Adobe Systems Poruchy výživy II Julie Dobrovolná Adobe Systems Zápatí prezentace 2 Reprogramování ̶ Prenatální modelování Reprogramování U savců vznikají epigenetické znaky během dvou fázi ontogenetického vývoje. Nejdříve po fertilizaci a podruhé ve vyvíjejících se primordiálních zárodečných buňkách, což jsou prekurzory pozdějších gamet. Během fertilizace se spojují mužské a ženské gamety za vzniku zygoty, jejíž genomová konfigurace je odlišná. Epigenetické znaky muže jsou rychle ztráceny, protaminy spojené s mužskou DNA jsou nahrazovány histony z cytoplazmy mateřské buňky, z nichž většina je acetylována. Mužská DNA je poté u řady organismů systematicky demetylována. Měkteré epigenetické znaky, zejména metylace mateřské DNA, ovšem do určité míry tomuto reprogramování unikají. V primordiálních zárodečných buňkách dochází k intenzivnímu „rozpouštění“ eigenetických informací. Některé oblasti nicméně „rozpouštění“ mohou unikat. Pokud epigenetický znak unikne jak zygotickému přeprogramování, tak přeprogramování v primordiálních zárodečných buňkách, je možná transgenerační epigenetická dědičnost znaku. Prenatální modelování Retence a ztráta epigenetického znaku Buněčné mechanismy umožňují souběžný přenos některých epigenetických znaků. Během replikace pracují DNA polymerázy na vedoucích i vedených vláknech a jsou spojovány faktorem PCNA (proliferating cell nuclear antigen), který je dáván do souvislostí se vznikem imprintingu a interakce mezi vlákny, která je nutná pro správnost epigenetického znaku. Práce týkající se věrnosti kopie znaku daného modifikací histonů naznačují, že nové histony jsou postaveny na základě starých a nové i staré jsou pak rozřazovány mezi dceřinná vlákna DNA. Některé oblasti, jako jsou centromerické satelity, odolávají demetylaci, přičemž mechanismy této rezistence nejsou známy. Množství mutací na gen o délce 100 bazí je odhadováno na 10−7 za generaci, zatímco epigeny mohou “mutovat” několikrát za generaci, nebo mohou být naopak po řadu generací stabilní. To vede k otázkám: „mohou změny frekvence epigenu způsobovat evoluci?“ Rychlý ústup epigenetický účinků na fenotyp (trvající méně než tři generace) může vysvětlit reziduální variace fenotypů po zohlednění genotypu i prostředí. Odlišit tyto krátkodobé účinky od účinků mateřského prostředí v časném ontogenetickém období je ovšem v dané fázi nemožné. Prenatální modelování The Effect of High Caloric Feeding on the Growth of Premature Infants Snyderman SE. J Pediatr 1961;58:237-40 Před 50 lety Snyderman si v únoru 1961 položil otázku, zda kaloricky fortifikovaná enterální výživa zlepšuje lineární růst a váhový přírůstek nezralých novorozenců. Zvýšením kalorického příjmu o 155-180 kcal/kg/den se zvýšil denní hmotnostní přírůstek o přibližně 20 g/den. Vědci si povšimli, že ve skupině předčasně narozených dětí byl hmotnostní přírůstek vyšší a že děti měly „neobvykle buclaté tváře“ na takto předčasně narozenou kohortu. Mezi těmito a kontrolními dětmi ovšem nebyl žádný rozdíl v lineárním růstu, měřeném jako délka fibuly, což naznačuje, že vyšší kalorický příjem u těchto dětí vedl pouze k nárůstu adipozity, ale nikoli k podpoře vlastního růstu. Snydermanova skupina tedy zpochybnila užitečnost kalorické fortifikace u této skupiny novorozenců. Dnes dostávají předčasně narozené děti kaloricky vysoce denzní stravu či fortifikované mateřské mléko, aby se zlepšil jejich hmotnostní přírůstek. Optimální rychlost růstu ovšem není známa. Je velmi pravděpodobné, že přílišný hmotnostní přírůstek vede později ve vývoji k rozvoji kardiovaskulárních onemocnění, hypertenze a diabetu, zvláště u dětí s intrauterinní či postnatální růstovou restrikcí. Prenatální modelování The Effect of High Caloric Feeding on the Growth of Premature Infants Snyderman SE. J Pediatr 1961;58:237-40 Před 50 lety “The question of whether high caloric feedings would be of benefit to premature infants was raised more than 50 years ago, yet today’s clinicians still have