ЛИНОЛЕВАЯ КИСЛОТА ИЛИ АЛЬФА-ЛИНОЛЕНОВАЯ КИСЛОТА ДЛЯ ПРИМЕНЕНИЯ С ЦЕЛЬЮ УМЕНЬШЕНИЯ КОГНИТИВНЫХ НАРУШЕНИЙ/СНИЖЕНИЯ НЕЙРОГЕНЕЗА, ИНДУЦИРОВАННЫХ СТРЕССОМ В РАННЕМ ПЕРИОДЕ ЖИЗНИ
LINOLEIC ACID OR ALPHA-LINOLENIC ACID FOR USE IN REDUCING COGNITIVE DISORDERS/EARLY NEUROGENESIS INDUCED BY EARLY LIFE STRESS

ОБЛАСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение относится к области питательных композиций, которые обладают благоприятным эффектом в отношении уменьшения расстройств, индуцированных стрессом в раннем периоде жизни, например, питательных композиций, которые обладают благоприятным эффектом в отношении когнитивных нарушений, индуцированных стрессом в раннем периоде жизни, в частности стрессом в раннем периоде жизни, испытываемым человеком.
ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Trends in Neurosciences
Известно, что стресс в раннем периоде жизни отрицательно влияет на познавательные способности на всем протяжении жизни пациента. Когнитивное снижение, индуцированное стрессом в раннем периоде жизни, не может быть вылечено или может быть вылечено только в ограниченной степени. В течение раннего периода жизни развивающийся человеческий головной мозг является высоко чувствительным к модуляциям влияний окружающей среды и, следовательно, любая адаптация структуры и функции программируется такими ранними влияниями окружающей среды на оставшуюся жизнь. Прямая ассоциация между стрессом в раннем периоде жизни и когнитивными нарушениями подтверждается клиническими данными. Такая ассоциация описана Lucassen et al. в , 2013, 36, 621-631.
Гиппокамп является одной из очень немногочисленных областей головного мозга, который сохраняет способность создавать новые нейроны на всем протяжении взрослой жизни. Такой процесс называется нейрогенезом взрослых. Вновь образующиеся нейроны являются необходимыми для функционирования гиппокампа и вовлечены в специфические аспекты зависимого от гиппокампа обучения и памяти. Naninck et al. в статье, озаглавленной "Chronic early life stress alters developmental and adult neurogenesis and impairs cognitive function in mice" в Hippocampus (2015) vol 25(3): 309-328, описывает, что стресс в раннем периоде жизни (ES) индуцирует изменения в нейрогенезе и также уменьшает выживаемость нейронов, образующихся во взрослом возрасте, и что измененные уровни нейрогенеза функционально важны для когнитивных нарушений во взрослом состоянии. Коротко, стресс в раннем периоде жизни нарушает когнитивные функции и нейрогенез гиппокампа во взрослом состоянии, также называемый «нейрогенезом взрослых». Авторы выражают надежду, что достижение понимания основ таких изменений, индуцированных стрессом раннего периода жизни, окажется очень важным для психического здоровья и должно обеспечивать основу будущих терапевтических вмешательств.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В течение раннего периода жизни развитие головного мозга человека является высоко чувствительным к изменениям под влиянием окружающей среды и любая адаптация структуры и функции, следовательно, программируется такими ранними воздействиями окружающей среды в течение оставшейся жизни. Настоящее изобретение предоставляет способ обеспечения пути воздействия на структуры головного мозга и функции посредством питательных вмешательств для облегчения нарушений из-за стресса раннего периода жизни.
Авторы изобретения неожиданно обнаружили, что введение питательной композиции, включающей линолевую кислоту (LA) и альфа-линоленовую кислоту (ALA) в низком массовом соотношении LA/ALA, является эффективным в предотвращении снижения когнитивной функции, индуцированного стрессом в раннем периоде жизни. Мыши, которых подвергали стрессу в раннем периоде жизни и которых кормили питательной композиций по изобретению, превосходили мышей, которых подвергали такому же стрессу, но которых кормили питательной композицией с более высоким массовым соотношением LA/ALA в тесте распознавания объекта, тестах расположения объектов и тесте водного лабиринта Морриса, проводимых во взрослом возрасте, что показало значительный профилактический эффект в отношении снижения когнитивной функции. Следовательно, неожиданно, посредством диетического вмешательства, негативные последствия стресса в раннем периоде жизни могут быть предотвращены.
