Mineraalien imeytyminen suolesta on ravinnon mineraalisisällön ohella merkittävin ennenaikaisten vastasyntyneiden mineraalien saantia ja siten myös luuston mineralisaatiota rajoittava tekijä (Klein 2002, Rigo ym. 2007, Abrams ja Committee on Nutrition 2013). Ennenaikaisesti syntyneiden lasten ravitsemussuosituksia laadittaessa on tutkimustietoon perustuvilla arvioilla mineraalien imeytymisestä ollut hyvin keskeinen rooli (Mimouni ym. 2014).
Kalsiumin on esitetty imeytyvän ennenaikaisten vastasyntyneiden suolistosta verenkiertoon pääasiassa passiivisella mekanismilla, parasellulaarisella diffuusiolla, koska imeytyvän kalsiumin määrä on useiden tutkimusten perusteella suoraan verrannollinen kalsiumin saantiin, eikä sillä näytä olevan ylärajaa. (Barltrop ja Oppè 1973, Barltrop ym. 1977, Salle ym. 1986, Giles ym. 1987, Bronner ym. 1992, Kovacs 2014b, Kovacs 2015). Tätä hypoteesia tukemaan siteerataan useimmiten Bronnerin ym. (1992) tuloksia, joiden mukaan D-vitamiinin saannilla ei näyttäisi olevan vaikutusta kalsiumin imeytymiseen ennenaikaisesti syntyneen lapsen suolistossa (Bronner ym. 1992, Klein 2002, Agostoni ym. 2010, Rubin 2012, Abrams ja Committee on Nutrition 2013, Bhatia ym. 2013, Kovacs 2014b).
Bronner ym. (1992) kokosivat ja analysoivat jälkikäteen useista aiemmista ennenaikaisten vastasyntyneiden kalsiumtasapainoa käsittelevistä tutkimuksista kerättyä tutkimustietoa. Tässä laajassa tutkimuksessa tarkasteltiin 72 tunnin ajan 103:a 3 viikon ikäistä raskausviikolla H31 syntynyttä vauvaa, jotka oli jaettu neljään ryhmään. Yksi ryhmä sai ravinnokseen pelkkää rintamaitoa, toinen rintamaitoa ja D-vitamiinilisää, kolmas näiden ohella kalsiumlisää ja neljäs
ryhmä sai pienipainoisille vastasyntyneille tarkoitettua äidinmaidonkorviketta D-vitamiinilisän kera.
D-vitamiiniannokset vaihtelivat 1000–2000 IU/vrk. Kalsiumin netto-imeytyminen suolesta määritettiin mittaamalla ravinnon sisältämän kalsiumin ja ulostenäytteiden kalsiumin erotus.
Ryhmien välillä ei havaittu merkittävää eroa kalsiumin imeytymisessä. D-vitamiinilisä tai kalsiumlisä ei aiheuttanut imeytymisen merkittävää lisääntymistä. Kalsiumin netto-imeytymisen ja kalsiumin saannin välillä todettiin lineaarinen riippuvuus. Imeytyvä osuus oli noin 58 % ja pysyi vakiona riippumatta saannista (Bronner ym. 1992).
Tutkijat päättelivät, että D-vitamiinista riippuvainen transsellulaarinen kalsiumin imeytymismekanismi ei ole epäkypsyyden takia vielä toiminnassa ennenaikaisilla vastasyntyneillä ensimmäisen elinkuukauden aikana tai sen osuus kokonaisimeytymisestä on vielä merkityksettömän pieni (Bronner ym. 1992, Klein 2002, Agostoni ym. 2010, Abrams ja Committee on Nutrition 2013). Kyseistä tutkimusta on kuitenkin kritisoitu sen vuoksi, että sen alkuperäinen tarkoitus ei ollut arvioida D-vitamiinin vaikutusta kalsiumin imeytymiseen (Bronner ym. 1992, Agostoni ym. 2010).
Normaalia suurempien kalsitriolimäärien (0,1–3,0 µg/kg) lyhytaikainen annostelu ei Venkataramanin ym. (1986) 19 pikkukeskosta käsittäneessä interventio-tutkimuksessa saanut aikaan merkittävää seerumin kalsiumpitoisuuden suurenemista. Tämän tuloksen on tulkittu viittaavan siihen, että ennenaikaisten lasten suolisto ei reagoi kalsitrioliin, eikä kalsiumin aktiivista imeytymistä juuri tapahdu (Venkataraman ym. 1986, Kovacs 2014b, Kovacs 2015). Tämän tutkimuksen rajoitteena oli, että siinä ei käytetty vertailuryhmää (Venkataraman ym. 1986, Mimouni ym. 2014).