no clear answers.” Clyde J. Wright J Pediatrics 2011;158:271 Arch Dis Child 1999;81:395-399 doi:10.1136/adc.81.5.395 Growth patterns of breast fed and formula fed infants in the first 12 months of life: an Italian study C Agostoni, F Grandi, M L Giannì, M Silano, M Torcoletti, M Giovannini, E Riva Prenatální modelování Růst kojených a nekojených dětí Epigenetické modelování Jsme schopni identifikovat epigenetické alterace související s nevýhodným, maladaptivním nutričním programováním? Jsou tyto maladaptační epigenetické procesy reverzibilní? Jak? Kdy? Existují placentární markery maladaptivního nutričního programování již in utero? Jaká je validita epigenetických markerů jako kauzálních agens při vzniku chronických onemocnění souvisejících s výživou? Jak uchopit časoprostorovou synchronizaci těchto změn? Prenatální modelování Otázky: Závěry §Mohlo by se zdát, že tato data provokují pesimismus – např. zjištění, že diabetes je „programován“ během prenatálního života a je méně ovlivnitelný během postnatálního období, může být depresivní §Studie na zvířatech ukazují, že existují kritická období vývojové plasticity, během kterých mohou nutriční i farmakologické intervence zvrátit abnormální metabolické fungování a snížit riziko onemocnění v dospělosti §Existuje zde tedy možný prostor pro sofistikovanou terapeutickou intervenci v postnatálním období, zejména u dětí s nízkou porodní hmotností, prostřednictvím prevence akcelerovaného postnatálního růstu a vzniku obezity Prenatální modelování Závěry §Fetální období je citlivé období intenzivní proliferace, diferenciace, maturace, vedoucí ke strukturálním i funkčním změnám v buňkách, tkáních i orgánových systémech §Tyto změny naopak mohou buď nezávisle, nebo prostřednictvím interakcí s následnými vývojovými procesy i prostředím, krátkodobě i dlouhodobě ovlivnit zdravotní stav a vnímavost vůči onemocnění u daného jedince a v širším slova smyslu i u dané populace §Tyto koncepty se označují různě, jako fetální programování, fetální či vývojový původ zdraví či onemocnění či jako vývojová plasticita Prenatální modelování Závěry §DNA metylace, může být v časném postnatálním období ovlivněna nutričním/metabolickým prostředím, v dospělém věku však metylační vzorce už zůstávají relativně stabilní §Jak epigenetické modifikace, tak fenotypy související s časnou výživou po porodu mohou být přenášeny do následujících generací a mohou přispívat k „mezigeneračnímu programování“ komplexních chorob, např. obezity či diabetu §Stresory časného života, jako mateřská podvýživa nebo naopak obezita, terapie kortikosteroidy, uteroplacentární dysfunkce, hypoxie, zvláště pokud je provází akcelerovaný postnatální růst a/nebo pozitivní kalorická bilance, mohou „programovat“ metabolické adaptace, které jsou později v životě maladaptivní z hlediska délky přežití Prenatální modelování Transgenerační studie GENOTYP EPIGENOTYP VLIV VNĚJŠÍHO PROSTŘEDÍ FENOTYP Historický náhled na řízení příjmu potravy Lipostatická hypotéza (Kennedy 1953) – tuková tkáň produkuje specifický „lipostatický“ faktor Glukostatická hypotéza (Mayer and Thomas 1967) – kolísání glykémie vede ke stimulaci/inhibici příjmu potravy (na úrovni mozku a jater) Kombinace obojího Adobe Systems Je nutné rozlišovat mezi obecnými energeticky závislými homeostatickými regulacemi příjmu potravy a regulacemi hedonistickými) hedonic versus homeostatic valence.jpg Adobe Systems Zjednodušené schéma homeostatických regulací příjmu potravy, zásadní roli hrají signály přicházející ze zažívacího traktu (ghrelin, CCK, PYY), tukové tkáně (leptin) a pankreatu (inzulín) anatomy-of-food-intake-regulation-green.jpg Gut hormones and the regulation of energy homeostasis Kevin G. Murphy and Stephen R. Bloom Nature 444, 854-859(14 December 2006) CENTRÁLNÍ I PERIFERNÍ OKRUHY UPLATŇUJÍCÍ SE V REGULACI PŘÍJMU POTRAVY Adobe Systems LEPTIN INSULIN BLOOD VESSEL NPY AgRP α-MSH MORE FOOD INTAKE LESS FOOD INTAKE α-MSH RECEPTORS OREXIGENNÍ-ANOREXIGENNÍ CESTY Adobe Systems ZÁKLADNÍ KOMUNIKACE MEZI NEURONY CRH NPY GHRELIN POMC Hypothalamus a mozkový kmen jsou zásadní místa integrace mozkových neurotransmiterů, periferních neurohumorálních signálů, GIT peptidů a signálů z WAT uN. arcuatus (ARC) – receptory pro neurotransmitery a hormony regulující příjem potravy u uN. paraventricularis (PVN) – integrace signálů z ARC, HPA osy a štítné žlázy u uN. vagus – signály sytosti do mozkového kmene po jídle uN. tractus solitarius + PVN – spojení mozkového kmene a hypotalamu (serotoninergní neurony) leptin Modulace neokortexem Source: Morton et al. 2005 Let´s go back to some classical theory. We know that the central part of the food intake regulation is situated mainly to hypothalamus and brain stem. These are the places where short-term signals from GIT and long-term signals from adipose tissue are integrated and the final response is produced. The majority of peripheral hormones acting in energy homeostasis regulation acts in ncl. Arcuatus. From arcuatus the signal is transported to n. PVN and integrated with thyroid (metabolism) and adrenal axes (stress). N. vagus is on the other side the main way of how hormones from GIT mediate their acute signals of satiety to the brain. Finally, n.tractus solitarius represent the connection of brainstem (short-term signals) with signals from hypothalamus (long-term signals). Hypothalamus Ventromediální jádra „centrum sytosti“ (léze vedou k hyperfagii) Laterální jádra „centrum hladu“ (léze vedou k anorexii) N.arcuatus – zásadní role v integraci signálů ovlivňujících chuť k jídlu N. suprachiasmaticus –časování jídla (léze u lidí vedou k nočnímu přejídání) I only want to mention that originally, hypothalamic nuclei had been divided in two groups: satiety centre and hunger centre. However, under the actual knowledge this is not the precise description. I would prefer that both anorexigenic and orexigenic signals are integrated in hypothalamus and the final response is directly proportional to the relative distribution, activity and receptors for signals of satiety and hunger. What is undouptebly true is the fact that n.arcuatus plays a pivotal role in the integrations of signals regulating appetite. Almost all hormones that we will be talking about act at least partly in the ARC where the receptors for them are situated. Hypotalamické neuropeptidy Stimulace příjmu potravy (orexigenní) uNeuropeptid Y/ agouti-related protein (AgRP) na úrovni ARC uOrexiny/hypokretiny uEndokanabionidní systém uGalanin (deprese – GalR2- farmakologická léčba deprese ovlivňuje chuť k jídlu uSvětlo Inhibice (anorexigenní) uPOMC/CART uα- MSH (štěpeno z POMC) – MC4 receptors uSerotonin uBDNF uCRH uTRH uNesfatin-1 (stres, nálada, spánek, jídelní chování, úzkost, strach, regulace výstupního signálu z n. PVN) u image_28 What hypothalamic neuropetides are targets for peripheral hormones? In the first orexigenic group the most important are...... The second anorexigenic group consists of...... Usually, peripheral hormone acts on both orexigenic and anorexigenic neurons and one group of neurons is inhibited and the second one is stimulated (for example: adipocyte derived leptin is anorexigenic and inhibits NPY/AgRP neurons and stimulated POMC/CART neurons, vice versa is true for orexigenic ghrelin). Importantly, part of peripheral hormone pool is ussually produced in the brain. Adobe Systems HYPOTHALAMUS ARC ARC VMN DMN PVN VMN DMN PVN LHA MCH CART RETINA LHA DYNORPHIN OREXINS CEREBRAL CORTEX LIMBIC SYSTEM THALAMUS PITUITARY GLAND GLUCOCORTICOIDS IL-6 INSULIN LEPTIN/ ADIPONECTIN/ TNFα, IL-6 GHRELIN ENDOCRINE GLANDS MUSCLE PANCREAS ADIPOSE TISSUE STOMACH/GUT Adobe Systems VZTAH KE KORTIKOIDŮM LEPTIN ADIPOSE TISSUE ADRENAL GLAND THIRD VENTRICLE ARC PVN/LHA POMC NPY/AgRP OREXIN CRH CRH ACTH CORTISOL Adobe Systems integration homestatic hedonic input 2 morton.jpg Neuroanatomie hedonistických regulací příjmu potravy; oblasti zapojené do „reward“ okruhů – orexigenní neurony integration homestatic hedonic input 3 morton.jpg Adobe Systems Neurotransmitery účastnící se hedonistických regulací příjmu potravy Dopamin, neurotransmiter na bázi tyrosinu Endokanabinoidy -anandamid (arachidonoyl ethanolamide, AEA) (znamená“polibek”), váže se na CB1 a CB2 -2-arachidonoyl glycerol (2-AG) -2-arachidonoyl glyceryl éter (noladin ether), váže se na CB1 a CB2 -N-arachidonoyl –dopamin (NADA), váže se na CB1 -Virodhamine (O-arachidonoyl-ethanolamine, OEA), váže se na CB1 Endogenní opioidy, -enkefalin - krátký peptid odštěpený z proenkefalinu (působí na m- a d-receptorech) např. tyr-gly-gly-phe-leu (leu-enkephalin) či tyr-gly-gly-phe-met (met-enkephalin) -endorfiny, krátké peptidy odštěpené z proopiomelanokortinu (působí na m-receptoru) -dynorfin – krátký peptid odštěpený z prodynorfinu (působí na k-receptoru) GABA, g-aminobutyrát, neurotransmiter na bázi AMK neurotransmitter dopamine.jpg neurotransmitter GABA.jpg anandamide talk046__s014_f talk046__s028_f ENDOKANABINOIDNÍ SYSTÉM Systémy umístěné v mozku působí v periferních tkáních Typ a počet receptorů v dané tkáni jsou určující z hlediska výsledného účinku The further important aspect of the function of endocrine systems is the fact that the action of one system (example of endocannabinoid system) differs as to the intensity and type of action in different tissues and organs. The explanation lies in the number and type of receptors present in the respective tissue. Systems typically described to be situated centrally may play an important roles in the regulation of metabolism of peripheral tissues and vice versa. Velikost a endokrinní profil adipocytů odpovídá celkové adipozitě MA_HE_200 OBESNI_HE_200 HALU_HE-200 ZASILKA Malnutrice (Anorexia nervosa) Norma (mírná nadváha) Obezita Solny_4JPG The number of adipocytes remains widely stable during the life of the subject (there are some exceptions – morbidly obese???), whereas the size of adipocytes is widely variable. The size of adipocyte is probably the key to endocrine function of adipose tissue and its abnormalities. The second one is the infiltration of adipose tissue by immunocompetent cells which produce inflammatory factors. 1994 – tuková tkáň je schopna produkovat sama hormony – objev leptinu http://www.blc.arizona.edu/INTERACTIVE/NUTRITION5.95/obmouse1.gif Mutace ob gene kódujícího gen produkující leptin u myší vede k významné obezitě Zhang et al, Nature, 1994. Léčba leptinem u těchto mutantních myší vedla k normalizaci tělesné hmotnosti i fertility All knowledge about the endocrine function of adipose tissue started in 1994 with a discovery of leptin as the first hormone known to be produced directly by adipocytes. Tyto faktory jsou produkovány adipocyty, ale i makrofágy, fibroblasty, endoteliálními buňkami i dalšími buňkami přítomnými v tukové tkáni [USEMAP] Hormony odvozené z tukové tkáně: 1. Prozánětlivé (TNF-a, IL-6, resistin) 2. Protizánětlivé (adiponektin) Významný příspěvek k metabolickým regulacím WAT produkuje řadu látek - adipokiny To date, a lot of adipose tissue-derived factors has been described. These factors with pleiotropic functions in many processes including regulation of energy metabolism, inflammation, food intake, insulin sensitivity etc. Markedly contribute to metabolic regulations and its pathologies. ZPĚTNOVAZEBNÉ OKRUHY UPLATŇUJÍCÍ SE V REGULACI PŘÍJMU POTRAVY Přímý účinek hormonů tukové tkáně na CNS Leptin, adiponektin, resistin i další adipokiny jsou přítomny v intersticiální tekutině a mají svoje účinky i na úrovni CNS Bylo zjištěno, že všechny tyto hormony mají vliv na příjem potravy We can conclude that leptin, adiponectin and resistin have receptors in hypothalamus and all of them were reported to regulate food intake. However, the direct role especially of adiponectin and resistin in humans lies probably in a little bit different field- insulin sensitivity and inflammation. But as we know these processes are