Также авторы изобретения неожиданно обнаружили, что введение питательной композиции, включающей линолевую кислоту (LA) и альфа-линоленовую кислоту (ALA) в низком массовом соотношении LA/ALA, является эффективным в профилактике снижения нейрогенеза, индуцированного стрессом в раннем периоде жизни (ES). Было обнаружено, что диетическое вмешательство с помощью питательной композиции, включающей низкое массовое соотношение LA/ALA, восстанавливало нейрогенез во взрослом состоянии после воздействия стресса в раннем периоде жизни. Мыши, которых подвергали стрессу в раннем периоде жизни и которых кормили питательной композицией по изобретению, продемонстрировали неожиданную выживаемость клеток гиппокампа во взрослом состоянии по сравнению с мышами, которых подвергали тому же стрессу, но которых кормили питательной композицией с более высоким LA/ALA, что демонстрирует достоверный профилактический эффект в отношении уменьшения нейрогенеза. Следовательно, неожиданно посредством диетического вмешательства, негативные последствия стресса в раннем периоде жизни могут быть предотвращены. Применение низкого пищевого массового соотношения LA/ALA в раннем периоде жизни защищает против нарушений, индуцированных стрессом в раннем периоде жизни, в частности защищает против снижения нейрогенеза.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Следовательно, настоящее изобретение касается способа профилактики снижения когнитивной функции, индуцированного стрессом в раннем периоде жизни у человека, включающего введение пациенту питательной композиции, включающей линолевую кислоту (LA) и альфа-линоленовую кислоту (ALA) в массовом соотношении LA/ALA в диапазоне 0,1-12. В одном варианте осуществления изобретения способ профилактики снижения когнитивной функции, индуцированного стрессом в раннем периоде жизни, является немедицинским способом.
Иными словами, изобретение касается питательной композиции, включающей линолевую кислоту (LA) и альфа-линоленовую кислоту (ALA) в массовом соотношении LA/ALA в диапазоне 0,1-12, для применения в профилактике снижения когнитивной функции, индуцированного стрессом в раннем периоде жизни у человека.
Изобретение также может быть сформулировано как применение линолевой кислоты (LA) и альфа-линоленовой кислоты (ALA) в получении питательной композиции, включающей LA и ALA в массовом соотношении LA/ALA в диапазоне 0,1-12, для профилактики снижения когнитивной функции, индуцированного стрессом в раннем периоде жизни у человека.
Изобретение также может быть сформулировано, как применение питательной композиции, включающей линолевую кислоту (LA) и альфа-линоленовую кислоту (ALA) в массовом соотношении LA/ALA в диапазоне 0,1-12, для профилактики снижения когнитивной функции, индуцированного стрессом в раннем периоде жизни у человека.
Настоящее изобретение также касается способа для профилактики уменьшения нейрогенеза, индуцированного стрессом в раннем периоде жизни (ES) у человека, включающего введение человеку питательной композиции, включающей линолевую кислоту (LA) и альфа-линоленовую кислоту (ALA) в массовом соотношении LA/ALA в диапазоне 0,1-12. В одном варианте осуществления изобретения способом предотвращения уменьшения нейрогенеза, индуцированного стрессом в раннем периоде жизни (ES), является немедицинский способ.
Альтернативными словами настоящее изобретение касается способа восстановления нейрогенеза у человека во взрослом состоянии после стресса в раннем периоде жизни, включающего введение человеку питательной композиции, включающей линолевую кислоту (LA) и альфа-линоленовую кислоту (ALA) в массовом соотношении LA/ALA в диапазоне 0,1-12. В одном варианте осуществления изобретения способ восстановления нейрогенеза во взрослом состоянии является немедицинским способом.
Иными словами, изобретение касается питательной композиции, включающей линолевую кислоту (LA) и альфа-линоленовую кислоту (ALA) в массовом соотношении LA/ALA в диапазоне 0,1-12 для применения в профилактике уменьшения нейрогенеза, индуцированного стрессом в раннем периоде жизни (ES) у человека.
Иными словами, изобретение касается питательной композиции, включающей линолевую кислоту (LA) и альфа-линоленовую кислоту (ALA) в массовом соотношении LA/ALA в диапазоне 0,1-12, для применения в восстановлении нейрогенеза у человека во взрослом состоянии после стресса в раннем периоде жизни.
Изобретение также может быть описано как применение линолевой кислоты (LA) и альфа-линоленовой кислоты (ALA) в получении питательной композиции, включающей LA и ALA в массовом соотношении LA/ALA в диапазоне 0,1-12, для профилактики снижения нейрогенеза, индуцированного стрессом в раннем периоде жизни (ES) у человека.
Изобретение также может быть представлено, как применение линолевой кислоты (LA) и альфа-линоленовой кислоты (ALA) в получении питательной композиции, включающей LA и ALA в массовом соотношении LA/ALA в диапазоне 0,1-12, для восстановления нейрогенеза у человека после стресса в раннем периоде жизни.
Изобретение также может быть представлено, как применение питательной композиции, включающей линолевую кислоту (LA) и альфа-линоленовую кислоту (ALA) в массовом соотношении LA/ALA в диапазоне 0,1-12, для профилактики снижения нейрогенеза, индуцированного стрессом в раннем периоде жизни (ES) у человека.
Изобретение также может быть описано, как применение питательной композиции, включающей линолевую кислоту (LA) и альфа-линоленовую кислоту (ALA) в массовом соотношении LA/ALA в диапазоне 0,1-12, для восстановления нейрогенеза у человека во взрослом состоянии после стресса в раннем периоде жизни.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения профилактика снижения нейрогенеза, индуцированного стрессом в раннем периоде жизни (ES), происходит посредством профилактики снижения выживаемости клеток гиппокампа у человека.
