|
Role of long-chain polyunsaturated fatty acids in the pathophysiology and treatment of paediatric diseases
|
Help
Print
|
Here you can view and search the projects funded by NKFI since 2004
Back »
|
|
Details of project |
|
|
Identifier |
104720 |
Type |
K |
Principal investigator |
Decsi, Tamás |
Title in Hungarian |
A hosszú szénláncú, többszörösen telítetlen zsírsavak szerepe gyermekgyógyászati kórképek kialakulásában és kezelésében |
Title in English |
Role of long-chain polyunsaturated fatty acids in the pathophysiology and treatment of paediatric diseases |
Keywords in Hungarian |
arachidonsav, dokozahexénsav, hosszú szénláncú, többszörösen telítetlen zsírsav |
Keywords in English |
arachidonic acid, docosahexaenoic acid, long-chain polyunsaturated fatty acid |
Discipline |
Public health, health services, environmental and occupational medicine, epidemiology, medical ethics
(Council of Medical and Biological Sciences) | 100 % | Ortelius classification: Pediatrics |
|
Panel |
Clinical Medicine |
Department or equivalent |
Clinic of Paediatrics (University of Pécs) |
Participants |
Csábi, Györgyi Lohner, Szimonetta Marosvölgyi, Tamás Szabó, Éva Tóth, Gergely Péter
|
Starting date |
2013-01-01 |
Closing date |
2017-12-31 |
Funding (in million HUF) |
18.546 |
FTE (full time equivalent) |
6.25 |
state |
closed project |
Summary in Hungarian A kutatás összefoglalója, célkitűzései szakemberek számára Itt írja le a kutatás fő célkitűzéseit a témában jártas szakember számára. A hosszú szénláncú, többszörösen telítetlen zsírsavakat (LCPUFA) az egyik legfontosabb étrendi kiegészítőként tartják számon. Az omega-6 és omega-3 LCPUFA megbomlott egyensúlyának szerepet tulajdonítanak számos gyulladással kapcsolatos klinikai állapot kialakulásában. Az elmúlt évek fejleményei új kutatási perspektívákat nyitnak meg: a) a transz zsírsavak nagyobb mennyiségű bevitelét szoros kapcsolatba hozták az esszenciális zsírsavak metabolizmusának zavarával, b) azonosították a delta-5-deszaturáz és delta-6-deszaturáz enzimeket kódoló géneket, c) a metabolomok betekintést engednek a lipidmetabolizmus betegséggel összefüggő eltéréseinek komplexitásába. E módszertani eszközök segítségével több olyan gyermekkori betegségben tervezzük az LCPUFA státusz felmérését, melyek patofiziológiájában a gyulladásos folyamatok fontos szerepet töltenek be (asthma bronchiale, diabetes, coeliakia, gyulladásos bélbetegségek). Felhasználjuk azon betegek igen speciális étrendi helyzetét, akik párhuzamosan kényszerülnek a diabeteses és coeliakias diéta követésére. A Crohn beteg gyermekek kezelésébe újonnan bevezetett biológiai terápia lehetőséget teremt egy pharmakológiai dózisban alkalmazott aktív mediátor az esszenciális zsírsavak metabolizmusára kifejtett hatásainak a vizsgálatára. Az előbbi betegségekben kapott adatok nem csak az LCPUFA a gyulladás pathogenesisében betöltött szerepének jobb megértését segítik elő, de megteremthetik az omega-3 LCPUFA-kal történő szupplementációs klinikai vizsgálata számára a teret. Diabetesben a rendelkezésre álló adatok (beleértve a publikált saját adatainkat is) már most alapot teremtenek egy omega-3 LCPUFA-kal történő étrend-kiegészítő vizsgálatra.