undirectly involved in the regulation of body weight. V regulaci příjmu potravy a zejména postprandiální suprese apetitu hrají významnou úlohu působky produkované v gastrointestinálním traktu. Holst B, Schwartz TW. 2004 Další částí regulace příjmu potravy je vazba na gastrointestinální systém… The next part of the feeding control story is the GIT. ..... Dosud objeveno více než 40 gastrointestinálních peptidů a hormonů jnp Excitingly, more than 40 GIT hormones have been discovered to date, many of them highly suitable for therapeutic use. I selected the most interesting examples from this group. GIT a pankreatické peptidy působí jako anorexigeny, jediným orexigenním fakorem je ghrelin Cummings and Overduin 2007 The name of referred object is JCI0730227.t1.jpg Simply to remember, there is only one peripheral hormone with orexigenic properties named ghrelin, all others GIT hormones are anorexigenic. The GIT hormones are secreted from a specific part of stomach and intestine (endocrine cells). GIT hormones act predominantly in hypothalamus and hindbrain to regulate food intake. Adobe Systems Diagnostická kritéria obezity (BMI) Hmotnost (kg) Výška (m2) WHO, 1998 Klasifikace BMI (kg/m2) metabolic rate Normální hmotnost 18.524.9 průměr Nadváha 2529.9 zvýšená Obezita I 30.034.9 střední Obezita II 35.039.9 vysoká Obezita III 40.0  velmi vysoká BMI = How we can classify that somebody is obese? The most simple is to get its weight and height and calculate so called body mass index. Its value more than 30 means obesity and less than 18 is one of the diagnostic criterium for anorexia nervosa. Of course the other classification is to measure percent body fat by anthropometry, bioimpedancy etc., but it is more complicated. Adobe Systems Nejlepším indikátorem množství viscerální tuku je překvapivě obvod pasu Ženy >88 cm = vysoce zvýšené riziko1 >80 cm = zvýšené riziko1 Muži >102 cm = vysoce zvýšené riziko1 >94 cm = zvýšené riziko1 1Lean MEJ, et al. Lancet;1998:351:853–6 cm Waist circumference is a very useful indicator of visceral fat amount, this type of fat triggers the obesity-associated complications such as insulin resistance. We will be talking about this in detail in the next lecture STANDARDIZOVANÁ PREVALENCE OBEZITY 2008 Je obezita genetická? OBEZITA Argumenty proč ano: Familiární agregace Studie na dvojčatech (větší konkoradance výskytu obezity u MZ dvojčat než u DZ) Velké rodinné studie (množství „statistických modelů“ konzistentních s genetickými vlivy HERITABILITA OBEZITY Rodinné studie 30-50% Adopční studie 10-30% Studie na dvojčatech 50-90% GENETIKA OBEZITY Adobe Systems img004 Worm Research To Fight Obesity About 40 percent overweight! A typical obese cat... 28 pounds! People get too fat when they eat too much and don't get enough exercise. Je obezita dána kulturně – stravovacími zvyklostmi? GENETIKA OBEZITY – ARGUMENTY PROČ NE pleiotropní syndromy s obezitou „monogenní“ syndromy s obezitou polygenní komplexní syndromy KLASIFIKACE SYNDROMŮ S OBEZITOU Pleiotropní syndromy: cca 30 syndromů, u nichž obezita představuje konstatní syndromologickou komponentu a jež jsou způsobeny alteracemi známých oblastí PLEIOTROPNÍ SYNDROMY S OBEZITOU uleptin a jeho receptor (hypogonadotropní hypogonadismus, hyperfágie, hyperinzulinémie, narušená fce T-lymfocytů, časná těžká obezita) uproopiomelanocortin (POMC) (hypokortizolémie, časná závažná obezita, světlá pleť, červené vlasy) ureceptor pro melanokortin-4 (MC4R) (hyperinzulinémie, hyperfagie zmírňující se s věkem) uprohormonkonveráza 1(PC1) (těžká obezita, hypogonadotropní hypogonadismus, těžká hypokortizolémie, hypoinzulinémie a abnormální glukózová tolerance) usingle-minded homolog 1 (SIM1) u Většinou se jedná o geny kódující proteiny regulující orixigenní-anorexigenní regulace MONOGENNÍ SYNDROMY S OBEZITOU Prof.Stephen O'Rahilly, MD and I. Sadaf Farooqi, MD Heiko Krude, Heike Biebermann, Werner Luck, Rüdiger Horn, Georg Brabant & Annette Grüters Kongenitální