

15-30

25-40

30-50

30-70

30-80

40-95

Walina [mg/kg m.c.]

Skladniki odżywcze

1,1-1,7

1,2-1,8

1,2-1,8

1,3-2,0

1,5-2,5

2,5-3,0

2,5-3,5

Białko [g/kg m.c.]

35-45

35-70

40-90

50-120

80-130

80-135

95-145

Energia [kcal/kg m.c.]

40-50

40-60

70-90

90-115

115-135

125-145

125-160

Płyny [mL/kg m.c.]

Tabela 2.4. Zalecane Dzienne Spożycie składników odżywczych – BCAA, białka i energii oraz płynów dla niemowląt, dzieci jak również dla dorosłych (kobiet nie będących w ciąży i karmiących) z MSUD [Frazier i wsp., 2014, Wytyczne oparte na dowodach i konsensusie, Southeastgenetics.org, 2016].

Tabela 2.5. Rekomendacje żywieniowe i źródła wybranych aminokwasów w chorobie syropu klonowego (MSUD).

Składnik odżywczy

Zalecenia

Źródła

Leucyna

Wystarczające spożycie, zapewniające odpowiednią syntezę białek dla wzrastania, procesów naprawczych i utrzymania zdrowia oraz osiągnięcie poziomów leucyny w rekomendowanym zakresie.

- Niezmienione białko - U niemowląt: mleko matki lub mieszanki dla niemowląt o znanej zawartości leucyny.

Dodatek leucyny jest również zależny od aktywności pozostałych BCKD, wieku, masy ciała, płci, etapu życia i zdrowia osoby z MSUD.

U dzieci i dorosłych żywność taka jak: owoce, warzywa, niektóre ziarna, zboża, które są zazwyczaj niskobiałkowe, a dla U noworodków, zalecane spożycie: 40- których nie jest znana zawartość leucyny.

100 mg leucyny/kg/dzień Białko

DRI1 (Zalecane Dzienne Spożycie – ang.

– Dietary Reference Intake)

- Niezmienione białko (jak powyżej).

Plus dodatkowe 20-40%, jeśli są stosowane ŚSSPŻ zawierające aminokwasy.

- ŚSSPŻ wolne od BCAA.

Walina, izoleucyna

Walina i izoleucyna są niezbędnymi ami- - Niezmienione białko nokwasami; może być konieczne ich uzupełnienie gdy podaż BCAA jest ogra- - Suplementowanie waliną i niczona, do osiągnięcia odpowiedniego izoleucyną.2 poziomu leucyny we krwi.

Aby anabolizm leucyny był na odpowiednim poziomie przy wysokim jej poziomie we krwi dodatkowa suplementacja waliny i izoleucyny często jest potrzebna.

Wartość energetyczna [kcal]

DRI1 (Zalecane Dzienne Spożycie – ang. – - Niezmienione białko.

- ŚSSPŻ wolne od BCAA. Dietary Reference Intake) - Specjalna żywność wolna od białka i BCAA.3 - Modyfikowana wolna od białka żywność.4

Inne składniki odżywcze, pierwiastki i witaminy

DRI1 (Zalecane Dzienne Spożycie – ang. – - Niezmienione białko.

- ŚSSPŻ wolne od BCAA. Dietary Reference Intake) - Suplementowanie składnikami odżywczymi, witaminami i pierwiastkami.6

- 48 -

Stosownie do wieku, masy ciała, płci i aktywności fizycznej; wymagania zmieniają się w zależności od chorób/stanów katabolicznych; 2 1% roztwory są wygodne do dodawania jako środki spożywcze specjalnego przeznaczenia żywieniowego (ŚSSPŻ), gdy konieczna jest suplementacja; 3 Produkty żywnościowe posiadające niewielkie lub niewykrywalne ilości białka i BCAA, które składają się głównie z czystej skrobi, cukrów prostych i/lub tłuszczów; 4 Żywność modyfikowana niskobiałkowa obejmuje makarony i wypieki, w których ziarna/mąki zawierające ,,wyższą” zawartość białka zostały zastąpione przez skrobie wolne od białka; 5 Dodaje się niezbędne nienasycone kwasy tłuszczowe i DHA, witaminy D i A , Ca , Fe, Zn , Se; 6 Większość ŚSSPŻ bez BCAA jest wystarczająco uzupełniana składnikami odżywczymi i mikropierwiastkami, których niedobór może być w diecie o niskiej zawartości BCAA. Aby spełnić wymogi zaleceń żywieniowych potrzebna jest pełna zgodność zaleceń z podawanymi ŚSSPŻ.

1

Tabela 2.6. Zalecane dzienne spożycie białka w ciąży w chorobie syropu klonowego.

Całkowite białko [g/kg masy ciała]

Niezmienione białko [g/kg masy ciała]

Białka bez BCAA(g/kg masy ciała)

Okres przed ciążą

1,0 – 1,2 g

0,6 – 0,8 g

0,4 g

I trymestr

1,2 g

0,6 g

0,6 g

II trymestr

~

0,8 g1

~

Okres poporodowy

~

1,0 g

~

I trymestr

1,1 g

0,1 g

0,9 g

II trymestr

1,5 g

0,4 g

1,1 g

III trymestr

1,1 g

0,4 g

0,8 g

okres karmienia (laktacja)

1,1 g

0,4 g

0,8 g

Według Trymester piśmiennictwa

A.

B.

CL.8

2

Zwiększony do ilości, która może znormalizować niskie poziomy BCAA w osoczu: ~ nie podano; Wymagania dotyczące składników odżywczych podczas laktacji są podobne jak w trzecim trymestrze.

1 2

5. Fenyloketonuria Fenyloketonuria (hiperfenyloalaninemia, PKU), odkryta przez norweskiego lekarza Asbjörn Fölling’a w 1934 roku, jest chorobą jednogenową (zależną od jednego genu), uwarunkowaną dziedzicznie, a dziedziczenie ma charakter - 49 -

dziedziczenia autosomalnego recesywnego. Dziecko, aby zachorowało musi odziedziczyć allele od obojga rodziców. Choroba występuje w przypadku 1:5000 żywych urodzeń, charakteryzuje się upośledzeniem umysłowym. Roczny czas przeżycia jest szacowany na 70 lat. Zdiagnozowanie tej choroby jest możliwe poprzez oznaczenie enzymu hydrolazy fenyloalaniny (PAH – ang.

Phenylalanine Hydroxylase enzyme). Niedobór tego wątrobowego enzymu, który katalizuje konwersję L-fenyloalaniny do L-tyrozyny prowadzi do wysokiego stężenia fenyloalaniny we krwi i uszkodzeń w centralnym systemie nerwowym w efekcie prowadzących do nieodwracalnych zmian w mózgu, o ile nie wprowadzi się leczenia od urodzenia dziecka (Rycina 2.5.).

Rycina 2.5. Reakcja przejścia L-fenyloalaniny w L-tyrozynę pod wpływem enzymu hydroksylazy fenyloalaniny oraz chromosom 12 (12q22-q24.1) z zaznaczonym genem kodującym hydroksylazę fenyloalaninową.

Powstająca w wyniku prawidłowych przemian fenyloalaniny tyrozyna służy do budowy hormonów (tyroksyny, adrenaliny, noradrenaliny), wytwarzania barwników (melanin) oraz innych białek. Niewłaściwa droga przemian, przy braku lub niedoborze hydroksylazy fenyloalaniny prowadzi z kolei do powstawania kwasu fenylopirogronowego, z którego w dalszej kolejności powstają kwas fenylomlekowy i kwas orto-hydroksyfenylooctowy. Te ostatnie są bardzo toksyczne, a pojawiające się zaburzenia, jakie obserwuje się, kiedy nie jest wprowadzona od razu odpowiednia dieta dotyczą: negatywnych nastrojów odczuwanych zarówno przez pacjenta jak i przez członków rodziny, obniżenia jakości życia, upośledzenie motoryczne, zmniejszenie refleksu i upośledzona koordynacja, obniżenie wyników testów na dokładność i szybkość wykonania postawionych zadań, kiedy nie stosuje się diety przez okres 5 lat, fobie, niskie poczucie własnej wartości, odczuwanie izolacji społecznej oraz braku autonomii. Z kolei ciężkość obserwowanych objawów zależy od tego, czy jednak pewne ilości hydroksylazy fenyloalaniny nie są wytwarzane jeszcze przez wątrobę.

- 50 -

Podstawą jest wczesne wprowadzenie odpowiedniego leczenia, w którym główną rolę odgrywa dieta. Dietę wprowadza się najszybciej jak można już w 1 miesiącu życia dziecka. W przygotowywaniu posiłków należy zwrócić uwagę na zawartość fenyloalaniny, stąd też najczęściej korzysta się z gotowych preparatów, które nie zawierają fenyloalaniny lub mają jej mało. W przypadku niemowląt i dzieci do ich żywienia stosuje się mleka modyfikowane i preparaty mlekozastępcze, które dostępne są w sprzedaży takie jak: Phenyl1-Free 1 i 2, Phenyl1-Free 2HP; Milupa PKU 1,2 i 3, Milupa PKU 1 mix, Milupa PKU 2 mix.

Wraz z dorastaniem dziecka dietę można rozszerzać i korzystając z gotowych tabel wartości odżywczej produktów dobierać je tak, aby w gotowych potrawach było fenyloalaniny jak najmniej. Dieta musi być stosowana przez całe życie. Wśród zalecanych produktów, które nie zawierają fenyloalaniny znajdują się: oleje roślinne, cukier, cukierki owocowe, lizaki, wody mineralne i zagęstniki takie jak mączka chleba świętojańskiego, pektyny, karagen, agar, guar i guma arabska. W ograniczonych ilościach poleca się stosowanie: masła, margaryny, warzyw (oprócz suchych nasion strączkowych), ziemniaków, owoców, dżemów, marmolady, powideł, miodu, ryżu, wypieków i wyrobów o zmniejszonej zawartości białka, tapioki i sago [Ciborowska i wsp. 2014].