Mi a kutatás alapkérdése? Ebben a részben írja le röviden, hogy mi a kutatás segítségével megválaszolni kívánt probléma, mi a kutatás kiinduló hipotézise, milyen kérdéseket válaszolnak meg a kísérletek. Van-e eltérés az LCPUFA státuszban a) asztmás és egészséges kontroll gyermekek között, b) diabetes mellitusban és coeliakiaban egyszerre érintett gyermekek és kontrollok között, c) gyulladásos bélbetegségben szenvedő gyermekek és egészséges kontrollok között. Ezen vizsgálatokban a következő adatokat tervezzük összegyűjteni: a) a betegséghez kapcsolódó változások a zsírsavstátuszban (különös tekintettel a LCPUFA-ra és transz zsírsavakra), b) az LCPUFA státusz és a gyulladásos biomarkerek egymáshoz való viszonya, c) az LCPUFA státusz és a pro- és anti-inflammatorikus eikozanoidok kapcsolata. Heidelbergi német kollégákkal együttműködve részt vettük egy gyermekekben végzett nagy kohort (> 500) követéses vizsgálatában. A diagnosztizált asztma kumulatív incidenciájának, valamint a gyulladásos válaszprofil és a vér foszfolipidek zsírsavösszetételénak együttes vizsgálata elősegíti mind az LCPUFA státusz, mind pedig a FADS1 FADS2 génpolimorfizmus szerepének tisztázását az allergiás tünetek kifejlődésében. A vizsgálat célja az allergiás gyermekek azon alcsoportjának azonosítása, akik számára az n-3 LCPUFA megnövelt étrendi bevitele kedvező hatással lehet. IBD-s gyermekekben a szérum- és vörösvértest membrán lipidek, valamint gyulladásos markerek, immunológiai tesztek, illetve eicosanoidok és anti-inflammatorikus lipidek, valamint a lipid metabolom együttes vizsgálata új adatokat biztosít az IBD-ben zajló gyulladás metabolikus eredetének jobb megértéséhez. Az omega-3 zsírsavakkal történő étrendi kiegészítés klinikai megvalósíthatóságát és hatásosságát, valamint a lipid mediátor státuszra és a lipid metabolomra diabeteses gyermekekben kifejtett hatását is tervezzük vizsgálni.
Mi a kutatás jelentősége? Röviden írja le, milyen új perspektívát nyitnak az alapkutatásban az elért eredmények, milyen társadalmi hasznosíthatóságnak teremtik meg a tudományos alapját. Mutassa be, hogy a megpályázott kutatási területen lévő hazai és a nemzetközi versenytársaihoz képest melyek az egyediségei és erősségei a pályázatának! Összességében az asztmás, diabeteses, coeliakias és a gyulladásos bélbetegségben szenvedő gyermekek a gyermekgyógyászati betegek jelentős hányadát képezik. Bár ezeknek a betegségeknek jól bevált kezelése van, a betegek mégis számos aktuális egészségügyi problémával és krónikus egészségügyi kockázattal szembesülnek. Az akut tünetek és a hosszú-távú komplikációk közül számos a gyulladásos folyamatokkal hozható összefüggésbe. Az omega-6/omega-3 LCPUFA megbomlott aránya nagy valószínűséggel összefügg a gyulladásos folyamatokkal, az omega-3 LCPUFA pedig egy potenciális eszköz lehet az omega-6/omega-3 LCPUFA arány befolyásolására. Ennek ellenére a fentebb említett betegségekben az omega-3 LCPUFA-kal történő szupplementációs klinikai vizsgálatok extrémen ritkák, főként a gyulladásos mediátorok és az LCPUFA metabolitok kapcsolatát ezen állapotokban vizsgáló, megbízható alapkutatási adatok hiánya miatt. Jelen projekt célja gyermekgyógyászati betegek klinikailag jól jellemzett, viszonylag nagy csoportjában az LCPUFA metabolizmussal összefüggő, biológiailag aktív molekulákkal kapcsolatos adatok összegyűjtése. Nincs tudomásunk az irodalomban olyan vizsgálatokról, amelyekben a fenti betegekben nem csak zsírsav-összetételi adatokról, hanem szofisztikált gyulladásos markerek illetve pro-és anti-inflammatorikus eikozanoidok szintjeiről egyidejűleg beszámolnak. A lipid metabolom a lipid tudomány egyik legújabb élvonalbeli módszere; a módszer különösen ígéretes ugyanazon betegben a lipid metabolizmussal kapcsolatos beavatkozások követésére. Az említett módszerek kombinált alkalmazása ezekben a legalább részben gyulladással kapcsolatos betegségekben a betegek lipid metabolizmusának eddig fel nem ismert változásaira világíthat rá. A megváltozott LCPUFA státusz és a lipidek más eltéréseinek egyértelmű körvonalazása jó alapot teremthet olyan klinikai vizsgálatok tervezéséhez, melyek az LCPUFA eltérések korrigálását célozzák. A diabeteses gyermekek omega-3 LCPUFA szupplementációja összekapcsolhatja a jelen projekt esszenciális alapkutatási jellegét a kutatási eredmények klinikai alkalmazásával.