leptinová deficience před a po léčbě POMC mutace (cave rudé vlasy) FENOTYPICKÉ PROJEVY U PACIENTŮ S MONOGENNÍ FORMOU OBEZITY Indiáni PIMA – modelová populace pro OB a DM Obezita je doprovázena lokálně zánětlivou odpovědí ve WAT JCI0320514 Obesity is accompanied by local subclinical inflammatory response in adipose tissue that probably contributes to insulin resistance and the development of metabolic sysndrome uSnížené vnímání sytosti významný rizikový faktor obezity (Degado-Aros 2004) uZměna humorální odpovědi na příjem potravy(Schwartz and Morton 2002) uGIT hormony – vynikající kandidáti na faktory regulující chuť k jídlu a sytost u obézních pacientů Obesity is associated with many disturbancies in the production of GIT hormones that may contribute to decrease satiety perception of obese subject Mentální anorexie (AN) uZávažné psychiatrické onemocnění nejasné etiologie s vysokou morbiditou a mortalitou (Hsu 1996) uPrevalence 0.3% u mladých dívek, mortalita 6%/ za jedno desetiletí (Dardeness 2007) uIracionální strach ze zvýšené tělesné hmotnosti, i přes objektivní podváhu uFobická odpověď na příjem potravy, nenormální stravovací chování, poruchy spánku, úzkost, řada metabolických poruch uKombinace biologických, psychologických a sociokulturních charakteristik AN ZASILKA AN is a severe psychiatric disorder leading to life-threatening weight and fat loss. This illness could be characterized by irrational fear of becoming fat, abnormal eating behavior, hyperactivity, GIT complications and wide variety alterations of hormonal and metabolic systems, the exct etiopathogenesis is unknown and the way of treatment remain limited William Hammond publikoval v odborné literatuře první článěk o pacientce s mentální anorexií v roce 1879. Již ve středověké literatuře se vyskytují zmínky o pacientech trpících poruchou příjmu potravy. Nemoc postihovala často dívky s lepším sociokulturním statutem „blednička“ – dívka z „lepší“ společnosti v 18. a 19. století kulturní posedlost štíhlostí a celkovou image jednotlivce vede k výraznému zvýšení prevalence HISTORICKÝ PŘEHLED Sociocultural factors may contribute to the prevalence of eating disorders in economically advantaged countries (though these disorders are still described in poorer communities). Interpersonal factors and family dysfunction also contribute to risk. Hormonální a metabolické změny u AN ¯ LH (¯ odpověď na GnRH) ¯ FSH/ = GH ¯ IGF-1 = TSH (opožděná odpověď na TRH) = ACTH ¯ reakce na CRH ¯/ = PRL ¯ reakce na TRH ¯T4; ¯ T3; / = rT3; = fT4; ¯ fT3 / = sérový kortizol(¯ útlum v dexametazonovém testu) ¯Estradiol ; ¯ Estron; ¯ progesteron ¯ Serotonin ¯ Insulin; = glukóza; = C-peptid¯ ¯ Plazmatický leptin; plazmatický ghrelin; ¯ plazmatický resistin; plazmatický adiponectin ¯ ¯ Source: Nedvidkova et al. 2003; Dostalova et al. 2005; Dostalova et al. (unpublished results); Hoster D.W.: Eating Disorders: Obesity, anorexia nervosa, and bulimia nervosa. In: Williams Textbook of Endocrinology. Ed. Wilson JD, Foster DW, W.B.Saunders Co., 1992. typical hormonal alterations for AN are these to save energy – reduced activity of HPT and HPG axes, and activation of stress HPA and SNS axes, increased insulin sensitivity what is important is the fact that the hormonal and biovhemical abnormalities firstly initiated by weight loss are usually not normalized by weight gain and persist as a long-term consequences (tendency to weight relapses might be predisposed hormonally in these patients) uSekundární hypothyreoidismus - suchá kůže, zácpa, hypotermie, bradykardie, zpomalené šlachové reflexy, bradykardie, hypotenze – mech. snížená periferní konverze T4 Þ T3 vedoucí k normálním T4 a velmi nízkým T3 hladinám u uHypogonadotropní hypogonadismus - Narušená sekrece LHRH vede k ß LH, FSH, a snížené tvorbě estradiolu PATOFYZIOLOGICKÉ ZMĚNY U MENTÁLNÍ ANOREXIE Ztráta tukové tkáně hlavní faktor přispívající ke ztrátě tělesné hmotnosti NW (n = 50) AN (n = 30) weight (kg) 