6. Cukrzyca 6.1. Cukrzyca i jej skutki zdrowotne Cukrzyca (ang. Diabetes mellitus) jest jedną z dziesięciu najważniejszych chorób przewlekłych na świecie. Według danych Międzynarodowej Federacji Cukrzycy z 2011 roku, w Polsce 9% populacji w wieku od 20-79 lat cierpi na cukrzycę oraz związane z tym powikłania, głównie ze strony układu sercowo-naczyniowego. Z nowszych badań światowych wynika, iż wczesne wystąpienie cukrzycy, w porównaniu z innymi krajami, jest znacznie bardziej powszechne w Meksyku, Chile, Portugalii, USA i Polsce, gdzie częstość przekracza 12% 40-59-latków; średnią częstość występowania OECD (ang. Organisation for Economic Cooperation and Development) ocenia się na 8,9%.

Jakkolwiek, w ciągu ostatnich 50 lat w ramach Organizacji Współpracy Gospodarczej i Rozwoju (OECD) w państwach członkowskich, zgony z powodu chorób układu krążenia spadły o ponad 60%, to jednak nowy raport ostrzega o wzroście liczby osób z otyłością i cukrzycą, co zagraża perspektywom dalszej poprawy.

- 51 -

Cukrzyca jest chorobą metaboliczną o różnorodnej etiologii, charakteryzującą się przewlekłą hiperglikemią. W cukrzycy dochodzi do zaburzeń metabolizmu węglowodanów, tłuszczów i białek; są to skutki braku lub zmniejszenia wydzielania lub/i działania insuliny na tkanki. Skutki cukrzycy obejmują przewlekłe uszkodzenie, dysfunkcję i niewydolność różnych narządów. Choroba ta może dawać charakterystyczne objawy, takie jak: wzmożone pragnienie, wielomocz, nieostre widzenie i niekiedy utratę masy ciała; mogą występować ropiejące infekcje skórne, spadek odporności (Zalecenia kliniczne PTD, 2016) .

W najcięższych postaciach choroby może się rozwinąć kwasica ketonowa lub nieketonowy stan hiperosmolarny, doprowadzające do senności, śpiączki, a przy braku skutecznego leczenia – do zgonu. Często objawy są niezbyt nasilone lub nieobecne, a hiperglikemia w stopniu wystarczającym do spowodowania zmian morfologicznych i czynnościowych występuje na długo przed rozpoznaniem choroby. Przewlekła hiperglikemia wiąże się z uszkodzeniem i zaburzeniem czynności oraz niewydolnością różnych narządów zwłaszcza oczu, nerek, nerwów, serca i naczyń krwionośnych. Osoby z cukrzycą są obciążone zwiększonym ryzykiem choroby wieńcowej oraz miażdżycy tętnic obwodowych i mózgowych. Do odległych następstw cukrzycy należą takie postępujące powikłania, jak: retinopatia mogąca doprowadzić do ślepoty, nefropatia, która może spowodować niewydolność nerek oraz neuropatia, z którą się wiąże ryzyko owrzodzeń stóp, amputacji, rozwoju stawów Charcota oraz dysfunkcji układu autonomicznego, objawiającej się m.in. zaburzeniami czynności płciowych.

Za rozwój cukrzycy odpowiada szereg procesów patogenetycznych, z których jedne prowadzą do zniszczenia komórek beta w trzustce z następowym niedoborem insuliny, inne zaś do rozwoju oporności na działanie insuliny.

6.2. Badania przesiewowe w grupach ryzyka W grupach ryzyka konieczne jest prowadzenie badań przesiewowych w kierunku cukrzycy, ponieważ u ponad połowy chorych nie występują objawy hiperglikemii (Zalecenia kliniczne PTD, 2016).

Badanie w kierunku cukrzycy należy przeprowadzić raz w ciągu 3 lat u każdej osoby powyżej 45 roku życia. Ponadto, niezależnie od wieku, badanie to należy wykonać co roku u osób z następujących grup ryzyka: • z nadwagą lub otyłością [BMI ≥ 25 kg/m2 i/lub obwód w talii > 80 cm (kobiety); > 94 cm (mężczyźni)]; • cukrzycą występującą w rodzinie (rodzice bądź rodzeństwo); • mało aktywnych fizycznie; - 52 -

• • • • • •

grupy środowiskowej lub etnicznej częściej narażonej na cukrzycę; u których w poprzednim badaniu stwierdzono stan przedcukrzycowy; u kobiet z przebytą cukrzycą ciążową; u kobiet, które urodziły dziecko o masie ciała > 4 kg; z nadciśnieniem tętniczym (≥ 140/90 mm Hg); z dyslipidemią [stężenie cholesterolu frakcji HDL < 40 mg/dl (< 1,0 mmol/l) i/lub triglicerydów > 150 mg/dl (> 1,7 mmol/l)]; • u kobiet z zespołem policystycznych jajników; • z chorobą układu sercowo-naczyniowego.

6.3. Badania przesiewowe grupach podwyższonego ryzyka Oznaczenia glukozy w osoczu krwi żylnej wykonuje się w próbkach glikemii przygodnej, glikemii na czczo i w glikemii w 12 minucie doustnego testu tolerancji glukozy (Tabela 2.7.)

Tabela 2.7. Zasady rozpoznawania zaburzeń gospodarki węglowodanowej (Zalecenia kliniczne PTD, 2016)

Glikemia przygodna – oznaczona w próbce krwi pobranej o dowolnej porze dnia, niezależnie od pory ostatnio spożytego posiłku

Glikemia na czczo – oznaczona w próbce krwi pobranej 8–14 godzin od ostatniego posiłku

Glikemia w 120. minucie doustnego testu tolerancji glukozy (OGTT) według WHO

Stężenie glukozy w osoczu krwi żylnej ≥ 200 mg/dl (11,1 mmol/l)

70-99 mg/dl (3,9-5,5 mmol/l) < 140 mg/dl (7,8 mmol/l)

- cukrzyca* (gdy występują objawy hiperglikemii, takie jak: wzmożone pragnienie, wielomocz, osłabienie)

- prawidłowa glikemia na czczo (NGT)

- prawidłowa tolerancja glukozy (IGT)

100-125 mg/dl (5,6-6,9 mmo- 140–199 mg/dl (7,8-11,1 l/l) – nieprawidłowa glikemia mmol/l) – nieprawidłowa tolerancja glukozy (IGT) na czczo (IFG) ≥ 126 mg/dl (7,0 mmol/l) -

≥ 200 mg/dl (11,1 mmol/l)

cukrzyca*

- cukrzyca*

Źródło: Zalecenia kliniczne dotyczące postępowania u chorych na cukrzycę 2016. Diabetol.

Klin. 2016;, 5(supl. A): A1-A76.

IFG – nieprawidłowa glikemia na czczo – ang. Impaired Fasting Glucose; NGT – prawidłowa tolerancja glukozy – ang. Normal Glucose Tolerance; IGT – nieprawidłowa tolerancja glukozy ang. Impaired Glucose Tolerance; WHO – Światowa Organizacja Zdrowia – ang. World Health Organization *Do rozpoznania cukrzycy konieczne jest stwierdzenie jednej z nieprawidłowości, z wyjątkiem glikemii na czczo, gdy wymagane jest 2-krotne potwierdzenie zaburzeń; przy oznaczaniu glikemii należy uwzględnić ewentualny wpływ czynników niezwiązanych z wykonywaniem badania (pora ostatnio spożytego posiłku, wysiłek fizyczny, pora dnia).

- 53 -

W grupach podwyższonego ryzyka konieczne jest wykonanie badań przesiewowych w kierunku cukrzycy (patrz Tabela 2.7.) tj.: • oznaczenie stężenia glukozy w osoczu krwi żylnej (glikemia przygodna) w chwili stwierdzenia występowania objawów hiperglikemii – jeśli wynosi ≥ 200 mg/dl (≥ 11,1mmol/l), wynik ten jest podstawą do rozpoznania cukrzycy; • przy braku występowania objawów lub przy współistnieniu objawów i glikemii przygodnej < 200 mg/dl (< 11,1 mmol/l) należy 2-krotnie (każde oznaczenie należy wykonać innego dnia) • oznaczyć glikemię na czczo; jeśli glikemia 2-krotnie wyniesie ≥ 126 mg/dl (≥ 7,0 mmol/l) – rozpoznaje się cukrzycę; • jeśli jednokrotny lub dwukrotny pomiar glikemii na czczo wyniesie 100125 mg/dl (5,6-6,9 mmol/l), a także wówczas, gdy przy glikemii na czczo poniżej 100 mg/dl (5,6 mmol/l) istnieje uzasadnione podejrzenie nieprawidłowej tolerancji glukozy lub cukrzycy, należy wykonać doustny test tolerancji glukozy (OGTT – ang. Oral Glucose Tolerance Test); • OGTT należy wykonywać bez wcześniejszego ograniczania spożycia węglowodanów, u osoby będącej na czczo, wypoczętej, po przespanej nocy; dwugodzinny okres między wypiciem roztworu zawierającego 75 g glukozy a pobraniem próbki krwi osoba badana powinna spędzić w miejscu wykonania testu, w spoczynku; wszystkie oznaczenia stężenia glukozy powinny być wykonywane w osoczu krwi żylnej, w laboratorium.

Obecnie PTD nie zaleca stosowania oznaczenia hemoglobiny glikowanej (HbA1c) do diagnostyki cukrzycy, ze względu na brak wystarczającej kontroli jakości metod laboratoryjnych w Polsce oraz nieustaloną wartość diagnostyczną (decyzyjną, odcięcia) HbA1c w rozpoznaniu cukrzycy dla polskiej populacji.

6.4. Aktualne podziały cukrzycy Wprowadzona w 1999 roku klasyfikacja WHO [Report WHO, Geneva, 1999], opiera się w znacznej mierze na podziale zaproponowanym w 1997 roku przez American Diabetes Association (ADA) [Diabetes Care, 1995]. Według tego podziału poszczególne typy cukrzycy mają znaczenie etiologiczne.

Określeniem „Typ 1 cukrzycy” objęto zatem wszystkie rodzaje cukrzycy, które były wynikiem bezwzględnego niedoboru insuliny spowodowanego zniszczeniem lub całkowitą dysfunkcją komórek beta trzustki, w większości spowodowanych procesem autoimmunologicznym.