Saman tutkimusryhmän toisessa interventio-tutkimuksessa Koo ym. (1986) antoivat 8:lle pikkukeskoselle 4,0 µg/kg kalsitriolia suonensisäisesti kolmen vuorokauden ajan. Tutkimus sisälsi tällä kertaa 9 pikkukeskosen vertailuryhmän, joille ei annettu lainkaan kalsitriolia. Kalsitriolia saaneiden lasten seerumin kalsiumpitoisuuden havaittiin olevan selvästi suurempi kuin vertailuryhmän (Koo ym. 1986). Tätä on käytetty todisteena siitä, että ennenaikaisten vastasyntyneiden suolisto reagoi suuriin kalsitrioliannoksiin ja että kalsiumin aktiivista transsellulaarista imeytymistä siis tapahtuu näillä lapsilla (Koo ym. 1986, Mimouni ym. 2014).
Tutkimuksessa havaittiin kuitenkin myös luuston uudismuodostusta kuvaavan osteokalsiinin pitoisuuden selkeä suureneminen. Lisäksi tutkimukseen osallistuneet keskoset saivat vain vähän kalsiumia suun kautta, eikä virtsanäytteistä mitattu kalsiumin ja kreatiniinin suhde muuttunut.
Näiden seikkojen perusteella on esitetty, että tutkimuksessa havaittu seerumin kalsiumpitoisuuden suureneminen ei todennäköisesti johtunut lisääntyneestä kalsiumin imeytymisestä suolistossa, vaan
kalsiumin vapautumisesta verenkiertoon luun lisääntyneen hajotuksen seurauksena (Koo ym. 1986, Kovacs 2014b). Ennenaikaisten vastasyntyneiden elimistön reaktioita pienempiin, fysiologisiin kalsitrioliannoksiin ei ole tutkittu (Mimouni ym. 2014).
Senterren ym. (1983) tutkimuksessa tarkasteltiin 30:n pikkukeskosen mineraaliaineenvaihduntaa.
Keskoset oli jaettu kolmeen yhtä suureen tutkimusryhmään, joista yhdelle annettiin vain rintamaitoa, toiselle rintamaitoa ja lisäksi 1200 IU D-vitamiinia ja kolmannelle rintamaitoa, 1200 IU D-vitamiinia ja fosfaattilisää. Tutkimuksessa mitattiin kalsiumin ja fosfaatin imeytymistä suolesta, säilymistä elimistössä ja eritystä virtsaan sekä ulosteeseen. Tuloksena oli, että molemmissa D-vitamiinilisää saaneissa ryhmissä keskimääräinen kalsiumin imeytyminen suolesta oli merkittävästi runsaampaa kuin pelkkää rintamaitoa saaneilla, mutta kaikista ryhmistä vain fosfaattilisää saaneilla vastasyntyneillä kalsiumia jäi elimistöön merkittävästi enemmän. Tällä ryhmällä kalsiumin eritys virtsaan oli selvästi vähäisempää kuin kahdella muulla ryhmällä (Senterre ym. 1983).
Tutkijat itse tulkitsivat näiden tulosten tarkoittavan, että D-vitamiini lisää kalsiumin imeytymistä ennenaikaisesti syntyneiden lasten suolistossa ja päättelivät keskosten D-vitamiinin aineenvaihdunnan sekä suoliston kalsitriolivasteen olevan siten normaaleja. Kuitenkin he totesivat myös, että kalsiumin lisääntynyt imeytyminen näyttää johtavan sen erityksen lisääntymiseen munuaisissa, eikä kalsiumia siten jää merkittävästi suurempaa määrää elimistön käyttöön, koska rintamaidon pieni fosfaattipitoisuus estää hydroksiapatiitin muodostusta tehden ylimääräisestä kalsiumista yksinään käyttökelvotonta luuston rakennusaineeksi ilman fosfaattilisää (Senterre ym.
1983).
Jotkut pitävät tätä Senterren ym. (1983) tutkimustulosta todisteena siitä, että D-vitamiinilla ei ole vaikutusta kalsiumin imeytymiseen ennenaikaisten vastasyntyneiden suolistossa, koska tutkimuksessa D-vitamiinin käyttö ei lisännyt kalsiumin pysymistä elimistössä (Senterre ym. 1983, Kovacs 2014b). Toiset taas ovat samaa mieltä Senterren ym. (1983) kanssa, että tulokset päinvastoin näyttävät vahvistavan, että D-vitamiinilla on kalsiumin imeytymistä lisäävä vaikutus (Senterre ym. 1983, Agostoni ym. 2010, Bhatia ym. 2013). Näiden tulosten merkitystä vähentää kuitenkin se, että niiden paikkansapitävyyttä ei ole varmistettu isotooppimenetelmillä, eikä samanlaista tutkimusta ole suoritettu nykyaikaisten ravitsemussuositusten mukaista mineraalisisällöltään runsaampaa ruokavaliota noudattaen (Senterre ym. 1983, Agostoni ym. 2010, Abrams ja Committee on Nutrition 2013).