62.2 ± 1.54 45.8 ± 1.89* Lean mass (kg) 39.1 ± 0.76 37.8 ± 1.01 BMI (kg/m2) 21.2 ± 0.42 15.7 ± 0.47* Body fat content (%) 24.3 ± 0.79 7.1 ± 0.88* Total fat skinfold (mm) 120.5 ± 12.17 42.1 ± 4.78* Abdominal skinfold (mm) 12.5 ± 2.13 4.8 ± 1.59* Insulin (pmol/l) 28.3 ± 4.53 14.2 ± 3.67* Glucose (mmol/l) 4.7 ± 0.08 4.1 ± 0.11 HOMA-IR 2.8 ± 0.38 0.8 ± 0.31* Menstruation Yes - regular cycle Secondary amenorrhea Means ± SEM the loss of adipose tissue and the dysfunction of its function might be critical for endcorine and metabolic complications and weight relapses of AN patients. Tuková tkáň u mentální anorexie Restriktivní podtyp poruch příjmu potravy spojen s anomálním metabolismem tukové tkáně Většina těchto poruch je pravděpodobně sekundárního charakteru(nejedná se o kauzální faktory) Množství tuku u pacientek s anorexií je obvykle stále dost velké na to, aby se předešlo syndromu ektopického ukládání tuku Komplikace AN jsou následkem závažné a dlouhodobé podvýživy As I said AN is associated with major sisturbancies of the endocrine function of adipose tissue, these disturbancies are not primarily causative factors of this disorder, but it might contribute to secondary metabolic abnormalities of these patients Strava (food): - •Vše, co se sní, vypije nebo absorbuje pro udržení života, růst a opravu tkání (Nizel 1989) Výživa: - Věda o jídle a jeho vztahu ke zdraví. Zabývá se především úlohou, kterou hrají živiny při růstu, vývoji a udržování těla. (WHO1971) Je to celkový příjem látek, které tělu dodávají výživu a kalorie (P.M Randelph 1981) Strava - dieta Úloha stravy u zubního kazu Vliv stravy na zubní kaz je zvažován ve dvou kategoriích a) Systémový účinek b) lokální účinek Nutriční účinky jsou zprostředkovány systémově, dietní účinky jsou zprostředkovány lokálně v dutině ústní. Systémové účinky vyplývají ze vstřebávání a cirkulace živin do všech buněk a tkání a mohou být zprostředkovány prostřednictvím vlivů na vývoj zubů, kvality a množství sekrece slin, zlepšené odolnosti hostitele a zlepšené funkce. Složky stravy uplatňují své lokální účinky ovlivněním metabolismu ústní flóry a úpravou průtoku slin a nepřímo i kvalitativního aspektu sekrece slin.1 Hlavní faktory v patogenezi zubního kazu •Faktory, u kterých se v průřezových studiích prokázalo, že jsou významně spojeny se zvýšenou prevalencí konkrétního onemocnění – Rizikové indikátory (RI) • •Faktory, které v dobře kontrolovaných prospektivních studiích prokázaly, že významně zvyšují riziko vzniku nebo progrese konkrétního onemocnění – rizikové faktory (RF) a prognostické rizikové faktory (PRF) • •Mezi externí modifikující RI, RF a PRF pro zubní kaz patří… •Fermentovatelné sacharidy •Špatná socioekonomická situace •Systémové onemocnění •Léky omezující slinění •Nepravidelná zubní hygiena Hlavní modifikující faktory Zvýšená náchylnost Fermentovatelné sacharidy Cukry Kombinace cukr/škrob Snížená náchylnost Proteiny Tuky: sýr, ořechy Potraviny s cukrovým alkoholem „Zdravé“ svačiny Fermentovatelné sacharidy jsou sacharidy (cukry a škrob), které začínají trávení v ústní dutině prostřednictvím slinné amylázy. Hlavní faktory 1) Vipeholm study, Lund (Sweden) 1946- 1951 •Studie byla provedena ve Švédsku po dobu 5 let •Účel - zjistit vliv frekvence a množství příjmu cukru na tvorbu zubního kazu. •Institucionalizovaní pacienti (436-32 let) byli rozděleni do 6 experimentálních a 1 kontrolní skupiny • Intervenční studie •1945-1947: přípravné a vitamínové období, všechny subjekty dostávaly stravu s nízkým obsahem cukru • •1947-1949: Studium sacharidů 1-2 roky, dvojnásobek normálního množství cukru, ale pouze v jídle • •1949-1951: studie sacharidů 2 – další 2 roky, normální množství cukru některé v jídle a jiné jak při jídle, tak mezi jídly Studie byla rozdělena do 3 fází 1.Kontrolní skupina - nízkosacharidová dieta pouze při jídle 2.Sacharózová skupina - dieta s vysokým obsahem cukrů (300 g) většinou v nápojích k jídlům 3.Skupina chleba - slazený chléb při jídle (cukr - ½ nebo stejný jako normální) 4.Karamelová skupina- 22 lepivých bonbónů 5.2 porce při jídle (sacharidová studie I) 6.4 porce mezi jídly (sacharidová studie II) 7.8- skupina karamelů 8.Skupina 24 karamelů - po celý den, celkem dvakrát normálně 9.příjem cukru 10.