A kutatás összefoglalója, célkitűzései laikusok számára Ebben a fejezetben írja le a kutatás fő célkitűzéseit alapműveltséggel rendelkező laikusok számára. Ez az összefoglaló a döntéshozók, a média, illetve az érdeklődők tájékoztatása szempontjából különösen fontos az NKFI Hivatal számára. A linolsav és az alfa-linolénsav esszenciális zsírsavak, mivel az emberi szervezet nem képes kettős kötéseket beépíteni a zsírsavak omega-6 és omega-3 pozíciójába. A linolsav és az alfa-linolénsav azon biológiailag fontos hosszú-szénláncú többszörösen telítetlen zsírsavak (LCPUFA) szintézisének a prekurzorai, melyek különböző prosztaglandinok, tromboxánok és leukotriének prekurzoraiként is szerepet játszanak. Az LCPUFA a preventív táplálás egyik legfontosabb potenciális étrendi eszköze. Az omega-6 és omega-3 LCPUFA megbomlott egyensúlyának szerepet tulajdonítanak számos gyulladással kapcsolatos klinikai állapot kifejlődésében. Az elmúlt évek jelentősebb fejlődései új kutatási perspektívákat nyitnak meg: a transz zsírsavak magas szintű felvételét szoros kapcsolatba hozták az esszenciális zsírsavak metabolizmusának zavarával, azonosították a az esszenciális zsírsavak metabolizmusában szerepet játszó legfontosabb enzimeket kódoló géneket, valamint a lipid metabolomok vizsgálatának új módszere betekintést engednek a lipidmetabolizmus betegséggel összefüggő eltéréseinek komplexitásába. Jelen projekt célja gyermekgyógyászati betegek klinikailag jól jellemzett, nagy csoportjaiban az LCPUFA metabolizmussal összefüggő, biológiailag aktív molekulákkal kapcsolatos adatok összegyűjtése. Az ezekben a betegségekben kapott adatok nemcsak az LCPUFA a gyulladásos folyamatok eredetében betöltött szerepének jobb megértését segítik elő, de teret nyithatnak az omega-3 LCPUFA-kal történő szupplementációs klinikai vizsgálat számára.