- 54 -

Typ 2 cukrzycy obejmował z kolei grupę zaburzeń o nieznanej, wieloczynnikowej etiologii, które są spowodowane różnego stopnia współistniejącymi defektami wydzielania i obwodowego działania insuliny. W klasyfikacji typów cukrzycy nie stosowano już kryterium wieku. Wiadomo było, że jej autoimmunologiczna forma może wystąpić u chorych w podeszłym wieku, a typ 2 niekiedy dotyczy dzieci lub młodzieży (Tabela 2.8.).

Od 2007 roku definitywnie zrezygnowano ze stosowania bardzo mylących i niejednoznacznych określeń jak „cukrzyca insulinozależna – IDDM” oraz ,,cukrzyca nie-insulinozależna/insulinoniezależna’’ NIDDM. Tabela 2.8. Klasyfikacja cukrzycy uwzględniająca przyczynę powstania choroby według WHO

Lp.

Nazwa cukrzycy

Przyczyna

1.

Cukrzyca I (typu 1)

- autoimmunologiczna - idiopatyczna

2.

Cukrzyca II (typu 2)

- zespół przyczyn, w tym związanych ze stylem życia

3.

Inne specyficzne typy cukrzycy

- genetyczne defekty czynności komórki beta, - genetyczne defekty działania insuliny, - choroby zewnątrzwydzielniczej części trzustki, - endokrynopatie, - spowodowane przez leki i substancje chemiczne, - spowodowane przez infekcje, - rzadkie postacie cukrzycy wywołane procesem immunologicznym, - inne uwarunkowane genetycznie zespoły związane z cukrzycą.

4.

Cukrzyca ciążowa

Źródło: Zalecenia kliniczne dotyczące postępowania u chorych na cukrzycę 2016. Diabetol.

Klin. 2016;, 5 (supl. A): A1-A76.

- 55 -

LADA Cukrzyca typu LADA (ang. Latent Autoimmune Diabetes in Adults) to późno ujawniająca się cukrzyca I. Jest ona skutkiem autoagresji. LADA najczęściej jest rozpoznawana u pacjentów powyżej 35. roku życia. Charakteryzuje się wolno postępującym autoimmunologicznym procesem destrukcji komórek beta. Obserwuje się obecność przeciwciał przeciwko dekarboksylazie kwasu glutaminowego (anty-GAD 65) i/lub innych przeciwciał przeciwwyspowych i niskim stężeniem peptydu C w surowicy.

MODY, Cukrzyca monogenowa, Cukrzyca monogenowa stanowi 1-2% wszystkich przypadków cukrzycy.

Powstaje w wyniku mutacji pojedynczego genu. Większość jej form związanych jest z defektem wydzielania insuliny; najczęstsze spośród nich to cukrzyca MODY (ang. Maturity Onset Diabetes of the Young), mitochondrialna oraz noworodkowa. Ostateczna diagnoza cukrzycy monogenowej jest wynikiem badania genetycznego.

Najczęstsza forma cukrzycy MODY wiąże się z mutacjami w genach HNF1A i glukokinazy.

Postępowaniem z wyboru w przypadku defektu glukokinazy spowodowanego pojedynczą mutacją jest odpowiednie żywienie z wyłączeniem cukrów prostych; farmakoterapia zwykle jest nieskuteczna.

Cukrzyca mitochondrialna Najczęstszą przyczyną cukrzycy mitochondrialnej jest mutacja A3243G genu tRNA leucyny. Postępowanie terapeutyczne w cukrzycy mitochondrialnej może obejmować dietę oraz stosowanie pochodnych sulfonylomocznika lub insuliny, w zależności od stopnia defektu wydzielania insuliny. W cukrzycy mitochondrialnej należy unikać terapii metforminą.

6.4.1. Cukrzyca związana z mukowiscydozą, CFRD Cukrzyca (CFRD – ang. Cystic Fibrosis-Related Diabetes) współwystępująca w mukowiscydozie jest uważana za jednostkę kliniczną, która różni się od cukrzycy I (T1DM – ang. Type 1 Diabetes Mellitus) i cukrzycy II (T2DM – ang. Type 2 Diabetes Mellitus).

Ten typ cukrzycy występuje u około 20% nastolatków i 40-50% osób do- 56 -

rosłych z mukowiscydozą, stanowiąc najczęstsze schorzenie współistniejące.

Cukrzyca związana z mukowiscydozą rozwija się powoli i zwykle bezobjawowo przez wiele lat. Cukrzycowa kwasica ketonowa występuje rzadko, najprawdopodobniej z powodu zachowania wydzielania endogennej insuliny lub równoczesnego upośledzenia wydzielania glukagonu. Hiperglikemię początkowo obserwuje się zwykle w sytuacjach nasilających insulinooporność, takich jak: ostre i przewlekłe infekcje, terapia glikokortykosteroidami, czy przyjmowanie dużych ilości węglowodanów (podaż doustna, dożylna, przez sondę żołądkową lub gastrostomię przezskórną).

Leczeniem z wyboru w CFRD jest insulinoterapia. Rutynowe, coroczne badania w kierunku cukrzycy należy przeprowadzać u osób z mukowiscydozą w wieku ≥ 10 lat, w okresie dobrego stanu zdrowia.

6.4.2. Inne specyficzne typy cukrzycy Ze względu na ogromne zróżnicowanie przyczyn hiperglikemii, zarówno genetycznych, jak i będących wpływem czynników zewnątrzpochodnych istnieją inne specyficzne typy cukrzycy, które przedstawili Skupień i Małecki w 2007 r. (Tabela 2.9.).

Tabela 2.9. Inne specyficzne typy cukrzycy (za Skupień, Małecki, 2007)

Lp.

Zespół czynników

Przyczyna powstania

1.

Genetyczne defekty komórki beta

Chromosom 20, HNF4a (MODY1) Chromosom 7, glukokinaza (MODY2) Chromosom 12, HNF1a (MODY3) Chromosom 13, IPF1 (MODY4) Chromosom 17, HNF4b (MODY5) Chromosom 2, NEUROD1 (MODY6) Chromosom 2, KLF11 (MODY7) Chromosom 9, CEL (MODY8) DNA mitochondrialne, pozycja 3243 (MIDD) Chromosom 11, KCNJ11 (PNDM) Chromosom 11, SUR1 (PNDM)

- 57 -

Lp.

Zespół czynników

Przyczyna powstania

2.

Genetyczne defekty działania insuliny

3.

Choroby zewnątrzwydzielniczej części trzustki

4.

Endokrynopatie

5.

Leki i substancje chemiczne

6.

Infekcje

7.

Rzadkie autoimmunologiczne formy cukrzycy

Insulinooporność typu A Leprechaunizm Zespół Rabsona-Mendenhalla Cukrzyca lipoatroficzna AGPAT2 (CGL1) BSCL2 (CGL2) FPLD1 LMNA (FPLD2) PPARG (FPLD3) i inne Pankreatopatia włóknisto-wapniejąca Zapalenie trzustki Uraz/pankreatopatia Nowotwór Mukowiscydoza Hemochromatoza i inne Zespół Cushinga Akromegalia Guz chromochłonny Glukagonoma Nadczynność tarczycy Somatostatinoma i inne Kwas nikotynowy Glukokortykoidy Hormony tarczycy Agoniści receptorów alfa-adrenergicznych Agoniści receptorów beta-adrenergicznych Tiazydy Fenytoina Pentamidyna Vacor Interferon alfa i inne Różyczka wrodzona Cytomegalowirus/Cytomegaliai inne Przeciwciała skierowane przeciw insulinie Przeciwciała skierowane przeciw receptorowi insulinowemu (insulinooporność typu B) Zespół „sztywnego człowieka” i inne

- 58 -

8.

Inne uwarunkowane genetycznie zespoły związane niekiedy z cukrzycą

Zespół Downa Ataksja Friedriecha Pląsawica Huntingtona Zespół Klinefeltera Zespół Lawrence-Moon-Biedela Dystrofia miotoniczna Porfiria Zespół Prader-Williego Zespół Turnera Zespół Wolframa i inne

Ze względu na ogromne zróżnicowanie przyczyn hiperglikemii (Tabela 2.9.), istnieje potrzeba rozważenia, po pierwsze, czy jest możliwa ingerencja terapeutyczna i przyczynowe obniżenie podwyższonego poziomu glukozy w organizmie np. lecząc operacyjnie guz chromochłonny nadnerczy (Pheochromocytoma), Chorobę/Zespół Cushinga, czy nadczynność tarczycy lub odstawiając – jeśli to możliwe – leki hiperglikemizujące. Po wtóre, dietetyk powinien wiedzieć jakie wskazówki dotyczące terapii i diety powinien otrzymać pacjent lub jego opiekunowie, jeśli wiadomo, że cukrzyca jest związana nierozerwalnie z daną chorobą np. defektem receptora insuliny jako przyczyną zespołu Rabsona-Mendenhalla i innych rzadkich postaci insulinooporności, do których należy również leprechaunizm – czyli krasnoludkowatość. Następnie, cukrzyca związana z mukowiscydozą CFRD wymaga też szczególnej uwagi, aby pogodzić konieczną hiperkaloryczność diety pacjenta z kontrolą poziomu glukozy w krwi (Zalecenia kliniczne PTD, 2016). Z kolei w zespole Prader-Williego ważne jest wdrożenie u dziecka nawyków dietetycznych, które ułatwią ograniczenie przyrostu masy ciała przy niepohamowanym apetycie towarzyszącym tej chorobie, między innymi, należy postarać się, aby polubiło warzywa, co niesie za sobą szereg innych korzyści pro-zdrowotnych.

6.5. Cele leczenia cukrzycy W opiece nad pacjentem jest istotne określenie celów leczenia cukrzycy.

Pod tym pojęciem należy rozumieć uzyskanie wartości docelowych w zakresie: glikemii, ciśnienia tętniczego, lipidogramu, masy ciała (Zalecenia kliniczne PTD, 2016).

U osób w starszym wieku i w sytuacji współistnienia schorzeń towarzyszących, jeśli prognoza przeżycia nie osiąga 10 lat, należy złagodzić kryteria wyrównania do stopnia, który nie pogorszy jakości życia pacjenta.