Tutkimukset D-vitamiinin vaikutuksesta kalsiumin imeytymiseen ennenaikaisten vastasyntyneiden suolistossa ovat siis tuottaneet ristiriitaisia tuloksia, minkä syynä voi olla käytettyjen tutkimusasetelmien erilaisuus (Bhatia ym. 2013). Joidenkin arvioiden mukaan tähänastinen tutkimustieto ei vielä riitä todistamaan kalsiumin passiivista suolistoimeytymistä koskevaa hypoteesia oikeaksi. Joka tapauksessa kalsiumin ja fosfaatin aktiivisen D-vitamiinin säätelemän suolistoimeytymisen tarkkaa käynnistymisajankohtaa, ja sen osuutta ennenaikaisen vastasyntyneen mineraaliaineenvaihdunnassa ei ole vielä selvitetty (Abrams ja Committee on Nutrition 2013).
D-vitamiinin lisäksi kalsiumin imeytymiseen suolistossa vaikuttavat useat muutkin tekijät (Trindade 2005, Bhatia ym. 2013). Ravinnon kalsiumin muodolla on merkitystä, koska imeytyäkseen kalsiumin täytyy olla ionisoituneessa muodossa (Trindade 2005). Kalsium on ennenaikaisille vastasyntyneille sairaalassa enteraalisesti annettavissa äidinmaidonvahvikkeissa ja -korvikkeissa erilaisina kalsiumsuoloina, joiden imeytyminen suolessa riippuu niiden liukoisuudesta: huonosti liukenevat suolat imeytyvät myös huonommin (Schanler ja Abrams 1995, Klein 2002, Trindade 2005, Bhatia ym. 2013). Kalsiumfosfaatti liukenee huonommin kuin kalsiumkloridi, -sitraatti ja – karbonaatti (Schanler ym. 1988, Schanler ja Abrams 1995, Trindade 2005, Bhatia ym. 2013).
Orgaaniset kalsiumsuolat ovat hyvin liukenevia ja imeytyvät siksi helposti suolesta. Tällaisia ovat mm. kalsiumglukonaatti ja kalsiumglyserofosfaatti (Schanler ym. 1988, Atkinson ym. 1993, Trindade 2005, Sharp 2007, Bhatia ym. 2013).
Myös ravinnon sisältämien rasvojen määrä ja koostumus vaikuttaa kalsiumin imeytymiseen, koska suolessa kalsium muodostaa yhdessä rasvojen (erityisesti suuria määriä palmitaatti-rasvahappoa sisältävien) kanssa liukenemattomia saippuayhdisteitä jolloin kalsiumia imeytyy vähemmän (Trindade 2005, Bhatia ym. 2013). Rintamaito sisältää triglyseridejä, joissa palmitaatti on kiinnittynyt glyseroli-rungon keskimmäiseen hiiliatomiin. Tällainen rakenne vähentää saippuayhdisteiden muodostusta kalsiumin kanssa ja parantaa siten kalsiumin imeytymistä rintamaidosta verrattuna äidinmaidonkorvikkeisiin, joiden sisältämissä triglyserideissä palmitaatti on kiinnittynyt glyseroli-rungon ulompiin hiiliatomeihin (Carnielli ym. 1995, Trindade 2005).
Nestemäisten äidinmaidonkorvikkeiden tuotannossa käytetään kuumennusta korvikkeiden säilyvyyden pitkittämiseksi, mutta tällöin voi tapahtua ns. Maillard-reaktio, jonka seurauksena syntyneet yhdisteet sitovat kalsiumia ja vähentävät näin sen imeytymistä (Langhendries ym. 1992, Sarria ym. 2001, Rigo ym. 2007, Mimouni ym. 2014).
Tärkeä kalsiumin suolistoimeytymistä ja sen käyttöä luun rakennusaineena määrittävä tekijä näyttäisi olevan myös ravinnon kalsium-fosfaatti suhde. Rintamaidossa kalsiumin ja fosfaatin massojen suhde on 2:1, jota on suositeltu myös äidinmaidonkorvikkeiden kalsium-fosfaatti suhteeksi (Klein 2002, Agostoni ym. 2010, Mimouni ym. 2014).