| Summary Summary of the research and its aims for experts Describe the major aims of the research for experts. Long-chain polyunsaturated fatty acids (LCPUFA) are considered as one of the most important dietary tools in medicine Disturbed equilibrium of n-6 to n-3 LCPUFA has been suggested to play a role in the development of various clinical conditions with inflammation. Important developments of the last years open up new research perspectives: a) high level of exposure to trans isomeric fatty acids has been firmly associated with disturbances of essential fatty acid metabolism, b) the genes coding for the delta-5-desaturase and delta-6-desaturase enzymes were identified and c) metabolomics offers new insights into the complexity of disease-related alterations of lipid metabolism. With these methodological tools, we plan to investigate LCPUFA status in various paediatric diseases in that inflammatory processes play important pathophysiological role (bronchial asthma, diabetes, celiac disease, inflammatory bowel disease). We plan to utilise the very special dietetic situation of those patients who must follow diabetes and celiac disease diets in parallel. The newly introduced biological therapy in children with Crohn disease opens perspective to investigate the effect of an active mediator administered in pharmacologic doses on essential fatty acid metabolism. Data obtained in these disease conditions should contribute not only to our better understanding the role of LCPUFA in the pathogenesis of inflammation, but may open the field for clinical studies on supplementing n-3 LCPUFA. In the field of diabetes, state of the art data (including our own data generated during the last decade) already provide ground for the initiation of clinical trial with n-3 LCPUFA.
What is the major research question? Describe here briefly the problem to be solved by the research, the starting hypothesis, and the questions addressed by the experiments. We investigate whether there are differences in the LCPUFA status between a) asthmatic and healthy control children, b) children with combination of diabetes mellitus and celiac disease and healthy controls and c) children with inflammatory bowel disease and healthy controls. In these studies we plan to collect data on a) disease-related alterations in fatty acid status (with special emphasis on LCPUFA and trans isomeric fatty acids), b) the relationship between the LCPUFA status and inflammatory biomarkers and c) the relationship between LCPUFA status and pro- and anti-inflammatory eicosanoids. In collaboration with German colleagues from Heidelberg, we have been participating in a follow-up study of a large cohort (> 500) of children. Analysing cumulative incidence of physician-reported asthma together with inflammatory response profile as well as fatty acid composition of blood lipids will help to clarify the role of both LCPUFA status and FADS1 and FADS2 polymorphism in the development of allergic symptoms. The study is aimed to identify such subgroups of allergic children, who may benefit from enhanced dietary supply of n-3 LCPUFA. In children with IBD, analysis of fatty acid composition of the serum and erythrocyte membrane lipids together with inflammatory markers and immunological tests as well as eicosanoids and anti-inflammatory lipids together with targeted lipid metabolomics will provide novel data for better understating the metabolic origin of inflammation in IBD. We plan to investigate the clinical feasibility and efficacy of the dietary supplementation of n-3 LCPUFA as well as its effect on the lipid mediator status and the lipidom in diabetic children.
What is the significance of the research? Describe the new perspectives opened by the results achieved, including the scientific basics of potential societal applications. Please describe the unique strengths of your proposal in comparison to your domestic and international competitors in the given field. Taken together, children suffering from asthma, diabetes, celiac disease and inflammatory bowel disease represent huge part of paediatric patients. Though all these chronic diseases have well-established treatments, such patients face many actual health problems as well as chronic health hazards. Many of the acute symptoms and long-term complications are related to inflammatory processes. The putative disequilibrium of n-6 to n-3 LCPUFA has been suggested to contribute to inflammation, and in the form of n-3 LCPUFA there is a potential tool to influence n-6 to n-3 LCPUFA ratios. However, clinical studies of n-3 LCPUFA supplementation in children with the above-listed diseases are extremely rare, mostly because of the lack of reliable basic science data on the role of inflammatory mediators related to LCPUFA metabolites in these conditions.
The present project aims to provide broad spectrum of data on biologically active compounds related to LCPUFA metabolism in clinically carefully characterised, sizeable groups of paediatric patients. We are unaware of studies carried out in such patients and reporting not only fatty acid compositional data, but sophisticated inflammatory test markers as well as levels of pro- and anti-inflammatory eicosanoids as well. Targeted lipid metabolomics is one of the newest cutting-edge methods of lipid sciences; the method is especially promising in following-up the effects of interventions related to lipid metabolism within the same patient. Combined application of the suggested broad battery of methods should reveal hitherto unrecognised alterations in lipid metabolism of patients suffering from these at least partly inflammation-related diseases.