- 59 -

Ogólnie we współczesnej diabetologii obowiązuje zasada daleko posuniętej indywidualizacji celów i intensyfikacji terapii. U każdego chorego na cukrzycę, zwłaszcza cukrzycę II, określając cele i dokonując wyboru strategii terapeutycznej, należy uwzględnić postawę pacjenta i spodziewane zaangażowanie w leczenie (także osób z jego otoczenia), stopień ryzyka wystąpienia hipoglikemii i jej ewentualne konsekwencje (poważniejsze u osób w starszym wieku, z uszkodzonym układem krążenia i/lub nerwowym), czas trwania cukrzycy, oczekiwaną długość życia, występowanie poważnych powikłań naczyniowych cukrzycy i istotnych chorób towarzyszących, stopień edukacji pacjenta oraz relacje korzyści i ryzyka uzyskania określonych wartości docelowych terapii. W niektórych sytuacjach (np. przy obecności zaawansowanych powikłań, w starszym wieku) wyznaczone cele leczenia należy osiągać stopniowo, w ciągu kilku miesięcy (2-6) (Zalecenia kliniczne, 2016).

6.6. Kryteria wyrównania gospodarki lipidowej Kryteria wyrównania gospodarki lipidowej jakie powinny być według Zaleceń klinicznych z 2016 roku zostały przedstawione w tabeli 2.10. Do tych zaleceń należy dołączyć zwrócenie uwagi na wyrównywanie ciśnienia tętniczego tak, aby było ono poniżej dla ciśnienia skurczowego 140 mm Hg, a dla ciśnienia rozkurczowego < 90 mm Hg. ono odpowiednio dla ciśnienia skurczowego.

Tabela 2.10. Wartości frakcji cholesterolu przyjęte jako cele do osiągnięcia podczas wyrównywania gospodarki lipidowej.

1.

Cholesterol całkowity

Stężenie [mg/dl/(mmol/l)] < 175 mg/dl (< 4,5 mmol/l)

2.

Cholesterol frakcji LDL

<7 0 mg/dl (< 1,9 mmol/l)

3.

Cholesterol frakcji HDL > 40 mg/dl (> 1,0 mmol/l)

Lp.

4.

5.

Rodzaj cholesterolu

Cholesterol frakcji „nie HDL” Triglicerydy

Uwagi U młodych chorych przy cukrzycy I (< 40 r.ż.) dopuszczalna jest wartość < 100 mg/dl (< 2,6 mmol/l) Dla kobiet wyższe

< 130 mg/dl (< 3,4 mmol/l)

o 10 mg/dl (o 0,275 mmol/l) -

< 150 mg/dl (< 1,7 mmol/l)

-

Źródło: Zalecenia kliniczne dotyczące postępowania u chorych na cukrzycę 2016. Diabetol.

Klin. 2016; 5 (supl. A): A1-A76.

- 60 -

W opiece nad pacjentem z cukrzycą należy stosować zasady holistycznego podejścia tzn. wielodyscyplinarnego. Tym samym w proces leczenia powinno być zaangażowanych wielu specjalistów posiadających wiedzę na temat choroby i chcących wspólnie pracować z pacjentem. W tej grupie najlepszymi specjalistami są: dyplomowany dietetyk, pielęgniarka po kursie kwalifikacyjnym z pielęgniarstwa diabetologicznego, fizjoterapeuta, diagnosta laboratoryjny, psycholog, a w zasadzie najlepiej jakby to był psychodietetyk, lekarze specjaliści w zakresie diabetologii, angiologii, diagnostyki laboratoryjnej, nefrologii i okulistyki. Te zalecenia zostały uwzględnione w aspekcie monitorowania dorosłych chorych podawanych dla pacjentów polskich od 2005 roku. Ostatnie z 2016 r. ujęto w tabeli 2.11.

Tabela 2.11. Zalecenia dotyczące monitorowania dorosłych chorych na cukrzycę.

Częstość wykonywania badania

Specjalista zaangażowany w badanie

Lp.

Badanie

1.

Edukacja dietetyczna i terapeutyczna

Na każdej wizycie

2.

HbA 1c

Raz w roku, częściej w przypadku wątpliwości utrzymania normoglikemii lub konieczności weryfikacji skuteczności leczenia po jego modyfikacji

3.

Cholesterol całkowity, Raz w roku, częściej w przypadku HDL, LDL, triglicery- obecności dyslipidemii dy w surowicy krwi

Lekarz – diabetolog, diagnosta kliniczny

4.

Albuminuria

Raz w roku u chorych nieleczonych inhibitorami ACE lub antagonistami receptora AT1

Lekarz – diabetolog, diagnosta kliniczny

5.

Badanie ogólne moczu z osadem

Raz w roku

Lekarz – diabetolog, nefrolog; diagnosta kliniczny

6.

Kreatynina w surowi- Raz w roku cy krwi i wyliczanie (w przypadku cukrzycy typu 1 po eGFR 5 latach trwania choroby)

- 61 -

Dietetyk, pielęgniarka, fizjoterapeuta, psycholog, lekarz Lekarz – diabetolog, diagnosta kliniczny

Lekarz – diabetolog, diagnosta kliniczny

Lp.

Badanie

Częstość wykonywania badania

Specjalista zaangażowany w badanie

5.

Kreatynina, Na+, K+, Ca 2+, PO4 3– w surowicy krwi

Co pół roku u chorych z podwyższonym stężeniem kreatyniny w surowicy krwi

6.

Dno oka przy rozszerzonych źrenicach

U chorych na cukrzycę typu 1 po 5 latach; u chorych na cukrzycę typu 2 – od momentu rozpoznania choroby

7.

Choroby, których pierwotną przyczyną ich powstania jest cukrzyca

Wymagane konsultacje

8.

Pracownik socjalny – celem oceny sytuacji socjalnej pacjenta i zabezpieczenia jego podstawowych potrzeb życiowych.

Lekarz – diabetolog, diagnosta kliniczny Lekarz – diabetolog, okulista Lekarze – neurolog, chirurg naczyniowy lub angiolog, kardiolog, ortopeda, nefrolog

Źródło – zmodyfikowane: Zalecenia kliniczne dotyczące postępowania u chorych na cukrzycę 2016. Diabetol. Klin. 2016;, 5(supl. A): A1-A76.

6.7. Pojęcie indeksu glikemicznego oraz ładunku glikemicznego Przystępując do zaleceń dotyczących postępowania dietetycznego u chorych na cukrzycę wydaje się celowym omówienie pojęć jak, indeks glikemiczny (GI – ang. Glycemic Index) oraz ładunek glikemiczny (GL – ang. Glycemic Load), pochodzących z produktu referencyjnego, którym jest najczęściej glukoza (GI = 100).

Pierwszy raz terminem indeksu glikemicznego posłużyli się prawie 40 lat temu (1976 r.) dr P.A. Crapo i jego współpracownicy z Uniwersytetu w Stanford w Kaliforni, USA. Badając efekty podania glukozy, sacharozy i innych węglowodanów skrobiowych na poziom poposiłkowej glukozy i insuliny wśród dorosłych osób. Zmiany te porównywano do podania 50 mg glukozy dwa razy u każdej z 19 badanych osób, gdy były podane same w formie napoju lub w kombinacji z innymi składnikami odżywczymi jako posiłek. Reakcja organizmu czyli zmiany w poziomie glukozy we krwi i insuliny były różne.

W efekcie badacze we wnioskach stwierdzili, że wielkość cząsteczki węglowodanu wpływa na poziomy glukozy i insuliny we krwi, bardziej złożone - 62 -

węglowodany wywołują niższą odpowiedź. Przy czym w ich opinii mogło to wynikać ze zmian w trawieniu bardziej niż w absorpcji.

Problem indeksu glikemicznego i jego stosowania był na tyle ważny w tamtym okresie, że powstał raport przygotowany przez ekspertów FAO/WHO „Report of a Joint FAO/WHO Expert Consultation, Rome, 14-18 April 1997, Reprinted 1998 The role of glycemic index in food choice”. Eksperci stwierdzili w nim i rekomendowali m.in.: „20. Że, w celu wybrania prozdrowotnej żywności, zarówno chemiczny skład jak i fizjologiczny efekt węglowodanów znajdujących się w żywności powinien być brany pod uwagę, ponieważ chemiczna natura węglowodanów w żywności nie całkowicie opisuje ich skutki fizjologiczne.

21. Że, dla dokonania wyboru żywności indeks glikemiczny może być stosowany jako użyteczny wskaźnik wpływu żywności na zintegrowane reakcje glukozy we krwi. Kliniczne zastosowanie obejmuje cukrzycę i upośledzoną tolerancję glukozy. Zalecane jest, aby indeks glikemiczny był używany do porównania produktów o podobnym składzie w grupach żywności.

22. Aby publikowane dane o odpowiedzi glikemicznej na produkty były uzupełniane, w miarę możliwości za pomocą testów miejscowych środków spożywczych, z których są przygotowywane, ponieważ mogą one mieć istotny wpływ na odpowiedź glikemiczną w organizmie z powodu ich różnorodności i sposobu gotowania.”

Kluczowe dla teorii indeksu i ładunku glikemicznego okazały się badania prof.

D. Jenkinsa i T. Wolever’a (Uniwersytet w Toronto, Kanada), którzy w 1981 r. opublikowali pracę z wynikami swoich badań z testowania różnych produktów i posiłków u osób zdrowych i chorych. Indeks glikemiczny wykorzystali do porównania zdolności różnych węglowodanów do podnoszenia poziomu glikozy we krwi. Jest to istotne z tego względu, że w tym czasie były stosowane jedynie wymienniki węglowodanowe lub chlebowe przy układaniu diet dla osób z cukrzycą. Ten system wymiany stwierdzał, że cała żywność dostarczająca skrobię oddziałuje w ten sam sposób na poziom glukozy w organizmie.