В одном аспекте настоящее изобретение касается способа профилактики снижения выживаемости клеток гиппокампа, индуцированного стрессом в раннем периоде жизни (ES) у человека, включающего введение человеку питательной композиции, включающей линолевую кислоту (LA) и альфа-линоленовую кислоту (ALA) в массовом соотношении LA/ALA в диапазоне 0,1-12. В одном варианте осуществления изобретения способ включает профилактику снижения выживаемости клеток гиппокампа, индуцированного стрессом в раннем периоде жизни (ES), является немедицинским способом.
Иными словами, изобретение касается питательной композиции, включающей линолевую кислоту (LA) и альфа-линоленовую кислоту (ALA) в массовом соотношении LA/ALA в диапазоне 0,1-12, для применения в профилактике снижения выживаемости клеток гиппокампа, индуцированного стрессом в раннем периоде жизни (ES) у человека.
Изобретение также может быть описано, как применение линолевой кислоты (LA) и альфа-линоленовой кислоты (ALA) в получении питательной композиции, включающей LA и ALA в массовом соотношении LA/ALA в диапазоне 0,1-12, для профилактики снижения выживаемости клеток гиппокампа, индуцированного стрессом в раннем периоде жизни (ES) у человека.
Изобретение также может быть описано, как применение питательной композиции, включающей линолевую кислоту (LA) и альфа-линоленовую кислоту (ALA) в массовом соотношении LA/ALA в диапазоне 0,1-12, для профилактики снижения выживаемости клеток гиппокампа, индуцированного стрессом в раннем периоде жизни (ES) у человека.
Все сказанное ниже для способа по изобретению равным счетом применимо в применении по изобретению и к композиции для применения по изобретению и наоборот.
Питательная композиция
Питательная композиция, которую вводят в соответствии со способом по изобретению, включает линолевую кислоту (LA) и альфа-линоленовую кислоту (ALA) в массовом соотношении LA/ALA в диапазоне 0,1-12. Такую композицию называют ʺпитательная композиция по изобретениюʺ или ʺпитательная композицияʺ.
Питательная композиция по изобретению может принимать любую форму питания, подходящего для введения пациенту человеку в раннем периоде жизни. Питательной композицией по изобретению может быть пищевая добавка, например, в качестве добавки к обычному питанию, обогатительная смесь, для добавления к обычному питанию, сбалансированное питание или питание для младенцев, подходящее для кормления младенцев (например, молочная смесь первого уровня или молочная смесь второго уровня). Предпочтительно питательная композиция подходит для кормления младенцев и/или детей дошкольного возраста. В предпочтительном варианте осуществления изобретения питательную композицию выбирают из молочной смеси первого уровня, молочной смеси второго уровня, молочной смеси третьего уровня и питательной добавки для беременных женщин, наиболее предпочтительно питательной композицией является молочная смесь первого уровня.
В зависимости от формы питательной композиции она может составлять сбалансированное питание или добавку. Предпочтительно питательной композицией является сбалансированное питание. Предпочтительно, чтобы композиция содержала липидный компонент, перевариваемый углеводный компонент и белковый компонент. Она может дополнительно содержать ингредиенты, такие как пищевые волокна, минералы, витамины, органические кислоты, нуклеотиды и ароматизаторы. Липидный компонент предпочтительно обеспечивает 2,9-6 г липида на 100 ккал, белковый компонент предпочтительно обеспечивает от 1,8 до 5,5 г на 100 ккал, соответственно от 1,8 до 2,5 г на 100 ккал и перевариваемый углеводный компонент предпочтительно обеспечивает от 9 до 14 г на 100 ккал, композиции. Общее количество калорий определяют по сумме калорий, полученных из белка, липидов, перевариваемых углеводов и неперевариваемых олигосахаридов.
-1
Питательная композиция по изобретению является обычно энтеральной композицией, т.е. предназначенной для перорального введения. Ее, соответственно, вводят в жидкой форме. Например, композиция может включать воду, в которой растворены или суспендированы дополнительные компоненты. Следовательно, композиция соответственно является жидкой или твердой, обычно порошком или таблеткой, которую восстанавливают жидкостью, соответственно водой или другими пищевыми водными жидкостями, для получения жидкой композиции, или в форме жидкого концентрата, который разводят водой. Предпочтительно жидкая композиция имеет вязкость ниже 100 мПа.с, соответственно ниже 60 мПа.с, соответственно ниже 35 мПа.с, еще точнее ниже 6 мПа.с, что измеряется на вискозиметре Брукфилда при 20°C при скорости сдвига 100 с. С целью соответствия требованиям калорийности для младенца, композиция предпочтительно включает от 45 до 200 ккал/100 мл жидкости, более предпочтительно от 60 до 90 ккал/100 мл жидкости, еще более предпочтительно от 60 до 75 ккал/100 мл жидкости. Такая калорийность обеспечивает оптимальное соотношение между потреблением воды и калорий. Осмолярность настоящей композиции составляет предпочтительно от 150 и 420 мОсмоль/л, более предпочтительно от 260 до 360 мОсмоль/л.