Kalsiumin imeytymistä ennenaikaisten lasten suolistossa on tutkittu aiemmin pääasiassa määrittämällä kalsiumin ns. metabolinen tasapaino eli mittaamalla ravinnon kalsiumsisältö ja virtsaan sekä ulosteeseen eritetty kalsium. Tämän tyyppinen tutkimus on kuitenkin teknisesti vaativa ja monimutkainen toteuttaa, joten nykyaikana sen sijaan käytetään usein kahden erilaisen kalsiumin stabiilin isotoopin annosteluun perustuvaa menetelmää (ns. dual-tracer stable isotope technique) (Abrams 2010). Kumpaakin tutkimusmenetelmää käyttäen on kerätty suuri määrä tietoa kalsiumin aineenvaihdunnasta, mutta tulosten perusteella näyttää myös siltä, että kalsiumin imeytymisessä on ennenaikaisilla vastasyntyneillä suurta yksilöllistä vaihtelua (Mimouni ym.
2014).
Hillmanin ym. (1993) isotooppitutkimuksessa suolesta imeytyvän ravinnon kalsiumin osuus vaihteli ruokavalion mukaan välillä 47–76 % (Hillman ym. 1993). Bronnerin ym. (1992) metabolista tasapainoa mittaamalla saatujen tulosten mukaan ruokavalio ei vaikuttanut kalsiumin imeytymiseen merkittävästi ennenaikaisilla vastasyntyneillä, suolesta imeytyvän kalsiumin osuus oli keskimäärin 58 %, ja imeytyvän kalsiumin kokonaismäärä oli suorassa suhteessa ravinnon kalsiumsisältöön (Bronner ym. 1992). Schanlerin ym. (1988) tutkimuksessa mitattiin metabolisen tasapainon lisäksi ennenaikaisten vastasyntyneiden luuston mineraalisisältöä yksienergisellä fotoniabsorptiometrialla.
Heidän tutkimusaineistossaan kalsiumin imeytyminen vaihteli ruokavaliosta riippuen välillä 31–70
% (Schanler ym. 1988). Rintamaidon sisältämästä kalsiumista näyttää imeytyvän suurempi osuus kuin äidinmaidonkorvikkeen kalsiumista (Rigo ym. 2007). Vaihtelevat tutkimustulokset ovat aiheuttaneet suuria eroja eri asiantuntijaryhmien laatimiin virallisiin suosituksiin ennenaikaisten lasten kalsiumin saannista (Mimouni ym. 2014). Liian suuri ravinnon kalsiumsisältö voi lisätä kalsiumin erittymistä ulosteeseen ja altistaa ennenaikaisen vastasyntyneen nekrotisoivalle enterokoliitille (Rigo ym. 2007).
Schanler ym. (1988) havaitsivat imeytyvän fosfaatin osuuden vaihtelevan ruokavalion mukaan välillä 61–91 % (Schanler ym. 1988). Ravinnon kalsiumin säilyminen elimistössä näyttää riippuvan ravinnon fosfaatin imeytymisestä. Fosfaatin imeytyminen suolistossa näyttää vähenevän merkittävästi, jos ravinnon kalsium on huonosti imeytyvässä muodossa (Agostoni ym. 2010).
7 POHDINTA
Ennenaikaisesti syntyy vuosittain merkittävä määrä lapsia Suomessa ja maailmalla. Moderneissa länsimaissa vastasyntyneiden tehohoidon kehittyminen on merkittävästi parantanut näiden lasten mahdollisuuksia selvitä elimistön epäkypsyyden aiheuttamista sopeutumisvaikeuksista ja muista ongelmista ensimmäisinä syntymän jälkeisinä viikkoina ja kuukausina. Tämän kehityksen on osaltaan mahdollistanut pitkäkestoinen tutkimustyö, jota on tehty ennenaikaisten vastasyntyneiden fysiologian erityispiirteiden selvittämiseksi. Ennenaikaisten vastasyntyneiden mineraaliaineenvaihduntaa on tutkittu jo vuosikymmenien ajan, alkaen ensimmäisistä sikiöiden ja keskosten kehonkoostumusta käsittelevistä tutkimuksista viime vuosisadan alkupuolella.
Tämän opinnäytetyön tavoitteena oli muodostaa tähänastisen tutkimustiedon perusteella tarkka ja kokonaisvaltainen kuva ennenaikaisen vastasyntyneen kalsiumin, fosfaatin ja D-vitamiinin aineenvaihdunnan fysiologiasta säätelyjärjestelmineen. Lähestymistapa mineraaliaineenvaihdunnan tarkasteluun oli tässä työssä siten teoreettinen ja laaja-alainen.
Yleisesti ottaen kalsiumin ja fosfaatin aineenvaihdunnasta ihmiselimistössä tiedetään nykyään jo paljon. Eri elinjärjestelmien toiminta ja hormonien tehtävät on selvitetty molekyylitasolle asti, mutta tietämys esimerkiksi D-vitamiinin suorista luustovaikutuksista on edelleen puutteellista.