Indeks glikemiczny (Glycemic Index) jest wynikiem porównanie pól pod krzywą wzrostu (AUC) poziomu glukozy we krwi po 120 minutach od spożycia produktu w ilości dostarczającej 50 g przyswajalnych węglowodanów oraz równoważnej ilości czystej glukozy. Dla glukozy przyjęto arbitralnie wartość indeksu glikemicznego równą 100. W czasie badania u wolontariuszy - 63 -

pobierana jest krew na oznaczenie glukozy przeważnie w odstępach czasowych co 15 minut i po jej oznaczeniu wykreśla się odpowiednie krzywe, które wykazują wzrost do pewnego poziomu, a potem powolny spadek. Przyjmuje się, że do oceny GI produktu potrzebne są pomiary uzyskane od 10 wolontariuszy (wskazania wg British Dietetic Association). Z tak otrzymanych wartości wylicza się GI dla określonego produktu, czyli: GI = [powierzchnia pod krzywą glikemiczną dla badanego produktu (AUC) / powierzchnia pod krzywą glikemiczną glukozy (AUC)] x 100 W przypadku zmiany standardu na biały chleb (jednostki chlebowe) występuje pewna trudność. Wynika ona z faktu, że znacznie trudniej jest określić 50 g węglowodanów w chlebie jest niż, gdy mamy do czynienia z 50 g glukozy.

Przeliczanie: GI – wzorzec glukoza – GI dla glukozy = 100; GI dla białego chleba = 70 GI – wzorzec biały chleb – GI dla glukozy = 143; GI dla białego chleba = 100 (produkt x 0,7) Produkty żywnościowe dzieli się na dwie lub trzy grupy o zróżnicowanym GI. Stąd w podziale na dwie grupy mamy: niski GI < 50, wysoki GI > 50; Na trzy grupy: niski GI < 55; średni GI = 56 – 69; wysoki GI < 70 lub więcej.

Poniżej podano cechy charakterystyczne dla indeksu glikemicznego GI: 1. Uszeregowanie produktów według indeksu metabolicznego nie sugeruje ułożenia ściśle według siły glikemicznej.

2. Nie zawiera on (IG) czynnika określającego zawartość węglowodanów, jakkolwiek jest istotnie zależny od węglowodanów.

3. Bazuje na fizjologicznym pomiarze jakości węglowodanów.

4. Nie zmienia się wraz z ilością żywności, stąd nie można go używać do regulowania spożycia.

5. Nie zachowuje się jak składnik odżywczy.

Pierwsze zalecenia edukacyjne dla posługiwania się GI i GL zostały opracowane przez Towarzystwo Żywieniowe z Australii (Nutrition Society of Australia). Wynikało to z faktu, że jedną z pierwszych osób, która oznaczała GI i GL oraz opublikowała dane w czasopismach naukowych i tym samym spopularyzowała ten sposób oceny żywienia była prof. Jennie Brand-Miller z Uniwersytetu w Sydney.

- 64 -

Zalecenia te brzmią następująco: 1. Jakość, a nie ilość węglowodanów jest istotna.

2. Powinno stosować się GI raczej niż oceniać zawartości cukru celem określenia jakości żywności.

3. Liczba posiłków i przekąsek może być zindywidualizowana, jak również preferowana wielkość węglowodanowych porcji.

4. Lista żywności o niskim GI może być pomocna – aktualne wielkości GI nie są konieczne.

5. Przepisy na potrawy mogą być modyfikowane, aby osiągnąć niskie GI. Zyskuje się to poprzez podmianę – podmiana dodatków.

Poziom glukozy we krwi po zjedzeniu waha się w zależności wartości GI. Jak wyglądają przykładowe krzywe przedstawiono je poniżej (Rycina 2.6.).

Rycina 2.6. Poziom cukru we krwi po zjedzeniu produktów o niskim lub wysokim indeksie glikemicznym.

W ciągu doby te wahania mają charakter fal o różnej wysokości, która uzależniona jest od czynników osobniczych i zjedzonej żywności. Poniżej przedstawiono na rycinach 2.7. A i B dobowe wahania poziomu cukru we krwi u osób, które zjadły podczas 5 posiłków produkty o niskim lub wysokim indeksie glikemicznym.

- 65 -

A.

B.

Rycina 2.7. A i B. Dobowe wahania poziomu cukru we krwi osoby, która zjadła produkty o niskim lub wysokim indeksie glikemicznym.

Wyniki badań dla konkretnych dwóch produktów różniących się poziome GI (wysoki – biały chleb; niski – batoniki zbożowe) wskazują, że są one zróżnicowane i zależne od produktu (wyższe podniesienie krzywej dla białego chleba w stosunku do batoników) i też są uwarunkowane różnicami osobniczymi (Ryciny 2.8. i 2.9.).

- 66 -

Liczba obserwacji

Liczba obserwacji

GI [%]

GI [%]

Rycina 2.8. Histogram GI (indeksu glikemicznego, n = 47) dla białego chleba.

Rycina 2.9. Histogram GI (indeksu glikemicznego, n = 49) dla batoników zbożowych.

W jednym z badań przeprowadzonych wśród 11 osób (5 mężczyzn i 6 kobiet) stwierdzono, że nie było różnicy między pomiarami GI wykonanymi rano i wieczorem, jak również nie było różnic między pomiarami wykonanymi u kobiet i mężczyzn, a otrzymane wartości wykazują duże zróżnicowanie. Ładunek glikemiczny (GL – ang. Glycemic Load) Ładunek glikemiczny żywności, posiłków czy zwyczajów żywieniowych jest obliczany przez pomnożenie indeksu glikemicznego przez ilość węglowodanów w każdym produkcie wchodzącym w skład dania, posiłku czy całodziennej racji pokarmowej, a następnie tak otrzymane wyniki sumuje się.

Dodatkowo od tak otrzymanej wartości należy odjąć wcześniej zsumowany błonnik z tych produktów, w których on występuje. W efekcie końcowym otrzymujemy wartość ładunku glikemicznego.

GL = (GI x ilość węglowodanów w posiłku)/100 1 jednostka GL – efekt glikemiczny 1 g glukozy Typowa dieta zawiera przeważnie ok. 100 GL jednostek/dzień (zakres 6-180). Podobnie jak w przypadku GI został dokonany podział GL na dwa zakresy: niski GL = 10 lub mniej, średni GL = i wysoki GL = 20 i więcej. Sumaryczny GL w ciągu jest zróżnicowany na trzy zakresy niski GL < 80, średni GI w zakresie 80 – 120 i wysoki GL > 120. Sposób wyliczania ładunku glikemicznego podano w tabeli 2.12.

- 67 -

W efekcie wprowadzenia indeksu glikemicznego i ładunku glikemicznego w aktualnych zaleceniach zdrowotnych zwraca się większą uwagę na charakter węglowodanów, a mniej na całkowite ich ilości.

Tabela 2.12. Sposób wyliczania ładunku glikemicznego (GL) dla przykładowego posiłku.

Żywność 150 ml soku pomarańczowego 2 herbatniki z mąki pszennej

Węglowodany [g]

Indeks Udział GI % Ogółem glikemiczny w całym posiłku węglowodanów [GI] [GL]

13

24

46

24% x 46 = 11

21

38

69

38% x 69 = 26

150 ml mleka

7

13

27

24% x 46 = 11

1 kromka tost

13

24

70

24% x 46 = 11

Ogółem

54

Posiłek GL=58

Wśród czynników mających wpływ na wielkość GI, a tym samym efekt po spożyciu węglowodanów, w zależności od ich typów i ilości, wyróżnia się czynniki wewnętrzne i zewnętrzne mające wpływ na poziom glukozy we krwi. Do czynników wewnętrznych (intrinsic variables) zalicza się: fizyczną formę żywności (np. sok vs. cały owoc, pure ziemniaczane vs. całe ziemniaki), dojrzałość wegetacyjną, stopień przetworzenia, typ skrobi (amyloza vs. amylopektyna), styl przygotowania (metody gotowania i jego czasu, wysokość temeperatury w czasie gotowania oraz zastosowaną wodę), specyficzny typ produktu (makaron nitki a makaron na łazanki) lub odmianę rośliny (ryż długoziarnisty vs. ryż krótkoziarnisty). W grupie czynników zewnętrznych (extrinsic variables), które mogą wpływać na podwyższenie lub obniżenie glukozy we krwi zalicza się: poszczenie/głodzenie, przedposiłkowy poziom glukozy, stopień oporności na insulinę i skład makroskładników odżywczych w przyjmowanym pożywieniu Zestawienie wybranych czynników wpływających na poziom GI przedstawiono w tabeli 2.13.

- 68 -

Tabela 2.13. Wybrane czynniki, mechanizmy działania i wybrane produkty żywnościowe mające wpływ na poziom indeksu glikemicznego (GI).

Lp.

Czynniki

Mechanizm

Przykłady

1.

Żelatynizacja skrobi

2.

Złapanie w potrzask

Spaghetti, owsianka, herbatniki – mają mniejszą ilość spęczniałej skrobi Pumpernikiel i chleb ziarnisty, rośliny strączkowe, jęczmień.

3.

Wysoki stosunek amyloza/amylopektyna

Im mniejszy stopień spęcznienia tym wolniejszy stopień trawienia.

Włóknista otoczka wokół fasoli i nasion oraz komórek roślin działa jako fizyczna bariera, obniża dostęp enzymów do skrobi znajdującej się w środku.

Im więcej amylozy zawiera żywność, tym trudniej skrobia pęcznieje i wolniej jest trawiona.

4.

Oporna skrobia

Skrobia niedostępna, ziarna nierozdrobnione.

5.

Wielkość cząsteczki

6.

Lepkość błonnika

7.

Cukier

8.

Kwasowość

9.

Tłuszcz

Im mniejsza jest cząsteczka, tym woda i enzymy mogą łatwiej przenikać (większa powierzchnia dostępu).

Kleisty, rozpuszczalny błonnik powoduje wzrost lepkości zawartości jelita i to zmniejsza interakcje pomiędzy skrobią i enzymami. Drobno zmielona mąka pszenna i ryżowa są szybko trawione i absorbowane ponieważ błonnik nie jest lepki.

Trawienie cukru produkuje jedynie połowę cząsteczek glukozy w stosunku do skrobi (druga połowa to fruktoza). Obecność cukru również żeluje skrobię przez przyłączanie wody i obniżanie ilości dostępnej wody.