Липид
Питательная композиция включает липидный компонент, соответственно липидный компонент, подходящий для питания младенцев, как известно в области техники. Липидный компонент настоящей композиции соответственно обеспечивает от 2,9 до 6,0 г, предпочтительно от 4 до 6 г на 100 ккал композиции. Находясь в жидкой форме, питательная композиция предпочтительно включает от 2,1 до 6,5 г липида на 100 мл, более предпочтительно от 3,0 до 4,0 г на 100 мл. Липид обеспечивает предпочтительно от 30 до 60% общей калорийности композиции. Более предпочтительно настоящая композиция включает липид, обеспечивающий от 35 до 55% общей калорийности, еще более предпочтительно настоящая композиция включает липид, обеспечивающий от 40 до 50% общей калорийности. Находясь в жидкой форме, например, в виде жидкости, готовой к питанию, композиция предпочтительно включает от 2,1 до 6,5 г липидов на 100 мл, более предпочтительно от 3,0 до 4,0 г на 100 мл. В одном варианте осуществления изобретения питательная композиция включает по меньшей мере 15 масс% жидкости на основании сухой массы композиции. На основании сухой массы питательная композиция предпочтительно включает от 10 до 50 масс%, более предпочтительно от 12,5 до 40 масс% липида, еще более предпочтительно от 15 до 35 масс% липида, еще более предпочтительно от 19 до 30 масс% липида.
Липидный компонент, содержащийся в питательной композиции, включает линолевую кислоту (LA) и альфа-линоленовую кислоту (ALA). Здесь, ʺлинолевая кислотаʺ или ʺLAʺ относится к линолевой кислоте и/или ацильной цепи (18:2 n6). Здесь, ʺальфа-линоленовая кислотаʺ или ʺALAʺ относится к α-линоленовой кислоте и/или ацильной цепи (18:3 n3). LA предпочтительно присутствует в достаточном количестве с целью обеспечения здорового роста и развития. Следовательно, композиция предпочтительно включает менее чем 20 масс% LA на основе всех жирных кислот, предпочтительно от 5 до 15 масс%. Предпочтительно композиция включает более 5 масс% LA на основе жирных кислот, предпочтительно, по меньшей мере 10 масс% на основании жирных кислот. Предпочтительно ALA присутствует в достаточном количестве для обеспечения здорового роста и развития. Следовательно, питательная композиция предпочтительно включает по меньшей мере 0,5 масс% ALA на основании всех жирных кислот, предпочтительно включает по меньшей мере 1,0 масс% ALA на основании всех жирных кислот. Предпочтительно композиция включает по меньшей мере 1,4 масс% ALA на основании всех жирных кислот, более предпочтительно по меньшей мере 1,5 масс%. Предпочтительно питательная композиция включает менее чем 10 масс% ALA, более предпочтительно менее чем 5,0 масс% на основании всех жирных кислот. В одном варианте осуществления изобретения питательная композиция включает по меньшей мере 10 масс% LA и по меньшей мере 1 масс% ALA, предпочтительно от 10 до 20 масс% LA и от 1 до 5 масс% ALA.
Неожиданно было обнаружено, что сниженное массовое соотношение LA/ALA, при сравнении обычных питательных композиций, в частности обычных молочных смесей, благоприятно влияет на когнитивные функции пациента при воздействии стресса в раннем периоде жизни и предотвращает когнитивное снижение, индуцированное стрессом в раннем периоде жизни. Массовое соотношение LA/ALA питательной композиции в соответствии с настоящим изобретением находится в диапазоне 0,1-12, предпочтительно в диапазоне 0,5-11, более предпочтительно в диапазоне 0,8-10, более предпочтительно в диапазоне 1-9, более предпочтительно в диапазоне 1-8.
Липидные компоненты, такие как LA и ALA, а также необязательно присутствующие дополнительные компоненты, такие как (LC-)PUFA, могут быть обеспечены в виде свободных жирных кислот, в форме триглицеридов, в форме диглицеридов, в форме моноглицеридов и форме фосфолипида, или в виде смеси одного или более из вышеуказанного. Предпочтительно питательная композиция включает триглицериды. Предпочтительно композиция включает по меньшей мере 70 масс%, более предпочтительно по меньшей мере 80 масс%, более предпочтительно по меньшей мере 85 масс% триглицеридов, еще более предпочтительно по меньшей мере 90 масс% триглицеридов на основании общей массы. Липиды могут дополнительно включать одно или более из свободных жирных кислот, моноглицеридов и диглицеридов.