Moreover, clear-cut delineation of altered LCPUFA status together with other putative disturbances in lipids should provide ground to plan clinical trials aimed to correct abnormalities in LCPUFA status. The planned n-3 LCPUFA supplementation trial of diabetic children may serve in bridging the gap between the essentially basic science data collection nature of the present project and timely clinical application of novel research.
Summary and aims of the research for the public Describe here the major aims of the research for an audience with average background information. This summary is especially important for NRDI Office in order to inform decision-makers, media, and others. Linoleic acid and alpha-linolenic acid are essential fatty acids because humans cannot insert double bonds in the n-6 and n-3 position of a fatty acid. Linoleic and alpha-linolenic acids are the precursors of the synthesis of biologically important long-chain polyunsaturated fatty acids (LCPUFA) that play important roles also as precursors of various prostaglandins, thromboxans and leukotrienes. LCPUFA are generally considered as one of the most important potential dietary tools in preventive nutrition. Disturbed equilibrium of n-6 to n-3 LCPUFA has been recently suggested to play a role in the development of various clinical conditions with inflammation. Important developments of the last years open up new research perspectives: high level of exposure to trans isomeric fatty acids has been firmly associated with disturbances of essential fatty acid metabolism, the genes coding for the most important enzymes involved in essential fatty acid metabolism were identified and the very new method of targeted lipid metabolomics offers new insights into the complexity of disease-related alterations of lipid metabolism. The present project aims to provide in clinically carefully characterised, sizeable groups of paediatric patients broad spectrum of data on biologically active compounds related to LCPUFA metabolism. Data obtained in these disease conditions should not only contribute to our better understanding the role of LCPUFA in the origin of inflammation, but may open the field for clinical studies on supplementing n-3 LCPUFA.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
List of publications |
|
|
Lohner Sz, Fekete K, Marosvölgyi T, Decsi T: Gender Differences in the Long-Chain Polyunsaturated Fatty Acid Status: Systematic Review of 51 Publications, Annals of Nutrition and Metabolism 62:98–112, 2013 | Decsi T, Boehm G: trans Isomeric fatty acids are inversely related to the availability of long-chain PUFAs in the perinatal period, American Journal of Clinical Nutrition 98: S543-548, 2013 | Lohner Sz, Fekete K, Decsi T: Lower n-3 long-chain polyunsaturated fatty acid values in patients with phenylketonuria: a systematic review and meta-analysis, Nutrition Research 33: 513-20, 2013 | Lohner Sz, Péterfia Cs, Decsi T: Halolajat tartalmazó étrend-kiegészítők szerepe az atópiás betegségek kezelésében, Gyermekorvos Továbbképzés 12: 221-223, 2013 | Lohner S, Decsi T: Role of Long-Chain Polyunsaturated Fatty Acids in the Prevention and Treatment of Atopic Diseases, Angel Catalá (ed.): Polyunsaturated Fatty Acids: Sources, Antioxidant Properties and Health Benefits [s.l.]: Nova Publishers, 2013. (ISBN: 978-1-62948-151-7), 2013 | Mihály J, Marosvölgyi T, Szegedi A, Köröskényi K, Lucas R, Törőcsik D, Garcia AL, Decsi T, Rühl R: Increased FADS2-Derived n-6 PUFAs and Reduced n-3 PUFAs in Plasma of Atopic