Sikiön sekä täysiaikaisen vastasyntyneen mineraaliaineenvaihdunnan tutkimus on luonut pohjaa myös ennenaikaisen vastasyntyneen mineraaliaineenvaihdunnan ymmärtämiselle. Sekä sikiön että täysiaikaisen vastasyntyneen mineraaliaineenvaihdunnasta on lukuisten alkuperäistutkimusten lisäksi julkaistu useita katsausartikkeleja. Sikiön mineraaliaineenvaihdunnan fysiologia on kuitenkin edelleen osin tuntematon. Erityisesti ihmissikiöistä kerättyä tutkimustietoa on vähän, suuri osa tiedosta on saatu eläinmalleista. Ihmissikiöillä tehtävää tutkimusta rajoittavat varmaankin siihen liittyvät tekniset vaikeudet ja eettiset kysymykset. Tähänastisen tutkimustiedon perusteella sikiön mineraaliaineenvaihdunnan on havaittu eroavan huomattavasti aikuisen ihmisen mineraaliaineenvaihdunnasta. Kalsiumin ja fosfaatin aineenvaihdunnan tärkeimpinä piirteinä sikiöllä voidaan pitää mineraalien saantia istukan kautta, veren suuria kalsium- ja fosfaattipitoisuuksia, luuston nopeaa mineralisaatiota raskauden viimeisen kolmanneksen aikana sekä aikuisen ihmisen fysiologiaan verrattuna selvästi poikkeavaa hormonien eritystä. Merkittävä avoin kysymys on edelleen D-vitamiinin merkitys sikiön kalsium- ja fosfaattiaineenvaihdunnalle ja raskauden aikaisen D-vitamiinin puutteen vaikutus sikiön kehitykseen. Fosfaatin kuljetuksen
mekanismeja istukassa ei vielä tunneta juuri lainkaan, ja epäselvää on myös, mikä kudos erittää ihmissikiön verenkierrossa havaittua PTHrP:ä.
Syntymää seuraa sopeutumisvaihe, jonka aikana mineraaliaineenvaihdunnassa tapahtuu suuria muutoksia. Näiden muutosten ansiosta mineraaliaineenvaihdunta kykenee lopulta huolehtimaan kalsium- ja fosfaattitasapainosta uudessa, kohdunulkoisessa ympäristössä. Sopeutumista tapahtuu sekä täysiaikaisen että ennenaikaisen syntymän jälkeen, mutta pidemmälle kehittyneen elimistön ansiosta täysiaikaisen vastasyntyneen mineraaliaineenvaihdunta sopeutuu yleensä ongelmitta, kun taas ennenaikaisella vastasyntyneellä sopeutumisvaiheeseen liittyy monia haasteita, joihin sairaalahoidon on pyrittävä vastaamaan. Tämän sopeutumisvaiheen kulku ja sen aikana tapahtuvat muutokset täysiaikaisella vastasyntyneellä tunnetaan jo varsin hyvin. Lisätietoa tarvitaan vielä ainakin PTHrP:n erityksen muutoksesta syntymän jälkeen sekä rintamaidon sisältämän PTHrP:n fysiologisesta merkityksestä. Mielenkiintoinen ja erityisesti ennenaikaisen vastasyntyneen kalsiumaineenvaihdunnan kannalta oleellinen kysymys on: missä kehitysvaiheessa D-vitamiinista riippuvainen kalsiumin aktiivinen imeytyminen käynnistyy suolistossa?
Kalsiumin ja fosfaatin merkitystä ennenaikaisen vastasyntyneen elimistössä on tutkittu paljon, ja tutkijat näyttävät olevan yksimielisiä, että näiden lasten kalsiumin ja fosfaatin tarve on ensimmäisinä elinviikkoina suuri. Tutkimusmenetelmien kulmakivenä on jo vuosikymmenien ajan ollut kalsiumin, fosfaatin ja eri hormonien pitoisuuksien määrittäminen veri- ja virtsanäytteistä.
Viime vuosisadan alussa mineraaliaineenvaihdunnan tutkimuksessa uraauurtavia kehonkoostumustutkimuksia tehtiin kadavereja analysoimalla, ja nämä tulokset ovat edelleen perustana nykyisille kliinisessä työssä käytetyille mineraaliravitsemussuosituksille. Sittemmin näiden vanhojen tutkimusten tuloksia on varmennettu myös nykyaikaisilla isotooppimenetelmillä.
Ennenaikaisten vastasyntyneiden mineraaliaineenvaihdunnasta on aiemmin tehty useita kirjallisuuskatsauksia, joista laajimmat ja laadukkaimmat ovat kansallisten tai kansainvälisten asiantuntijaryhmien työn tulosta ja toimivat pohjana virallisille ennenaikaisten vastasyntyneiden ravitsemussuosituksille.