Также неожиданно было обнаружено, что сниженное массовое соотношение LA/ALA при сравнении с обычными питательными композициями, в частности обычными молочными смесями, благоприятно влияет на выживаемость клеток гиппокампа пациента при воздействии стресса в раннем периоде жизни и предотвращает уменьшение нейрогенеза, индуцированное стрессом в раннем периоде жизни. Массовое соотношение LA/ALA питательной композиции по настоящему изобретению находится в диапазоне от 0,1-12, предпочтительно в диапазоне 0,2-11, предпочтительно в диапазоне 0,4-10, предпочтительно в диапазоне 0,5-10, более предпочтительно в диапазоне 0,6-10, более предпочтительно в диапазоне 0,8-10, более предпочтительно в диапазоне 1-8.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения питательная композиция включает триглицериды, полученные из растительного жира. В дополнительном предпочтительном варианте осуществления изобретения питательная композиция, предпочтительно дополнительно включает фосфолипиды. Предпочтительно питательная композиция включает фосфолипиды, полученные из молока нечеловекообразных млекопитающих. Присутствие растительных липидов преимущественно обеспечивает оптимальный профиль жирных кислот, высокий по полиненасыщенным жирным кислотам и более напоминающий жир человеческого молока. Используя липиды из молока жвачных животных, в частности только коровьего молока, или других домашних жвачных животных, не обеспечивают оптимальный профиль жирных кислот. Такой менее оптимальный профиль жирных кислот, такой как большое количество насыщенных жирных кислот, известен как неблагоприятный. Предпочтительно настоящая композиция включает по меньшей мере один, предпочтительно по меньшей мере два источника липидов, выбираемые из группы, состоящей из льняного масла (масло семян льна), рапсовое масло (такое как сурепное масло, рапсовое масло с низким содержанием эруковой кислоты и масло канола), масло далматского шалфея, перилловое масло, масло портулака, масло брусники, масло облепихи крушинной, конопляное масло, подсолнечное масло, высокоолеиновое подсолнечное масло, саффлоровое масло, высокоолеиновое саффлоровое масло, оливковое масло, масло семян черной смородины, масло эхиума, кокосовое масло, пальмовое масло и пальмоядровое масло. Предпочтительно настоящая композиция включает по меньшей мере один, предпочтительно по меньшей мере два липидных источника, выбираемые из группы, состоящей из льняного масла, масла канола, кокосового масла, подсолнечного масла и высокоолеинового подсолнечного масла. Предпочтительно композиция включает от 30 до 99,5 масс% растительных липидов на основе общего количества липидов, более предпочтительно от 35 до 99 масс%, еще более предпочтительно от 40 до 95 масс%, на основании общего количества липидов.
Предпочтительно питательная композиция включает жир или липиды из молока млекопитающих, более предпочтительно из молока жвачных, еще более предпочтительно коровьего молока, козьего молока, овечьего молока, молока буйвола, молока яка, оленьего молока и верблюжьего молока, наиболее предпочтительно коровьего молока. Предпочтительно, молоком млекопитающего не является человеческое молоко. Следовательно, в одном варианте осуществления изобретения питательная композиция включает жир молока нечеловекообразных млекопитающих. Предпочтительно, жировой компонент молока млекопитающих включает по меньшей мере 70 масс% триглицеридов, более предпочтительно по меньшей мере 90 масс%, более предпочтительно по меньшей мере 97 масс%.
Предпочтительно жир молока млекопитающих получают из группы, состоящей из масла, молочного жира, молочного масла и безводного молочного жира, более предпочтительно безводного молочного жира и молочного масла. Такие источники липидов из молочного жира имеют высокое содержание триглицеридов. Более того, такие источники липидов находятся в форме непрерывной жировой фазы или в форме эмульсии типа вода-в-масле. Использование таких источников молочного жира в получении питательной композиции по изобретению позволяет образовываться липидным шарикам, где каждый шарик включает смесь растительного жира и молочного жира.
Предпочтительно питательная композиция включает от 5 до 70 масс% липидов молока нечеловекообразных млекопитающих на основании общего количества липидов. В одном варианте осуществления изобретения композиция включает от 10 до 65 масс%, еще более предпочтительно от 15 до 60 масс%, еще более предпочтительно от 25 до 55 масс% липидов молока нечеловекообразных млекопитающих на основании общего количества липидов. Предпочтительно такие липиды молока выбирают из группы, состоящей из масла, молочного жира, топленого масла и безводного молочного жира. Предпочтительно соотношение растительного жира к молочному жиру варьируется от 3/7 до 20/1.
Композиция также может включать нерастительные липиды и немолочный жир, такой как животный жир, иной чем молочный жир, такой как рыбий жир и яичные липиды, и масла микробов, водорослей, грибов и одноклеточных. Предпочтительно нерастительный немолочный жир присутствует в количестве не более 10 масс% на основании общего количества липидов, более предпочтительно не более 5 масс%. Предпочтительно липид в питательной композиции по изобретению включает источник жиров, включающий длинноцепочечные полиненасыщенные жирные кислоты (LC-PUFA), выбираемые из группы, состоящей из рыбьего жира, морского керосина, масла водорослей, микробного масла, масла одноклеточных и яичных липидов в количестве от 0,25 до 10 масс% на основании общего количества липидов, предпочтительно в количестве от 0,5 до 10 масс%.