Dermatitis Patients., Skin Pharmacology Physiology 27:242-248, 2014, 2014 | Krisztina Mihályi, Eszter Györei, Éva Szabó, Tamás Marosvölgyi, Szimonetta Lohner, Tamás Decsi: Contribution of n-3 long-chain polyunsaturated fatty acids to human milk is still low in Hungarian mothers, Eur J Pediatr DOI 10.1007/s00431-014-2411-6, 2014 | Tárnok A, Marosvölgyi T, Szabó E, Györei E, Decsi T: Low n-3 Long-Chain Polyunsaturated Fatty Acids in Newly Diagnosed Celiac Children With Preexisting Type-1 Diabetes., J Pediatr Gastroenterol Nutr. 2014 Sep 8. [DOI : 10.1097/MPG.0000000000000561, Epub ahead of print], 2014 | Lohner S, Vágási J, Marosvölgyi T, Tényi T, Decsi T: Inverse association between 18-carbon trans fatty acids and intelligence quotients in smoking schizophrenia patients, Psychiatry Research 215: 9-13, 2014, 2014 | Krisztina Mihályi, Eszter Györei, Éva Szabó, Tamás Marosvölgyi, Szimonetta Lohner, Tamás Decsi: Contribution of n-3 long-chain polyunsaturated fatty acids to human milk is still low in Hungarian mothers, Eur J Pediatr 174: 393-398, 2015 | Tárnok A, Marosvölgyi T, Szabó E, Györei E, Decsi T: Low n-3 Long-Chain Polyunsaturated Fatty Acids in Newly Diagnosed Celiac Children With Preexisting Type-1 Diabetes., J Pediatr Gastroenterol Nutr. 60: 255-158, 2015 | Fekete K, Györei E, Lohner S, Verduci E, Agosotoni C, Decsi T: Long-chain polyunsaturated fatty acid status in obesity: a systematic review and meta-analysis, Obesity Reviews 16: 488-497, 2015 | Campoy C, Altmäe S, Ramos R, Cruz F, Perez M, Salvatierra MT, Robles C, Cruz M, Mirnada MT, Gil A, Decsi T, Koletzko BV: Effects of Prenatal Fish Oil and Folic Acid Supplementation on Infant Psychomotor and Mental Development: Results for NUHEAL Randomized Controlled Trial, Journal of Pregnancy and Child Health 2: 1: Art. Nr.: 1000130, 1-10, 2015 | de Jong C, Kikekrt HK, Seggers J, Boehm G, Decsi T, Hadders-Algra M: Neonatal fatty acid status and neurodevelopmental outcome at 9 years, Early Human Development 91: 587-591, 2015 | Mihályi K, Lohner Sz, Decsi T: A korai táplálási porgramozódás gondolatának kibontakozása a hipotézistől a táplálási ajánlásig, Gyermekgyógyászati Továbbképző Szemle 20: 178-181, 2015 | Catena A, Muñoz-Machicao JA, Torres-Espínola FJ, Martínez-Zaldívar C, Diaz-Piedra C, Gil A, Haile G, Györei E, Molloy AM, Decsi T, Koletzko B,Campoy C: Folate and long-chain polyunsaturated fatty acid supplementation during pregnancy has long-term effects on the attention system of 8.5-y-old offspring: a randomized contr, American Journal of Clinical Nutrition, 2016 | Seggers J, Kikkert HK, de Jong C, Decsi T, Boehm G, Hadders-Algra M: Neonatal fatty acid status and cardiometabolic health at 9 years, Early Human Development, 2016 | Gispert-Llaurado M, Perez-Garcia M, Escribano J, Closa-Monasterolo R, Luque V, Grote V, Weber M, Torres-Espínola FJ, Czech-Kowalska J, Verduci E, Martin F, Piqueras MJ, Koletzko B, Decsi T, Campoy C, Emmett PM: Fish consumption in mid-childhood and its relationship to neuropsychological outcomes measured in 7-9 year old children using a NUTRIMENTHE neuropsychological battery, Clinical Nutrition, 2016 | Decsi T, Lohner Sz: Gaps in Meeting Nutrient Needs in Healthy Toddlers, Annals of Nutrition and Metabolism 65: 22-28, 2014 | Logan CA, Brandt S, Wabitsch M, Brenner H, Wiens F, Stahl B, Marosvölgyi T, Decsi T, Rothenbacher D, Genuneit J: New approach shows no association between maternal milk fatty acid composition and childhood wheeze or asthma, Allergy 72:1374-1383, 2017 |
|
|
|
|
|
|
Back »
|
|
|