Liver disease in pediatric onset intestinal failure

Show full item record

Permalink

http://urn.fi/URN:ISBN:978-952-10-9837-6
Title: Liver disease in pediatric onset intestinal failure
Author: Mutanen, Annika
Contributor: University of Helsinki, Faculty of Medicine, Institute of Clinical Medicine, Pediatric surgery
Thesis level: Doctoral dissertation (article-based)
Abstract: Intestinal failure (IF) is characterized by the reduced capacity of the intestine to digest and absorb nutrients and fluids required for the maintenance of energy, fluid, electrolyte, and micronutrient balance, as well as normal growth and development in children. Patients with IF are at risk for multiple potentially life-threatening complications, including IF-associated liver disease (IFALD). In this thesis, studies on the incidence of long-term parenteral nutrition (PN) and IFALD, risk factors of IFALD, including parenteral plant sterols, and liver histology were performed to determine the long-term effects of pediatric onset IF on liver function and histology. During PN, serum plant sterol levels were significantly increased in neonates and children with IF compared to healthy controls. In neonates with IFALD, serum plant sterols ratios to cholesterol, especially stigmasterol, were increased compared with healthy controls, neonates without IFALD, and children on PN. After weaning off PN, IFALD, defined by liver biochemistry, persisted in 25% of neonates with 4.2- and 2.2-times higher serum stigmasterol and cholestanol ratios to cholesterol compared with neonates without IFALD. Abnormal liver histology was found in 94% of IF patients on PN and 77% of patients weaned off PN. During PN, liver histology was weighted with cholestasis and portal inflammation. After weaning off PN, cholestasis resolved, but significant fibrosis and steatosis persisted. Fibrosis stage was associated with remaining small bowel length, duration of PN, and number of septic episodes. In a multivariate analysis, age-adjusted small bowel length, portal inflammation, and absence of ileocaecal valve were predictive for fibrosis stage. Fibroblast growth factor 21 (FGF21), a hormone which is shown to regulate glucose and lipid metabolism and relate to liver steatosis in other conditions, concentration was markedly higher in IF patients with steatosis compared to those without steatosis. Liver steatosis was coupled with progression of fibrosis and reflected by serum FGF21. Based on our results, serum plant sterol levels are high and reflect their distribution in PN lipid emulsions during PN. In neonates, IFALD is frequent and associates with markedly increased serum plant sterols compared to healthy neonatal controls and children on PN with more mature liver function. After weaning off PN, serum stigmasterol and cholestanol remain high in neonates with persistent IFALD. Liver histology is characterized by cholestasis, portal inflammation, liver fibrosis and steatosis in IF patients on PN. After weaning off PN, portal inflammation diminishes and cholestasis resolves, but fibrosis and steatosis persists. In addition to duration of PN, extensive small intestinal resection and loss of ileocaecal valve as well as septic episodes are major risk factors of histological liver fibrosis. Increased serum FGF21 levels reflect the presence and the degree of liver steatosis in patients with pediatric onset IF.Lyhytsuolioireyhtymässä (intestinal failure) suolesta ei imeydy riittävästi nestettä ja energiaa, jolloin niiden riittävä saanti turvataan suonensisäisellä ravitsemuksella. Tässä tilanteessa maksan vaurioituminen (intestinal failure associated liver disease) on tärkein sairastuvuutta ja kuolleisuutta aiheuttava tekijä. Maksavaurion syntyyn on liitetty useita syitä, kuten suonensisäisen ravitsemuksen kesto ja koostumus, kuten kasvisterolit, toistuvat sepsikset, pieni syntymäpaino ja ennenaikaisuus, ohutsuolen bakteeriliikakasvu, laaja-alainen suoliresektio ja enteraalisen ravitsemuksen puuttuminen, mutta pitkäaikaistuloksista on vain vähän tietoa. Tässä väitöskirjassa tutkittiin pitkäaikaisen suonensisäisen ravitsemuksen ja maksavaurion insidenssiä Suomessa, suonensisäisen ravitsemuksen vaikutusta maksavaurion syntyyn sekä histologisesti arvioidun maksavaurion yleisyyttä, tyyppiä ja riskitekijöitä suonensisäisen ravitsemuksen aikana ja sen päättymisen jälkeen lapsena lyhytsuolioireyhtymään sairastuneilla. Aiheesta ei ole aikaisemmin tehty etenevää väestöpohjaista tutkimusta. Tutkimuksessa havaittiin, että suonen sisäistä ravitsemusta saavilla vastasyntyneillä maksavaurion insidenssi on suurempi kuin vanhemmilla lapsilla. Suonen sisäisen ravitsemuksen aikana havaittiin korkeita seerumin kasvisterolipitoisuuksia, erityisesti vastasyntyneillä joilla oli maksavaurioon sopivat merkit veren aminotransferaasi- ja bilirubiinimittauksissa. Suonen sisäisen ravitsemuksen päätyttyä 25%:lla lapsista maksavaurion merkit säilyivät, samalla kun seerumin kolestanoli ja kasvisteroli stigmasterolin pitoisuudet olivat koholla. Suonensisäistä ravitsemusta saavista lyhytsuolioireyhtymää sairastavista lähes 60 %:lla oli merkittävä tai vakava (METAVIR-luokituksen tulos ≥ 2) maksafibroosi maksan neulanäytteessä ja suurentuneet veren aminotransferaasipitoisuudet. Suonensisäisen ravitsemuksen päättymisen jälkeen maksan tulehdusmuutokset vähenivät, kolestaasi väistyi ja maksan toimintakokeiden tulokset normalisoituvat. Tutkimuksessa osoitettiin ensimmäistä kertaa, että vaikka suonensisäisen ravitsemuksen päättymisen jälkeen maksan toimintakokeiden tulokset yleensä normalisoituvat, maksan merkittävä fibroosi (64%:lla) ja rasvoittuminen (45%:lla) säilyvät useita vuosia valtaosalla potilaista. Maksafibroosin riskitekijöiksi osoittautuivat suonensisäisen ravitsemuksen pitkä kesto, laaja-alainen ohutsuoliresektio, ileosekaaliläpän puuttuminen ja lukuisat sepsikset. Seerumin FGF21 (fibroblast growth factor 21) on hormoni, jonka on osoitettu olevan maksan rasvoittumisen markkeri eläimillä sekä ihmisillä tietyissä sairaustiloissa, mutta sen merkitystä lyhytsuolioireyhtymään liittyvässä maksavaurissa ei tunneta. Tässä tutkimuksessa seerumin FGF21 pitoisuus ennusti maksan rasvoittumista ja sen astetta. Seerumin FGF21-mittausta voidaan hyödyntää maksan rasvoittumisen arvioinnissa lapsena lyhytsuolioireyhtymään sairastuneilla.
URI: URN:ISBN:978-952-10-9837-6
http://hdl.handle.net/10138/43218
Date: 2014-05-09
Subject: lääketiede
Rights: This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.


Files in this item

Total number of downloads: Loading...

Files Size Format View
mutanen_dissertation.pdf 5.779Mb PDF View/Open

This item appears in the following Collection(s)

Show full item record