В определенном предпочтительном варианте осуществления изобретения липид находится в форме липидных шариков. Находясь в жидкой форме липидные шарики эмульгируются в водной фазе. Альтернативно, липидные шарики присутствуют в порошке и порошок можно восстанавливать водой или другой водной фазой пищевого качества. Обычно и предпочтительно липидные шарики включают ядро и поверхность. Ядро предпочтительно включает растительный жир и молочный жир и предпочтительно включает по меньшей мере 80 масс%, более предпочтительно по меньшей мере 90 масс% триглицеридов и более предпочтительно по существу состоит из триглицеридов. Не все триглицеридные липиды, которые присутствуют в композиции, обязательно должны содержаться в ядре липидных шариков, но предпочтительно большая часть, предпочтительно более чем 50% масс%, более предпочтительно более чем 70 масс%, еще более предпочтительно более чем 85 масс%, еще более предпочтительно более чем 95 масс%, наиболее предпочтительно более чем 98 масс% триглицеридных липидов, который присутствуют в композиции, содержатся в ядре липидных шариков.
2
2
2
2
В соответствии с предпочтительным вариантом осуществлением изобретения липидные шарики имеют распределение диаметров на основании объема более 1,0 мкм, предпочтительно более 2,0 мкм, предпочтительно более 2,5 мкм, более предпочтительно более 3,0 мкм. Липидные шарики предпочтительно имеют распределение диаметра на основании объема менее 6,0 мкм, предпочтительно менее 5,5 мкм, более предпочтительно менее 5,0 мкм. Предпочтительно липидные шарики имеют распределение диаметра на основании объема от 2 до 6 мкм, предпочтительно от 2,0 до 6,0 мкм, более предпочтительно от 2,5 до 6,0 мкм, более предпочтительно от 3,0 до 6,0 мкм, еще более предпочтительно от 3,0 до 5,5 мкм, еще более предпочтительно от 3,0 до 5,0 мкм. Распределение диаметра относится к диаметру, который является чаще всего присутствующим на основании объема всех липидов, или пиковое значение в графическом представлении, имеющим на X-оси диаметр и на Y-оси объем (%). Подходящий метод для определения объема липидных шариков и их распределения по размерам представляет собой использование анализатора размеров частиц Mastersizer (Malvern Instruments, Malvern, UK), например, методом, описанным в Michalski et al, 2001, Lait 81: 787-796. Специфической площадью поверхности липидных шариков является площадь поверхности на массу липида, и она снижается при увеличении размера шариков. Специфическая площадь поверхности липидных шариков, следовательно, может быть рассчитана из распределения размеров частиц липидного шарика и концентрации и плотности липида. Липидные шарики, содержащиеся в питательной композиции, предпочтительно имеют специфическую площадь поверхности от 0,5 до 15 м/г липида, предпочтительно от 1,0 до 10,0 м/г, более предпочтительно от 1,5 до 8,0 м/г, еще более предпочтительно от 2,0 до 7,0 м/г липида.
Питательная композиция предпочтительно включает фосфолипиды, полученные из (или ʺпроисходящие изʺ) молока нечеловекообразных млекопитающих. Фосфолипиды, полученные из молока нечеловекообразных млекопитающих, включают глицерофосфолипиды и сфингомиелин. Фосфолипиды предпочтительно содержатся в оболочке на поверхности липидного шарика. Под 'оболочкой' обозначают, что наружный поверхностный слой липидного шарика включает фосфолипиды, тогда как такие фосфолипиды по существу отсутствуют в ядре липидного шарика. Не все липиды, которые присутствуют в питательной композиции, обязательно должны содержаться в оболочке, но предпочтительно их большая часть. Предпочтительно более чем 30 масс%, предпочтительно более чем 50 масс%, более предпочтительно более чем 70 масс%, еще более предпочтительно более чем 85 масс%, наиболее предпочтительно более чем 95 масс% фосфолипидов, которые присутствуют в композиции, содержатся в оболочке липидных шариков.
В одном варианте осуществления изобретения питательная композиция включает по меньшей мере 0,5 масс% фосфолипидов на основании общего количества липидов. Предпочтительно от 0,5 до 20 масс% фосфолипидов на основании общего количества липидов, более предпочтительно от 0,5 до 10 масс%, более предпочтительно от 1 до 10 масс%, еще более предпочтительно от 1,0 до 5 масс% еще более предпочтительно от 1,0 до 2,0 масс% фосфолипидов на основании общего количества липидов. Предпочтительно по меньшей мере 80 масс% фосфолипидов получают из молока нечеловекообразных млекопитающих, более предпочтительно по меньшей мере 90 масс%, еще более предпочтительно по меньшей мере 95 масс% или 99% масс или предпочтительно все фосфолипиды получают из молока нечеловекообразных млекопитающих.
