abstract
Dietele ketogenice cu un conținut ridicat de grăsimi cresc cetonele (acetoacetat, β-hidroxibutirat și acetonă) și sunt utilizate pentru a trata convulsiile refractare. Deși cetoza este un aspect integral al acestor regimuri terapeutice, importanța directă a cetozei pentru controlul convulsiilor necesită investigații suplimentare. Investigarea acestei relații necesită o măsurare fiabilă, minim invazivă a cetozei, care poate fi efectuată frecvent. În acest studiu, am investigat utilizarea acetonei respiratorii ca măsură a cetozei la copiii cu crize refractare pe o dietă ketogenică clasică. Rezultatele au fost comparate cu nivelurile de acetonă în respirație în epilepsie și controale sănătoase. Copiii care au urmat o dietă ketogenică au avut acetonă de post semnificativ mai mare comparativ cu epilepsia sau martorii sănătoși (2530 ± 600 nmol/L față de 19 ± 9 nmol/L și 21 ± 4 nmol/L, p 
Acetonă de post, copii care urmează o dietă ketogenică, controale ale epilepsiei și controale sănătoase. Barele cu litere diferite sunt semnificativ diferite (pag
(Sus) Respirație ACET la copiii cu KD, controlul epilepsiei și controlul sănătos. F, rapid; Și 1 oră, 1 oră după consumul de alimente ketogene. * În mod semnificativ mai mare decât postul în cadrul aceluiași grup. (Partea de jos) Schimbați acetona respirației la 1 oră după consumul de alimente ketogene la copiii cu KD, controale ale epilepsiei și controale sănătoase.
Imagine la dimensiune completă
Nu a existat nicio relație semnificativă între vârstă și ACET de post în niciunul dintre grupuri. A existat o relație negativă semnificativă între vârstă și modificarea respirației ACET la pacienții cu control sănătos, dar nu și la copiii cu KD și epilepsie (R2 = 0,28, p = 0,044; Fig. 3). A existat o relație exponențială semnificativă între% IBW și ACET de post la pacienții cu control sănătos, dar nu și la copiii cu KD și epilepsie (R2 = 0,32, p = 0,042; Fig. 4).
Relația dintre vârstă și modificarea respirației ACET în controalele sănătoase. Relația a fost descrisă cel mai bine printr-un model liniar, Y = A + BX, A = 20, 169, B = -1, 703; R2 = 0,28, p = 0,044.
Imagine la dimensiune completă
Relația dintre procentul din greutatea corporală ideală și ACET în controalele sănătoase ale postului. Relația a fost descrisă cel mai bine prin ecuația exponențială de descompunere, Y = A * (e - BX), A = 60, 9834, B = 0,0006; R2 = 0,32, p = 0,042.
Imagine la dimensiune completă
În grupul KD, nu s-a observat niciun efect semnificativ al suplimentării cu carnitină în repaus alimentar și al modificării respirației ACET. S-a observat o relație exponențială negativă între timpul până la KD și ACET de post (R2 = 0,55, p = 0,014; Fig. 5). Cu toate acestea, nu a existat o relație semnificativă între durata de timp pe KD și modificarea ACET a respirației.
Relația dintre timpul și KD și respirația de post ACET. Relația a fost descrisă cel mai bine prin ecuația exponențială de descompunere, Y = A * (e - BX), A = 3041, 48, B = 0,0332; R2 = 0,55, p = 0,014.
Imagine la dimensiune completă
În timpul perioadei de 9 ore, respirația ACET a rămas relativ stabilă la un copil cu epilepsie pe KD, indiferent dacă a fost evaluat prin cromatografie gazoasă sau HHBAA (Fig. 6). Diferența dintre cromatografia gazoasă și valorile HHBAA ACET a fost de 1,1% (Fig. 6).
ACET respirator în funcție de timp la un copil cu KD. Coloană fixă, măsurată HHBAA; linie punctată, măsurată prin cromatografie gazoasă.
Imagine la dimensiune completă
DISCUŢIE
În 1927, Talbot și colab. (26) au examinat efectele biochimice ale postului la copiii cu epilepsie și au comentat „excreția semnificativă a corpurilor ACET expuse calitativ în respirație și urină”. Cinci ani mai târziu, într-o discuție a mecanismului KD, Bridge și Iob (27) au remarcat relația inversă generală dintre frecvența convulsiilor și concentrația cetonelor în sânge, urină și aerul expirat. Deși ACET respirator este utilizat calitativ ca indicator al cetozei la copiii cu crize incontrolabile de KD, nu cunoaștem rapoarte anterioare de măsurători ACET respiratorii cantitative la această populație.