Kwasowość żywności opóźnia opróżnianie żołądka, obniżając stopień w którym skrobia może być strawiona.

Tłuszcze zmniejszają stopień opróżniania żołądka, trawienia skrobi.

- 69 -

Rośliny strączkowe, skrobia kukurydziana zawierają więcej amylozy niż inne zboża.

Całe ziarna zbóż, zimne gotowane ziemniaki, niedojrzałe banany, ziemniaki ugotowane częściowo.

Drobno zmielona mąka ma GI wysokie. Gruboziarnista mąka ma duże cząsteczki i niższe GI. Bułeczki owsiane, fasole, soczewica, jabłka.

Niektóre herbatniki, niektóre płatki śniadaniowe, które są bogate w cukry mają relatywnie niski indeks GI. Ocet, sok cytrynowy, dresingi, warzywa marynowane, chleb na zakwasie.

Chrupki ziemniaczane mają mniejsze GI niż ugotowane ziemniaki.

Jednakże, jak do tej pory brak jest dobrych badań tzw. „intervention studies” (badania, w których obserwuje się efekty wprowadzanych zmian w żywieniu przez okres co najmniej kilkunastu miesięcy, a pacjenci przydzielani są do różnych typów diet w sposób losowy), które by oceniły potencjalny wpływ diet o niskim indeksie glikemicznym, wysokiej zawartości błonnika pokarmowego na obniżenie ryzyka wystąpienia cukrzycy lub zapobiegały powstawaniu zmian w układzie sercowo-naczyniowym u pacjentów z cukrzycą.

W Stanowisku Polskiego Towarzystwa Diabetologicznego w jego zaleceniach klinicznych, dotyczących postępowania u chorych na cukrzycę z 2016 r. źródłem węglowodanów powinny być produkty o niskim indeksie glikemicznym czyli o wartościach < 55 GI. 6.8. Zasady leczenia dietetycznego wśród chorych na cukrzycę – zalecenia ogólne Ostatnie dane wskazujące na to, że stan zdrowia osób chorujących na cukrzycę może zostać znacznie pogorszony. Fakt ten wynika z poszukiwania związków pomiędzy zanieczyszczeniem środowiska, żywieniem a stanem zaawansowania choroby. Do substancji, które mają istotne znaczenie zalicza się metale ciężkie (żelazo, kadm, arsen, ołów), związki organiczne (polichlorowane bifenyle), związki azotu oraz substancje, które podawane są pacjentom podczas badań, czyli środki kontrastowe. Zauważa się zwiększenie częstości występowania cukrzycy szczególnie u tych osób, które obciążone są dziedzicznie. Największe zagrożenie te substancje stanowią jednak u tych pacjentów, którzy już mają cukrzycę zdiagnozowaną, gdyż dochodzi wtedy do znacznego pogorszenia stanu zdrowia.

Wydawałoby się, że żelazo jako pierwiastek, który jest składnikiem odżywczym, a przy jego niedoborach dochodzi do anemii to suplementowanie nim nie powinno stanowić zagrożenia. Jednakże, jak wykazano w grupie pacjentów z hemochromatozą (choroba metaboliczna, w której wyniku dochodzi do gromadzenia się żelaza w organizmie) częściej dochodzi do rozwoju cukrzycy. Również stwierdzono, że nadmierne spożycie żelaza prowadzi do zwiększenia ryzyka insulinooporności, zespołu metabolicznego oraz cukrzycy II. Szczególny problem związany jest z nefropatią, w której szybciej dochodzi do uszkodzenia nerek.

Sugeruje się, że wpływ ma na to prooksydayjne działanie znajdującego się w kanalikach nerkowych żelaza. Nadmiar żelaza gromadzący się śródmiąższowych komórkach trzustki powoduje nadmierne odkładanie się kolagenu i nieprawidłową mikrocyrkulację w komórkach, a w efekcie występują niedobory insuliny.

- 70 -

U osób chorych na cukrzycę II stwierdza się istotnie wyższe zawartości kadmu w krwi, moczu oraz włosach. Pomiar dokonanego w moczu kadmu o wartości powyżej 1,0 μg/l wskazuje na ryzyko wystąpienia cukrzycy. Kadm, jako pierwiastek o długim biologicznym okresie półtrwania, przy jego wybiórczym gromadzeniu się w nerkach, stanowi tym samym istotne zagrożenie.

Zagrożenie ze strony arsenu wiązane jest z jego podobnymi właściwościom biochemicznymi do fosforu. Zastępuje fosfor w reakcjach, podczas których powstaje ATP. W miejsce ATP tworzy się wtedy arsenian ADP. Dochodzi do zaburzenia szlaków metabolicznych, w których wymagana jest obecność ATP. Innym zagrożeniem dla zdrowia jest fakt, że arsen wpływa na ekspresję genów. Wzrastające zjawisko powstawania wolnych rodników powoduje z kolei uszkodzenie komórek beta trzustki, które nie mają odpowiedniej ilości enzymów hamujących stres oksydacyjny.

Obecność nadmiernej ilości ołowiu w środowisku, w regionach szczególnie uprzemysłowionych, powoduje jego kumulację w organizmie człowieka, a tkanką, w której się gromadzi jest tkanka kostna. Nefrotoksyczne działanie ołowiu, które postępuje z wiekiem jest jeszcze bardziej nasilone, gdyż gdy występuje cukrzyca to obserwuje się zjawisko synergii.

Podobne zjawiska, jak wcześniej podane zależności, wykazano w przypadku innych ksenobiotyków.

Opisane powyżej problemy z metalami toksycznymi i związkami organicznymi łączą się ściśle z jakością i bezpieczeństwem zdrowotnym żywności.

We wszystkich dotychczasowych zaleceniach żywieniowych zwracano szczególną uwagę na sposób dobierania produktów żywnościowych, tak aby dieta była maksymalnie zbilansowana i dostarczała składników odżywczych w odpowiedniej ilości zgodnej z zaleceniami w tym schorzeniu. Wydaje się, że odnotowywane coraz liczniejsze przypadki zachorowania na cukrzycę w tych rejonach świata, gdzie mamy katastrofalne zanieczyszczenie środowiska powinno zwrócić uwagę na jakość produktów, które wybiera się do skomponowania diety dla osoby z cukrzycą.

Polskie Towarzystwo Diabetologiczne od 2005 r. co roku przygotowuje opracowanie zaleceń dotyczących postępowania u chorych z cukrzycą. W tej chwili grupa naukowców liczy około 50 osób, a powstające opracowania, które wynikają ze wspólnych uzgodnień opierają się na podstawach evidence based medicine. W wydanych w 2016 r. zaleceniach klinicznych w części, dotyczącej - 71 -

terapii behawioralnej zostały uwzględnione zalecenia dietetyczne. Istotnym jest podkreślenie, że na samym początku zostało podane, kto ma prawo do edukowania pacjenta z cukrzycą w zakresie prawidłowego żywienia – autorzy opracowania stwierdzili, że do tego są w pełni uprawnieni: lekarz, dietetyk, pielęgniarka diabetologiczna, edukator diabetologiczny. Określony został cel leczenia dietetycznego, czyli utrzymanie bliskiego normie stężenia glukozy w surowicy krwi. Dotyczy to również optymalnego stężenia lipidów i lipoprotein, odpowiedniego ciśnienia tętniczego krwi oraz uzyskania i utrzymywania należnej masy ciała. Najbardziej istotna zmiana jest w podejściu do węglowodanów, gdyż aktualnie jest brak wystarczających dowodów, aby było możliwe ustalenie ich optymalnej ilości. Stąd ogólne stwierdzenie, że powinny to być węglowodany pochodzące z pełnoziarnistych produktów zbożowych, szczególnie tych o indeksie glikemicznym poniżej 55. Zmieniono obostrzenia dotyczące spożycia soli dla osób z umiarkowanym nadciśnieniem tętniczym i cukrzycową chorobą nerek. Zostało przyjęte zalecenie ogólne, że ilość spożytej soli w ciągu dnia może wynosić do 6 g/dobę.

6.9. Alkohol a cukrzyca Wystąpienie cukrzycy II jest wiązane z istotnym wzrostem ryzyka chorób naczyń, takich jak choroba niedokrwienna serca i udar, jak również powikłań zdrowotnych począwszy od niewydolności nerek po utratę wzroku. Łącznie, w 2010 r. około 12% wydatków na świecie w zakresie zdrowia publicznego zostało przeznaczonych na leczenie cukrzycy, stanowi to około 376 mld USD. Przyjmuje się, że w kolejnych latach kwota znacznie przekroczy 500 mld USD, gdyż liczba pacjentów wzrośnie z 220 milionów w 2011 r. do 366 milionów w 2030 r. Przy takich wydatkach nie można ignorować kosztów pośrednich, w tym cukrzycy Takie postacie ignorować kosztów pośrednich, w tym absencji chorobowej spowodowanej cukrzycą, wcześniejszym przechodzeniem na emeryturę i zapotrzebowaniem na opiekę społeczną.

Obok ustalonych czynników stylu życia mających wpływ na rozwój cukrzycy II, takich jak palenie tytoniu, otyłość i dieta, spożywanie alkoholu również odgrywa swoją rolę w rozwoju cukrzycy II. Rezultaty otrzymane z badań, z ostatnich 20 lat, nawet tych opartych o dowody naukowe każą być bardzo ostrożnym z wyciąganiem daleko idących wniosków. Wyniki badań z analizy danych opublikowanych w 2009 r. pozostają w sprzeczności z najnowszymi z 2015 r. w czasopiśmie uznanym za jedno z najważniejszych, które - 72 -

zajmuje się problematyką cukrzycy Diabetes Care. Opracowane statystycznie dane 1 902 605 uczestników z 39 badań, w których było 125 926 przypadków z cukrzycą II wskazują, że opracowania zajmujące się spożytą dawką alkoholu i odpowiedzią organizmu na nią, w przypadku obecności cukrzycy II zazwyczaj identyfikowane są ze zmniejszeniem ryzyka jej wystąpienia przy umiarkowanym poziomie ekspozycji (picia alkoholu) – zarówno u mężczyzn jak i kobiet. Jednakże niektóre z analiz nie potwierdzają tego faktu u mężczyzn a jedynie u kobiet, co może być związane z ich zachowaniami związanymi ze spożyciem alkoholu – np. deklaracje o braku picia alkoholu, to jakie populacje wprowadzone są do przeglądów. W tym ostatnim przypadku dotyczy to liczebności populacji azjatyckiej w ogólnej liczbie uczestników badań.