Kalsiumin pitoisuus verenkierrossa pienenee syntymän jälkeen ennenaikaisesti syntyneillä lapsilla selvästi enemmän kuin täysiaikaisesti syntyneillä. Fosfaatin pitoisuuden muutoksista ei ole yhtä paljon tietoa. Viime aikoina julkaistut tutkimustulokset parenteraalisen ravinnon aminohapposisällön vaikutuksista varhaiseen mineraaliaineenvaihduntaan ovat avanneet uusia näkökulmia ennenaikaisen vastasyntyneen ravitsemukseen.
Kalsiumin ja fosfaatin aineenvaihduntaa säätelevistä hormoneista PTH:n toiminnasta näyttää olevan eniten tutkimustietoa ennenaikaisilla vastasyntyneillä. Käytettävissä olevan tiedon perusteella PTH:n eritys on ennenaikaisella lapsella suunnilleen samanlaista kuin täysiaikaisella vastasyntyneellä, kuten myös lisäkilpirauhasten kyky reagoida kalsiumpitoisuuden pienenemiseen.
PTHrP:n eritystä ja tehtäviä on ilmeisesti tutkittu vain vähän ennenaikaisilla vastasyntyneillä, mutta tähänastinen tutkimustieto viittaa siihen, että sillä ei ole juurikaan merkitystä mineraaliaineenvaihdunnan säätelyssä. Rintamaidon suuri PTHrP-sisältö tekee siitä kiintoisan tutkimuskohteen, mutta toisaalta se on selkeästi riittämättömän kalsium- ja fosfaattisisällön takia sellaisenaan joka tapauksessa huono ravinnon lähde ennenaikaisille vastasyntyneille. Kalsitoniinin osuudesta ennenaikaisen vastasyntyneen mineraaliaineenvaihdunnan säätelyssä ei näytä vielä olevan täysin selkeää käsitystä.
Kalsiumin ja fosfaatin aineenvaihduntaa säätelevistä hormoneista todennäköisesti kliinisen työn kannalta merkittävimmät avoimet kysymykset liittyvät D-vitamiiniin. D-vitamiinin aineenvaihdunnasta ennenaikaisen vastasyntyneen elimistössä tiedetään jo melko paljon, ja se näyttää olevan käytännössä samanlainen kuin täysiaikaisella vastasyntyneellä. Sen sijaan D-vitamiinin merkitystä mineraaliaineenvaihdunnan säätelyssä käsitelleet tutkimukset ovat tuottaneet ristiriitaisia tuloksia. Tärkein kysymys on (kuten edellä mainittiin): missä vaiheessa D-vitamiiniriippuvainen kalsiumin imeytyminen käynnistyy? Tällä tiedolla olisi luonnollisesti merkitystä laadittaessa suosituksia D-vitamiinin annostelusta ennenaikaisille vastasyntyneille, joskin annostelussa on toki otettava huomioon myös muita seikkoja, esim. D-vitamiinin vaikutukset muihin elinjärjestelmiin kuin luustoon ja suolistoon. Myös D-vitamiinin suoria luustovaikutuksia olisi varmasti hyödyllistä tutkia lisää ottaen huomioon tutkimustulokset, joiden mukaan suuret D-vitamiiniannokset saattavat kiihdyttää luuston hajotusta ja uudismuodostusta ennenaikaisilla vastasyntyneillä. Tänä vuonna julkaistut tulokset herättävät myös uusia kysymyksiä 3-epi-25(OH)D-vitamiinin mahdollisesta roolista ennenaikaisen vastasyntyneen mineraaliaineenvaihdunnassa.
Tämän kirjallisuuskatsauksen perusteella vaikuttaa siltä, kalsiumin ja fosfaatin aineenvaihduntaan osallistuvista elinjärjestelmistä munuaisten toimintaa on tutkittu vähiten. Tähänastisesta tutkimustiedosta on vaikea muodostaa selkeää kuvaa ennenaikaisen syntymän vaikutuksista kalsiumin ja fosfaatin munuaiseritykseen. Tärkeä kysymys mineraaliaineenvaihdunnan kannalta on, missä vaiheessa fosfaatin takaisinimeytymisen säätely alkaa toimia ennenaikaisella vastasyntyneellä. Tätä on selvitetty useissa tutkimuksissa, mutta selkeää vastausta ei tässä työssä kuitenkaan löytynyt. Yhden tutkimuksen mukaan fosfaatin eritys virtsaan on välittömästi syntymän
jälkeen enneaikaisilla vastasyntyneillä selvästi runsaampaa kuin täysiaikaisilla, mutta toisaalta joidenkin tutkimusten mukaan jopa erittäin pienipainoisilla keskosilla näyttää tapahtuvan fosfaatin takaisinimeytymistä pian syntymän jälkeen. Ajatus munuaisten verenvirtauksen syntymän jälkeisen lisääntymisen vaikutuksista kalsiumin ja fosfaatin eritykseen ennenaikaisella vastasyntyneellä toistuu useiden tutkimusryhmien pohdinnoissa. Useiden tutkimusten mukaan fosfaatin puutteellinen saanti ravinnosta näyttää johtavan kalsiumin lisääntyneeseen erittymiseen virtsaan.