Фосфолипиды предпочтительно включают сфингомиелин. Сфингомиелины имеют молекулу фосфорилхолина или фосфорилэтаноламина, эстерифицированную 1-гидрокси группой церамида. Предпочтительно питательная композиция включает от 0,05 до 10 масс% сфингомиелина на основании общего количества липидов, более предпочтительно от 0,1 до 5 масс%, еще более предпочтительно от 0,2 до 2 масс%. Предпочтительно, питательная композиция включает по меньшей мере 15 масс%, более предпочтительно по меньшей мере 20 масс% сфингомиелина на основании общего количества фосфолипидов. Предпочтительно количество сфингомиелина составляет менее 50 масс% на основании общего количества фосфолипидов.
Фосфолипиды предпочтительно включают глицерофосфолипиды. Глицерофосфолипиды представляют собой класс липидов, образованных из жирных кислот, эстерифицированных на гидроксильных группах на углероде-1 и углероде-2 основы фрагмента глицерина и отрицательно заряженной фосфатной группы, прикрепленной к углероду-3 глицерина посредством сложноэфирной связи и необязательно холиновой группы (в случае фосфатидилхолина, PC), сериновой группы (в случае фосфатидилсерина, PS), этаноламиновой группы (в случае фосфатидилэтаноламина, PE), инозитольной группы (в случае фосфатидилинозитола, PI) или глицериновой группы (в случае фосфатидилглицерина, PG), прикрепленных к фосфатной группе. Предпочтительно питательная композиция содержит PC, PS, PI и/или PE, более предпочтительно по меньшей мере PS. Предпочтительно питательная композиция включает по меньшей мере 1 масс%, предпочтительно по меньшей мере 2 масс% фосфатидилсерина на основании общего количества фосфолипидов. Предпочтительно количество фосфатидилсерина составляет меньше 10 масс% на основании общего количества фосфолипидов.
Фосфолипиды, полученные из молока нечеловекообразных млекопитающих, липидов сливок, липидов сыворотки, липидов плазмы масла, липидов бета сыворотки, липидов сыворотки, липидов сыра и/или липидов пахты. Предпочтительно фосфолипиды получают из молочных сливок. Фосфолипиды предпочтительно получают из молока коров, кобыл, овец, коз, буйволов, лошадей, верблюдов предпочтительно из коровьего молока. Наиболее предпочтительно использовать липидный экстракт, выделенный из коровьего молока. Подходящим источником фосфолипидов, полученным из молока нечеловекообразных млекопитающих, является фракция, которая может быть выделена из молока, называемая мембраной жировых шариков молока (MFGM). Следовательно, в одном варианте осуществления изобретения фосфолипиды, которые содержатся в питательной композиции по изобретению, обеспечивают в виде MFGM.
Фосфолипиды обычно расположены на поверхности липидных шариков, т.е. включены в оболочку или наружный слой. В одном варианте осуществления изобретения липидные шарики включают монослой, включающий фосфолипиды, полученные из молочного жира. Подходящим путем определения расположены ли полярные липиды на поверхности липидных шариков, является лазерная сканирующая микроскопия или транс-электронная микроскопия. Сопутствующее применение полярных липидов в определенных фосфолипидах, полученных из молока домашних животных, и триглицеридов, полученных из растительных липидов, следовательно, позволяет производить покрытые оболочкой липидные шарики с оболочкой, более сходной с человеческим молоком, в то же самое время обеспечивая оптимальный профиль жирных кислот. Способы получения липидных шариков с таким диаметром и/или фосфолипидными оболочками описаны в WO 2010/ 0027258 и WO 2010/0027259.
В одном варианте осуществления изобретения питательная композиция включает по меньшей мере 0,3 масс% масляной кислоты и/или ацильной цепи (BA), на основании массы всех жирных кислот. В одном варианте осуществления изобретения питательная композиция включает от 0,3 до 4,0 масс%, предпочтительно от 0,3 до 3 масс%, BA на основании всех жирных кислот. Присутствие относительно высоких количеств BA является характерным для триглицеридов, полученных из молока жвачных животных, такого как коровье молоко. Она не присутствует в растительном жире, таком как кокосовое масло, и также не обнаруживается в полярных липидах, полученных из молочного жира. Так, альтернативным способом описания присутствия триглицеридов молочного жира в композиции является определение профиля жирных кислот, имеющего содержание BA от 0,3 до 4,0 масс% на основании всех жирных кислот. На основании общей массы жирных кислот композиция предпочтительно включает по меньшей мере 0,3 масс% BA, предпочтительно по меньшей мере 0,5 масс%, более предпочтительно по меньшей мере 0,6 масс%, более предпочтительно по меньшей мере 0,8 масс%. Предпочтительно композиция имеет масс% BA ниже 4 масс% на основании массы всех жирных кислот более предпочтительно ниже 3 масс%, более предпочтительно ниже 2,5 масс%.