Te pozorne zmniejszenie ryzyka cukrzycy II u pijących umiarkowanie, próbuje się wytłumaczyć przy pomocy hipotezy przeciwzapalnej, która zakłada, że alkohol może korzystnie zmieniać ekspresję białek zapalnych, zaangażowanych w procesy metaboliczne, w tym adiponektyny i interleukiny-1 p oraz ewentualnym stymulującym wpływem alkoholu na syntezę HDL. Jednak badania badające takie mechanizmy miały znaczące ograniczenia ze względu na krótki okres obserwacji oraz małą wielkość próbek. Stąd jest pewne ograniczenie możliwości uogólniania wyników zarówno na poziomie populacji jak i w długoterminowej perspektywie.

Dodatkowe rozważania dotyczą, czy ta zastanawiająca odwrotna często zależności pomiędzy związkami picia umiarkowanie alkoholu i cukrzycą II jest związana z samym alkoholem, czy może ze związkami zawartymi w napojach alkoholowych. Stąd też jest wiele badań tego typu, ale ich wyniki są niespójne.

Podczas, gdy jedne potwierdzają silne obniżenie ryzyka cukrzycy II tylko dla wina to inne wskazują na bardziej szkodliwe skutki dla trunków o wyższej zawartości alkoholu niż piwo. To zróżnicowanie w otrzymywanych wynikach może być udziałem w badaniach różnych populacji charakteryzujących się częstszym spożyciem jednych typów napojów alkoholowych w stosunku do innych. Jedne z badań podają, że picie drinków z soku pomarańczowego z alkoholem poprawia wrażliwość na insulinę, w stosunku do picia samego soku pomarańczy. Zauważono też porównywalną poprawę w redukcji poposiłkowej glikemii dla piwa, wina i ginu w badaniach wykonanych wśród australijskich studentów. Nie zauważono skutków picia różnych napojów alkoholowych na poziom adiponektyny. W efekcie badacze potwierdzają, że rodzaj napoju alkoholowego nie ma związku ze zmianami w cukrzycy, a jedynie sam alkohol.

- 73 -

Zwrócono także uwagę na sposób i częstość picia alkoholu – obserwuje się wyższe zmniejszenie ryzyka przy większej liczbie dni w tygodniu, gdy konsumuje się alkohol w stosunku do wyższego ryzyka związanego z nadmiernym piciem tego trunku.

Jednakże, w związku z licznymi wątpliwościami aktualnie stwierdza się, że dalsze badania są obecnie wymagane, aby lepiej zrozumieć różnice między płciami specyficzne w zależności od „dawka-odpowiedź” pomiędzy spożyciem alkoholu i cukrzycą typu 2. Badania te powinny być wspomagane przez zastosowanie szczegółowych specyficznych analiz, które pozwolą na modelowanie wpływu zmian do ekspozycji na alkohol w zależności od funkcji czasu.

Do tego jednak czasu, politycy, lekarze i opinia publiczna powinni zachować ostrożność w rozważaniach o możliwości stosowania umiarkowanego spożycia alkoholu w celu zmniejszenia ryzyka metabolicznego związanego z cukrzycą.

W rozważaniach o piciu alkoholu wskazuje się na umiarkowane jego picie.

Pojęcie to jest różnie interpretowane przez rządy wielu krajów: USA – dwie porcje na dzień (jedna porcja to 340 ml piwa) dla mężczyzny, a jedna dla kobiety.

RPA – do dwóch porcji (340 ml) na dzień dla mężczyzny i dla kobiety.

Australia – w ciągu jednej okazji nie więcej niż cztery porcje (jedna porcja to 10 g alkoholu), a w ciągu dnia to dla mężczyzny i kobiety po dwie porcje.

Wielka Brytania – wprowadziła częstość spożycia w ciągu tygodnia tzw. regularność spożycia – regularne picie to dla mężczyzn nie więcej niż 3-4 porcje na dzień, a dla kobiet 2-3 porcji. Jedna porcja 440 ml piwa o zawartości 5% alkoholu odpowiada 2,2 porcji alkoholowej.

W Polsce aktualna jest ustawa z dnia 26 października 1982 r. o wychowaniu w trzeźwości i przeciwdziałaniu alkoholu, która jest publikowana w formie ujednoliconej jako Obwieszczenie Marszałka Sejmu Rzeczypospolitej Polskiej z dnia 25 marca 2016 r. w sprawie ogłoszenia jednolitego tekstu ustawy o wychowaniu w trzeźwości i przeciwdziałaniu alkoholizmowi. Nie ma w niej określenia, co oznacza umiarkowane picie alkoholu. Znajdują się w niej dwa określenia stan po spożyciu alkoholu i stan nietrzeźwości. Występuje on, gdy zmierzona zawartość alkoholu w organizmie wynosi lub prowadzi do: w pierwszym przypadku do stężenia we krwi od 0,2-0,50/00, albo w wydychanym powietrzu jest od 0,1-0,25 mg alkoholu/1 dm3, w drugim przypadku stężenie we krwi jest powyżej 0,50/00 albo w wydychanym powietrzu jest powyżej 0,25 mg alkoholu/1 dm3.

- 74 -

Stanowisko Polskiego Towarzystwa Diabetologicznego w swoich zaleceniach klinicznych dotyczących postępowania u chorych na cukrzycę z 2016 r. wśród podawanych zaleceń dietetycznych odnosi się też do picia alkoholu i wyraźnie stwierdza się w nim, że spożywanie alkoholu przez chorych na cukrzycę nie jest zalecane. Dodatkowo poucza pacjenta, iż w związku z tym, że alkohol hamuje uwalnianie glukozy z wątroby, to picie alkoholu zwłaszcza bez dodatkowej konsumpcji przekąsek może sprzyjać rozwinięciu się hipoglikemii u pacjentów stosujących insuliny lub doustne leki przeciwcukrzycowe.

Hipoglikemia może również rozwinąć się, gdy alkohol pije się w trakcie lub po wysiłku fizycznym. Podano również, że dopuszcza się picie czystego alkoholu etylowego, co nie oznacza to czystego spirytusu, a przeliczenie go na ilość dla spożycia przez mężczyznę odpowiadającą 30 g/dzień, a przez kobietę w ilości 20 g/dzień. W praktyce chodzi o takie rodzaje napojów alkoholowych, które będą zawierały jak najmniej węglowodanów. W sposób jednoznaczny stwierdzono, że alkoholu nie powinni spożywać chorzy z takimi schorzeniami jak dyslipidemia (hipertriglicerydemia), neuropatie i zapalenie trzustki, które potwierdzone zostały w wywiadzie.

Zakończenie Wzrasta zainteresowanie profilaktyką chorób dietozaleznych, do których wg EUFIC należą otyłość, choroby sercowo-naczyniowe, cukrzyca, niedobory żywieniowe, choroby zębów i przyzębia oraz choroby nowotworowe. Wiemy coraz więcej o czynnikach środowiskowych, niestety, liczne badania opisują niekorzystne skutki zanieczyszczeń na zdrowie człowieka. Z drugiej strony nadzieję daje postęp ekologicznych upraw i hodowli do wytwarzania żywności organicznej. Jest oczywiste, iż pobierany przez całe życie człowieka pokarm, który zalicza się do czynników środowiskowych, wywiera znaczący wpływ na stan zdrowia, co przekłada się na wartości humanitarne i ekonomiczne.

Rozwój nauk żywieniowych spowodował włączenie się do badań nowoczesnych nauk tj. nutrigenetyki, nutrigenomiki i innych określanych jako ,,omics” czyli badań nad wpływem czynników środowiskowych na genetyczne modyfikacje fenotypu, a w konsekwencji na stan zdrowia człowieka. Aktualne badania nauk ,,omics” objęły najnowocześniejsze dziedziny wiedzy. Poszukiwaniom tym służą postępy nauk podstawowych jak: chemia, fizyka, biologia oraz wielu kierunków klinicznych, na czele z genetyką i biochemią kliniczną, endokrynologią, pediatrią i wieloma innymi dyscyplinami medycznymi.

- 75 -

Choroby metaboliczne obejmują ważny i niełatwy obszar działania dla nauk przyrodniczych i medycznych. Zadania wynikające z opieki zdrowotnej nad pacjentem z chorobą metaboliczną są wyzwaniem, także dla zawodu dietetyka.

Tym bardziej, że leczenie żywieniowe w wielu jednostkach chorobowych jest podstawą leczenia, a niekiedy jedyną metodą terapii.

Podkreślić należy, iż publikacje z tego zakresu są coraz trudniejsze w odbiorze, nawet przez Czytelnika dobrze zorientowanego w tematyce przyrodniczej i medycznej.

Niemniej jednak, każdemu, kto należy do zespołów współdziałających z opieką lekarską, wiedza o samych chorobach oraz wynikających z tej wiedzy zaleceniach terapeutycznych, w tym dietetycznych może okazać się bardzo pomocna.