Luuston aineenvaihduntaa on tutkittu ennenaikaisilla vastasyntyneillä laajasti ja monenlaisin menetelmin. Ennenaikaisesti syntyneiden lasten luuston aineenvaihdunnan tutkimuksessa on käytetty kalsiumin ja fosfaatin sekä mineraaliaineenvaihduntaa säätelevien hormonien pitoisuuksien määrittämisen lisäksi useiden muiden merkkiaineiden, kuten veren luustotyypin alkalisen fosfataasin, osteokalsiinin, tyypin 1 kollageenin C-terminaalisen telopeptidin, tyypin 1 prokollageenin C-terminaalisen propeptidin ja virtsan deoksipyridinoliinin, hydroksiproliinin ja syklisen AMP:n pitoisuuksien mittausta. Lisäksi on käytetty radiologisia tutkimusmenetelmiä eli DXA-mittausta ja kvantitatiivista ultraäänitutkimusta. Tutkimustiedon perusteella on selvää, että ennenaikainen syntymä vaikuttaa luuston aineenvaihduntaan. Luuston mineralisaation häiriöt ovat merkittävä ongelma ennenaikaisilla vastasyntyneillä, mutta tilannetta korjaa ”catch up” – mineralisaatioksi nimitetty ilmiö.
Kalsiumin ja fosfaatin imeytymistä ennenaikaisten vastasyntyneiden suolistossa on tutkittu kohtalaisen paljon. Suurin epäselvyys liittyy edelleen D-vitamiinin rooliin, jota on tutkittu paljon, mutta tulokset ovat olleet ristiriitaisia. Muita kalsiumin ja fosfaatin imeytymiseen vaikuttavia tekijöitä tunnetaan useita, ja näillä tiedoilla on varmasti merkitystä kliinisessä työssä sekä äidinmaidonkorvikkeiden valmistuksessa. Mineraalien imeytymistä on tutkittu sekä isotooppimenetelmin että määrittämällä niiden ns. metabolista tasapainoa ennenaikaisten vastasyntyneiden elimistössä. Tutkimustietoon perustuvat arviot kalsiumin ja fosfaatin imeytymisestä ovat hyvin vaihtelevia, mikä on aiheuttanut eroja eri asiantuntijaryhmien laatimien ravitsemussuositusten välillä.
Nykyisen tutkimustiedon perusteella on mahdollista muodostaa melko kattava kuva kalsiumin, fosfaatin ja D-vitamiinin aineenvaihdunnasta ennenaikaisella vastasyntyneellä. Tutkimustietoa on pitkän ajan kuluessa kertynyt paljon, mutta joitakin tärkeitä aihealueita ei ole vielä selvitetty tarkasti. Näistä tärkeimpänä mainittakoon D-vitamiinin merkitys mineraaliaineenvaihdunnassa.
Myös monet yksityiskohdat mm. mineraaliaineenvaihduntaa säätelevien hormonien toiminnasta sekä kalsiumin ja fosfaatin munuaiserityksestä ja suolistoimeytymisestä ovat edelleen hämärän
peitossa. Näiden tarkempi tutkiminen voisi varmasti tuottaa tietoa, joka hyödyttäisi ennenaikaisia vastasyntyneitä hoitavia kliinikoita. Onneksi julkaisujen määrästä päätellen alan tutkimus on verrattain vilkasta, ja uutta tietoa sekä laadukkaita katsauksia julkaistaan jatkuvasti, kuten tätä opinnäytetyötä varten suoritetun systemaattisen kirjallisuushaun tulosten perusteella voitiin todeta.
LÄHTEET
Abrams SA. Calcium absorption in infants and small children: methods of determination and recent findings. Nutrients 2010;2:474-80.
Abrams SA. In utero physiology: role in nutrient delivery and fetal development for calcium, phosphorus, and vitamin D. Am J Clin Nutr 2007;85:604S-7S.
Abrams SA, Committee on Nutrition. Calcium and vitamin d requirements of enterally fed preterm infants. Pediatrics 2013;131:e1676-83.
Abrams SA, Griffin IJ, Davila PM. Calcium and zinc absorption from lactose-containing and lactose-free infant formulas. Am J Clin Nutr 2002;76:442-6.
Agostoni C, Buonocore G, Carnielli VP, ym. Enteral nutrient supply for preterm infants: commentary from the European Society of Paediatric Gastroenterology, Hepatology and Nutrition Committee on Nutrition. J Pediatr Gastroenterol Nutr 2010;50:85-91.