Čokoládová skupina - mléčná čokoláda - 4 porce jídel (CSII) 11. Sedm skupin Malý účinek- sladké nápoje k jídlům chléb cukr v nelepivém stavu Mírný nárůst zubního kazu – čokoláda (4krát) mezi jídly Dramatické zvýšení - 22 karamel / 24 karamel mezi jídly nebo po jídle • Výsledky •Konzumace cukru, a to i ve velkém množství, je spojena pouze s malým zvýšením výskytu zubního kazu, když je požívání omezeno na dobu jídla •U jedinců se špatnou ústní hygienou je konzumace cukru jak mezi jídly, tak při jídle spojena s výrazným zvýšením výskytu zubního kazu. •Za jedinečných experimentálních podmínek se nárůst výskytu zubního kazu velmi liší od člověka k člověku • Výsledky •Aktivita zubního kazu ustoupí, jakmile jsou z jídelníčku vyřazeny potraviny bohaté na cukr •U subjektů se špatnou ústní hygienou se objevují kariézní léze navzdory vyhýbání se cukru • •Kvůli špatné ústní hygieně měli někteří velké množství plaku, takže subjekty nebyly reprezentativní pro běžnou populaci. •1942, 80 dětí, 7-14 let (období 10 let) •Vegetariánská strava – převážně syrová •Absence masa a přísné omezení rafinovaných sacharidů •Zubní kaz redukován na minimální úroveň pouze dietou •i přes nepříznivou hygienu a hladinu fluoru •Prevalence zubního kazu u malých dětí v primárním chrupu téměř zanedbatelná a cca. 1/10, která je vidět ve stálých zubech australského dítěte • Hopewood studie v Bowralu, Austrálie Když byly děti dost velké na to, aby si vydělávaly v rámci běžné ekonomiky, odchýlily se od původní stravy. Prudký nárůst zkažených, chybějících a plněných zubů (DMFT) po 11 letech naznačuje, že zuby nezískaly žádnou trvalou odolnost vůči kazu •CÍL - Porovnat kariogenitu sacharózy, fruktózy a xylitolu. (1972-1974) •ZÁKLAD - Xylitol je sladká látka, která není metabolizována organismy tvořícími plak. •125 subjektů (115), 27,6 let (15-45 let) po dobu 24 měsíců 3 skupiny – sacharóza (S), fruktóza (F) a xylitol (X) •Vyšetření- kavitovaná a prekavitovaná léze •Primární a sekundární kaz • Turku studie, Finsko (Scheinen, Makinen, 1975) Development of primary and secondary caries (24 mon) Primary secondary S- 7.2 10.5 F- 3.8 6.1 X- 0.0 0.9 •Náhrada xylitolu za sacharózu v normální finské stravě vedla k nízkému výskytu zubního kazu. • •Snížil se počet většiny mikroorganismů • Závěry •Vonder et al 1970, po dobu 23 dnů, studenti zubního lékařství, kteří si devětkrát denně proplachovali 10 ml 50% roztoku sacharózy, vyvinuli vyšší index kazu a časnější léze než kontrolní skupina. •Obě skupiny se zdržely ústní hygieny. •Po 30 dnech ústní hygieny a každodenních fluoridových výplachů se index zubního kazu vrátil na úroveň před experimentem Experimentální studie zubního kazu •Následně byl po dobu 3 týdnů opakován experiment oplachování sacharózou. Tentokrát subjekty použily chemickou kontrolu plaku oplachováním dvakrát denně 0,2% roztokem chlorhexidinu, ale nepoužívaly žádný fluor, nevytvářel se žádný kaz. Tyto dvě krátkodobé studie ukázaly, že: Cukr není etiologickým faktorem pro vznik zubního kazu, ale je modifikujícím rizikovým faktorem Zubní plak je etiologickým faktorem pro vznik zubního kazu Navzdory častému příjmu cukru se u čistých zubů nevytváří kaz, a to ani bez fluoru •Subjekty si mohou svobodně vybrat dietu, kterou chtějí, korelace mezi přírůstkem kazu a dietním faktorem je nízká. • •Na základě dietní paměti • •Žádná kontrola nad množstvím / frekvencí příjmu cukru • Neintervenční studie Zubní kaz a BMI Obsah obrázku text Popis byl vytvořen automaticky 77 78 •Prevalence of dental caries and its association with body mass index among school-age children in Shenzhen, China, PMID: 31801492 •PMCID: PMC6894248 •DOI: 10.1186/s12903-019-0950-y Děkuji za pozornost