- 76 -

Zastosowane skróty w tekście A APBD – glikogenoza typ IV – ang. Adult Polyglucosan Body Disease ATP – adenozyno-5’-trifosforan B BCAAs – aminokwasy o rozgałęzionych łańcuchach – ang. Branched-Chain Amino Acids BCKA – α-ketoaminokwas rozgałęziony – ang. Branched-Chain α-keto Acid BCKAD – dehydrogenaza α-ketoaminokwasów rozgałęzionych – ang. Branched-Chain α-keto Amino Acid Dehydrogenase C CF – mukowiscydoza – ang. Cystic fibrosis, Mucoviscidosis CFRD – cukrzyca związana z mukowiscydozą – ang. Cystic Fibrosis – Related Diabetes Choroby sieroce – ang. Orphan Diseases CFTR – białko błonowe mukowiscydozy – ang. Cystic Fibrosis Transmembrane Regulator D DDT – 1,1,1-trichloro-2,2-bis-(4-chlorofenylo)etan, dichlorodifenylotrichloroetan – np. Azotox DNA – kwas dezoksyrybonukleinowy – ang. Deoxyribonucleic Acid DRI – Zalecane Dzienne Spożycie – ang. Dietary Reference Intake G GABA – kwas gamma-aminomasłowy GALE – enzym 4-epimeraza UDP-galaktozowa GALK – enzym galaktokinaza GALT – enzym urydylo-transferaza galaktozo-1-fosforanowa GBE1 – enzym 1,4-α-glukozydaza – ang. Glycogen Branching Enzyme 1 GDE – amylo-1,6-glukozydaza, enzym usuwający rozgałęzienia – ang. Glycogen Debranching Enzyme

- 77 -

GI – indeks glikemiczny – ang. Glycemic Index GL – ładunek glikemiczny – ang. Glycemic Load GLUT2 – transporter glukozy – ang. Glucose Transporter 2 GSBE – enzymy tworzące rozgałęzienia glikogenu – ang. Glycogen Synthase Branching Enzyme GSD – glikogenoza – ang. Glycogen Storage Disease GYS2 – syntaza glikogenowa 2 – ang. Glycogen Synthase 2 I IFG – nieprawidłowa glikemia na czczo – ang. Impaired Fasting Glucose IGT – nieprawidłowa tolerancja glukozy – ang. Impaired Glucose Tolerance IUPAC – Międzynarodowa Unia Chemii Czystej i Stosowanej – ang. International Union of Pure and Applied Chemistry K KICA – kwas α-keto-izokapronowy – ang. α-ketoisocaproic Acid) KIVA – kwas α–keto-izowalerianowy – ang. α-ketoisovaleric Acid KMVA – kwas α–keto-β-metylowalerianowy – ang. α-keto-β-methylvaleric Acid L LADA – późno ujawniająca się cukrzyca I – ang. Latent Autoimmune Diabetes in Adults M MSD – choroba syropu klonowego – ang. Maple Syrup Disease MSUD – choroba syropu klonowego – ang. Maple Syrup Urine Disease N NGT – prawidłowa tolerancja glukozy – ang. Normal Glucose Tolerance O OECD – Organizacja Współpracy Gospodarczej i Rozwoju – ang. Organisation for Economic Co-operation and Development OR – iloraz szans – ang. Odds Ratio P PAH – hydroksylaza fenyloalaniny – ang. Phenylalanine Hydroxylase enzyme

- 78 -

PCBs – polichlorowane bifenyle – ang. Polichlorinated biphenyls PERT – terapia zastępcza kwasoodpornymi enzymami trzustkowymi (PERT – ang.

Pancreatic Enzyme Replacement Therapy) PFKM – fosfofruktokinaza mięśniowa – ang. Human Muscle Phosphofructokinase PDE – enzym fosforylaza rozkładająca łańcuchy boczne glikogenu – ang. Phosphorylase Debranching Enzyme PKU – fenyloketonuria – ang. Phenylketonuria PUFA – wielonienasycone kwasy tłuszczowe – ang. Polyunsaturated Fatty Acids PYGL – wątrobowa izoforma fosforylazy – ang. – Liver Glycogen Phosphorylase PYGM – mięśniowa izoforma fosforylazy glikogenowej, miofosforylaza – ang. Muscle Glycogen Phosphorylase – myophosphorylase, EC 2.4.1.1 R RASFF – System Wczesnego Ostrzegania o Niebezpiecznej Żywności i Paszach – ang.

Rapid Alert System for Food and Feed Ś ŚSSPŻ – Środki Spożywcze Specjalnego Przeznaczenia Żywieniowego T T1DM – cukrzyca I, cukrzyca typu 1 – ang. Type 1 Diabetes Mellitus U UDP – urydyno-5’-difosforan W WHO – Światowa Organizacja Zdrowia – ang. World Health Organization Wrodzone choroby metaboliczne – ang. Inherited Metabolic Diseases Z ZM – zespół metaboliczny – ang. MetS = Metabolic Syndrome

- 79 -

Bibliografia Bal J. (red.) Biologia molekularna w medycynie. Elementy genetyki klinicznej. Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 2011.

Bejtka M., Malińska D. Glikogenozy – choroby genetyczne związane z zaburzeniami metabolizmu glikogenu Post. Biochemii 2011; 57(2): 148-157.

Biesalski H.K., Grimm P. Żywienie. Atlas i podręcznik. Wrocław: Elsevier Urban&Partner, 2012 (wydanie polskie) Chuang D.T., Chuang J.L., Wynn R.M. Lessons from genetic disorders of branched-chain amino acid metabolism. J. Nutr. 2006; 136(1 Suppl): 243S-9S. Ciborowska H., Rudnicka A. Żywienie zdrowego i chorego człowieka. Warszawa: PZWL, 2014.

Frazier D.M., Allgeier C., Homer C., Marriage B.J., Ogata B., Rohr F., Splett P.L., Stembridge A., Singh R.H. Nutrition management guideline for maple syrup urine disease: an evidence– and consensus-based approach. Mol. Genet. Metab. 2014; 112(3): 210-217.

Kowalik A., Sykut-Cegielska J. Niedożywienie energetyczno-białkowe u 3-letniej dziewczynki z fenyloketonurią – opis przypadku. Dietetyka. Oficjalne Czasopismo Polskiego Towarzystwa Dietetyki, 2013; 7(1): 16-21.

Kowalik A, Narojek L, Sykut-Cegielska J; Realizacja diety z ograniczeniem leucyny, izoleucyny i waliny u dzieci z chorobą syropu klonowego (MSUD) [Compliance of the diet restricted with leucine, isoleucine and valine in maple syrup urine disease (MSUD) children, Rocz Panstw Zakl Hig 2007, 58(1): 95-101 Kowalik A., Sykut-Cegielska J. Problemy żywieniowe a stan wyrównania metabolicznego u dziewczynki z chorobą syropu klonowego – opis przypadku. Dietetyka.

Oficjalne Czasopismo Polskiego Towarzystwa Dietetyki, 2015: 8(1): 14-17.

Kunachowicz H., Nadolna I., Przygoda B., Iwanow K. Tabele składu i wartości odżywczej żywności. Warszawa: PZWL, 2005.

Marchewka Z., Grzebinoga A. Substancje chemiczne – czynnikami ryzyka nefropatii cukrzycowej. Postepy Hig. Med. Dosw. 2009; 63: 592-597.

Myers K.A., Reeves M., Wei X.C., Khan A. Cerebral edema in maple syrup urine disease despite newborn screening diagnosis and early initiation of treatment. JMD Rep. 2012; 3: 103-106.

Niezgoda A., Taybert J., Czech-Kowalska J., Dariusz D., Dobrzańska A. Choroba syropu klonowego jako przyczyna ostrego zespołu intoksykacji w okresie noworodkowym – doświadczenia własne. Algorytm postępowania neonatologicznego. Post.

Neonatol. 2013; 19(2): 17-22. Özen H. Glycogen storage diseases: new perspectives. World J. Gastroenterol. 2007; 13(18): 2541–2553.

- 80 -

Payne A., Barker H. Dietetyka i żywienie kliniczne. Wrocław: Elsevier Urban & Partner, 2013. (wydanie polskie) Phillips C.M. Nutrigenetics and metabolic disease: current status and implications for personalised nutrition. Nutrients 2013; 5(1): 32-57.

Phillips C.M., Goumidi L., Bertrais S et al. ACC2 gene polymorphisms, metabolic syndrome, and gene-nutrient interactions with dietary fat. J. Lipid. Res. 2010; 51(12): 3500-3507.

Pietrzak-Fiećko R., Smoczyński S.S., Borejszo Z. Poziom polichlorowanych bifenyli w mleku kobiecym w zależności od wybranych czynników. Roczn. PZH, 2004; 55(4): 297-305.

Potter N.L., Nievergelt Y., Shriberg L.D. Motor and speech disorders in classic galactosemia. JMD Rep. 2013;11:31-41.

Ruzzin J i Goksøyr A; Environmental factors in metabolic diseases – the invisible threat of food contaminants Health delivery, DiabetesVoice, 2012; (4) 30 -33 Problemy genetyki medycznej, PZWL, 1971 Sales N M R, Pelegrini B P and Goersch M C; Nutrigenomics: Definitions and Advances of This New Science,.Review Article Journal of Nutrition and Metabolism Volume 2014 (2014), Article ID 202759, 6 pages Suskind D.L., Lenssen P. Algorytmy żywienia dzieci. Wrocław: Elsevier Urban & Partner, 2013. (wydanie polskie) Watson R.R., Preedy V.R., Zibadi S. (red.) Alcohol, nutrition, and health consequences. New York: Humana Press, 2013.

Wessel AE , Mogensen KM , Rohr F , Erick M , Neilan EG , Chopra S , Levy HL , Szary KJ , Wilkins-Haug L , Berry GT; Management of a Woman With Maple Syrup Urine Disease During Pregnancy, Delivery, and Lactation., JPEN J Parenter Enteral Nutr, 2015 Sep;39(7):875-9.

Width M., Reinhard T. Dietetyka kliniczna. Wrocław: Elsevier Urban & Partner, 2014. (wydanie polskie) Zalecenia kliniczne dotyczące postępowania u chorych na cukrzycę 2016. Diabetol.

Klin. 2016; 5(supl. A): A1-A76.

Zinnanti W. J., Lazovic J. Interrupting the mechanisms of brain injury in a model of maple syrup urine disease encephalopathy (2012), J Inherit Metab Dis (2012) 35:7179

- 81 -

MSUD Family Support Group [data dostępu 26.05.2016 r.] http://www.msud-support.org Southeast Genetics Organization [data dostępu 26.05.2016 r.] https://southeastgenetics.org/ngp/guidelines.php/60/cs/0/0/MSUD%20Nutrition%20 Guidelines/Version%201.47/Comparative%20Standards MSUD Family Support Group [data dostępu 26.05.2016 r.] http://www.msud-support. org i http://www.msud-support.org/index.php/diet-wise

- 82 -