De asemenea, nu a fost raportată măsurarea ACET respirator la copiii cu KD și epilepsie. Cu toate acestea, ACET în respirația copiilor sănătoși variază de la 3 la 66 nmol/l (28), ceea ce este foarte similar cu intervalul găsit la copiii sănătoși în acest studiu (6-61 nmol/l). La copii cu vârste cuprinse între 0, 1 - 16 ani Nelson și colab. (28) au găsit o relație negativă semnificativă între vârstă și respirația ACET. Studiul actual nu a găsit o relație semnificativă între vârstă și ACET respirator; cu toate acestea, s-a găsit o relație negativă semnificativă între vârstă și modificarea respirației ACET la 1 oră după consumul unei mese de mic dejun ketogenice. Cu cât copilul este mai mic, cu atât creșterea postprandială a respirației ACET este mai mare. La copiii sănătoși, s-a găsit, de asemenea, o asociere exponențială semnificativă a defalcării între% IBW și ACET de post, sugerând că copiii mai grei decât IBW au ACET de post mai scăzut. Această constatare este în conformitate cu observațiile anterioare conform cărora indivizii mai grei sunt mai rezistenți la dezvoltarea cetozei (29).
În acest studiu, ACET de post a fost similar în controalele sănătoase și epileptice și a crescut semnificativ de la postul de 1 oră după consumul de alimente ketogenice. Epilepsia și anticonvulsivantele nu par să afecteze producția de ACET de post sau ACET. Deoarece ACET și anticonvulsivantele fenobarbital (Luminal) și felbamatul (Felbatol) sunt metabolizate de citocromul P450 2E1 (30), am emis ipoteza că copiii cu epilepsie pe aceste anticonvulsivante ar avea niveluri mai mici de respirație ACET comparativ cu controalele sănătoase. Deoarece niciunul dintre copiii din acest studiu nu a folosit unul dintre aceste medicamente antiepileptice, efectul acestor medicamente asupra ACET necesită investigații suplimentare.
În comparație cu controalele sănătoase și epileptice, copiii cu epilepsie KD au avut ACET de 125 de ori mai mare la post. La o oră după consumul unei mese de mic dejun ketogenice, respirația ACET nu a crescut semnificativ din cauza postului, sugerând că copiii cu boală KD de cel puțin 1 lună sunt în cetoză stabilă sau maximă. Deși carnitina este esențială pentru absorbția mitocondriilor (și, prin urmare, a oxidării) acizilor grași cu lanț lung, copiii cu KD suplimentați cu carnitină nu au avut un ACET de post semnificativ mai mare sau o creștere semnificativ mai mare a respirației ACET postprandiale.
A existat o relație inversă semnificativă între durata de timp pe KD și ACET în starea de post. Această scădere a ACET în timp s-ar putea datora 1) aderenței mai slabe la dietă în timp; 2) crește absorbția țesutului ACET; 3) creșterea degradării ACET de către citocromul P450 2E1; sau 4) metabolism crescut al ACET, deoarece ACET poate fi utilizat în gluconeogeneză, lipogeneză și sinteză de proteine (31). Rezultatele noastre actuale nu pot distinge clar aceste opțiuni. Studiile anterioare pe animale au arătat o tendință ca AcAc plasmatic, β-HBA plasmatic și respirația ACET să scadă în timp, fără modificări ale formulării/aportului KD (9, 22). Astfel, în aceste studii pe animale, un consum mai scăzut de alimente în timp nu a luat în considerare această reducere a cetozei.
Se pare că există o mică fluctuație a respirației ACET în timpul zilei. Probele de respirație au fost analizate în fiecare oră prin cromatografie cu gaze și HHBAA. Valorile cromatografiei gazoase și HHBAA au fost în acord foarte strâns, sugerând că HHBAA poate fi o măsurare precisă a ACET respirator. Coeficientul de variație între probele de respirație triplicate a fost, de asemenea, foarte scăzut, sugerând că HHBAA ar trebui să fie o măsură fiabilă a ACET a respirației. Aceste rezultate preliminare sunt promițătoare și sugerează că HHBAA poate fi utilizat pentru a măsura ACET respirator în afara mediului de laborator. Studiile sunt în curs de desfășurare pentru a evalua gradul de sensibilitate al ACET HHBAA, precum și sensibilitatea acestuia la alte componente respiratorii. Scopul nostru este să folosim HHBAA pentru a evalua relația dintre cetoză și protecția convulsiilor la copiii cu crize incontrolabile de KD.
Ne așteptăm ca mulți copii cu KD să fie fie prea mici, fie prea întârziați din punct de vedere al dezvoltării/cognitiv pentru a utiliza HHBAA. În colaborare cu Alcohol Countermeasure Systems Inc. (Mississauga, Ontario, Canada) În cele din urmă, sperăm să proiectăm un HHBAA cu un senzor suficient de sensibil și specific pentru ACET încât să poată fi generată o citire dintr-o probă de respirație pasivă. Deoarece acest tip de probă de respirație nu este reprezentativ pentru aerul alveolar, ar trebui aplicat un factor de corecție. Alternativ, o mască de față conectată la un sistem de ventilație fără o supapă de ventilație, cum ar fi sistemul descris de Nelson și colab. (28), poate fi utilizat pentru prelevarea de probe de respirație.