Aladangady N, Coen PG, White MP, ym. Urinary excretion of calcium and phosphate in preterm infants. Pediatr Nephrol 2004;19:1225-31.
Antoniucci DM, Yamashita T, Portale AA. Dietary Phosphorus Regulates Serum Fibroblast Growth Factor-23 Concentrations in Healthy Men. The Journal of Clinical Endocrinology & Metabolism 2006;91:3144-9.
Aperia A, Broberger O, Broberger U, ym. Glomerular tubular balance in preterm and fullterm infants. Acta Paediatr Scand Suppl 1983;305:70-6.
Atkinson SA, Radde IC, Chance GW, ym. Macro-mineral content of milk obtained during early lactation from mothers of premature infants. Early Hum Dev 1980;4:5-14.
Atkinson SA, Shah JK, Webber CE, ym. A multi-element isotopic tracer assessment of true fractional absorption of minerals from formula with additives of calcium, phosphorus, zinc, copper and iron in young piglets. J Nutr 1993;123:1586-93.
Avila-Diaz M, Flores-Huerta S, Martinez-Muniz I, ym. Increments in whole body bone mineral content associated with weight and length in pre-term and full-term infants during the first 6 months of life. Arch Med Res 2001;32:288-92.
Bagnoli F, Bruchi S, Garosi G, ym. Relationship between mode of delivery and neonatal calcium homeostasis. Eur J Pediatr 1990;149:800-3.
Bagnoli F, Bruchi S, Sardelli S, ym. Calcium homeostasis in the first days of life in relation to feeding. Eur J Pediatr 1985;144:41-4.
Barltrop D, Mole RH, Sutton A. Absorption and endogenous faecal excretion of calcium by low birthweight infants on feeds with varying contents of calcium and phosphate. Arch Dis Child 1977;52:41-9.
Barltrop D, Oppè TE. Calcium and fat absorption by low birthweight infants from a calcium-supplemented milk formula. Arch Dis Child 1973;48(8):580-2.
Bass JK, Chan GM. Calcium nutrition and metabolism during infancy. Nutrition 2006;22:1057-66.
Beyers N, Alheit B, Taljaard JF, ym. High turnover osteopenia in preterm babies. Bone 1994;15:5-13.
Bhatia J, Griffin I, Anderson D, ym. Selected macro/micronutrient needs of the routine preterm infant. J Pediatr 2013;162:S48-55.
Bishop N. Metabolic bone disease. Kirjassa: Rennie JM, toim. Rennie & Robertson's Textbook of Neonatology / editor Janet M. Rennie. Edinburgh:
Churchill Livingstone / Elsevier 2012, pp. 920-6.
Bishop N. Bone disease in preterm infants. Arch Dis Child 1989;64:1403-9.
Bonsante F, Iacobelli S, Latorre G, ym. Initial amino acid intake influences phosphorus and calcium homeostasis in preterm infants--it is time to change the composition of the early parenteral nutrition. PLoS One 2013;8:e72880.
Bozzetti V, Tagliabue P. Metabolic Bone Disease in preterm newborn: an update on nutritional issues. Ital J Pediatr 2009;35:20,7288-35-20.
Briana DD, Boutsikou M, Baka S, ym. N-terminal parathyroid hormone-related protein levels in human intrauterine growth restricted pregnancies.
Acta Obstet Gynecol Scand 2007;86:945-9.
Bronner F. Mechanisms of intestinal calcium absorption. J Cell Biochem 2003;88:387-93.
Bronner F, Salle BL, Putet G, ym. Net calcium absorption in premature infants: results of 103 metabolic balance studies. Am J Clin Nutr 1992;56:1037-44.
Brown DR, Donovan EF, Tsang RC, ym. Urinary phosphate and cyclic AMP excretion following citrate-induced hypocalcemic stimulation of the neonatal parathyroid glands. J Pediatr 1978;93:842-6.
Buchowski MS, Miller DD. Lactose, calcium source and age affect calcium bioavailability in rats. J Nutr 1991;121:1746-54.
Carlo WA. 91.2 Prematurity and Intrauterine Growth Restriction. Kirjassa: Kliegman RM, Stanton BF, St. Geme JW, et al, toim. Nelson Textbook of Pediatrics. Philadelphia/PA: Elsevier/Saunders 2011, pp. 555-64.
Carnielli VP, Luijendijk IH, van Goudoever JB, ym. Feeding premature newborn infants palmitic acid in amounts and stereoisomeric position similar
Carnielli VP, Luijendijk IH, van Goudoever JB, ym. Feeding premature newborn infants palmitic acid in amounts and stereoisomeric position similar