Предпочтительно, питательная композиция включает по меньшей мере 5 масс% среднецепочечных жирных кислот и/или ацильных цепей (MCFA) на основании всех жирных кислот, более предпочтительно по меньшей мере 7 масс%. В контексте настоящего изобретения, MCFA относится к жирным кислотам и/или ацильным цепям с длиной цепи от 8 до 12 атомов углерода. Композиция преимущественно включает менее чем 15 масс% MCFA на основании всех жирных кислот, более предпочтительно менее чем 10 масс%.
Предпочтительно питательная композиция включает от 10 до 25 масс% полиненасыщенных жирных кислот и/или ацильных цепей (PUFA) на основании всех жирных кислот. Количества выше 25 масс% больше, чем присутствующие в человеческом молоке и вызывают технологические проблемы, такие как стабильность в питательной композиции.
Предпочтительно, питательная композиция включает длинноцепочечные полиненасыщенные жирные кислоты и/или ацильные цепи (LC-PUFA), более предпочтительно n-3 LC-PUFA. В контексте настоящего изобретения PUFA включают по меньшей мере 20 атомов углерода в жирной ацильной цепи и имеет 2 или более ненасыщенных связей. Более предпочтительно, настоящая композиция включает эйкозапентаеновую кислоту и/или ацильную цепь (20:5 n3, EPA), докозапентаеновую кислоту и/или ацильную цепь (22:5 n3, DPA) и/или докозагексаеновую кислоту и/или ацильную цепь (22:6, n3, DHA), еще более предпочтительно DHA. Так как низкая концентрация DHA, DPA и/или EPA является уже эффективной и нормальный рост и развитие являются важными, содержание n-3 LC-PUFA в питательной композиции, более предпочтительно DHA, предпочтительно не превосходит 5 масс% общего содержания жирных кислот. Предпочтительно питательная композиция включает по меньшей мере 0,15 масс%, предпочтительно по меньшей мере 0,35 масс%, более предпочтительно по меньшей мере 0,75 масс% n-3 LC-PUFA, более предпочтительно DHA, общего содержания жирных кислот. Питательная композиция предпочтительно включает по меньшей мере 0,25 масс% LC-PUFA на основании общего количества жирных кислот. Предпочтительно липид в питательной композиции включает источник жиров, включающий от 0,25 масс% до 5 масс% LC-PUFA на основании общего количества жирных кислот, из которых по меньшей мере 0,15 масс% n-3 LC-PUFA на основании общего количества жирных кислот выбирают из группы, состоящей из DHA, EPA, и DPA, более предпочтительно DHA.
Поскольку группа n-6 жирных кислот, особенно арахидоновая кислота и/или ацильная цепь (20:4 n6, ARA) и LA в качестве ее предшественника, противодействует группе n-3 жирных кислот, особенно DHA и EPA и ALA в качестве их предшественника, питательная композиция предпочтительно включает относительно низкие количества ARA. Содержание n-6 LC-PUFA более предпочтительно ARA, предпочтительно не превосходит 5 масс%, более предпочтительно не превосходит 2,0 масс%, более предпочтительно не превосходит 0,75 масс%, еще более предпочтительно не превосходит 0,5 масс%, на основании общего количества жирных кислот. Так как ARA является важной у младенцев для оптимального функционирования мембран, особенно мембран неврологических тканей, количество n-6 LC-PUFA, предпочтительно ARA, составляет предпочтительно 0,02 масс%, более предпочтительно по меньшей мере 0,05 масс%, более предпочтительно по меньшей мере 0,1 масс% на основании общего количества жирных кислот, более предпочтительно по меньшей мере 0,2 масс%. Присутствие предпочтительно низких количеств ARA является особенно полезным в питании для введения младенцам в возрасте до 6 месяцев, так как для таких младенцев молочные смеси являются единственным источником питания. Предпочтительно массовое соотношение n-6 LC-PUFA/n-3 LC-PUFA, более предпочтительно массовое соотношение ARA/DHA составляет менее 3, более предпочтительно 2 или менее, еще более предпочтительно 1 или менее.
Белок
Питательная композиция предпочтительно включает белковый компонент. Белковый компонент предпочтительно обеспечивает от 5 до 15% общего количества калорий. Предпочтительно композиция включает белок, который обеспечивает от 6 до 12% общего количества калорий. Более предпочтительно белок присутствует в композиции менее 9% на основании калорий. Человеческое молоко включает меньшее количество белка на основе общего количества калорий, чем коровье молоко. Концентрацию белка в питательной композиции определяют по сумме белка и свободных аминокислот. На основании сухой массы композиция предпочтительно включает менее чем 12 масс% белка, более предпочтительно от 9,6 до 12 масс%, еще более предпочтительно от 10 до 11 масс%. На основании жидкого продукта, готового к питью, композиция предпочтительно включает менее чем 1,5 г белка на 100 мл, более предпочтительно от 1,2 до 1,5 г, еще более предпочтительно от 1,25 до 1,35 г.
Источник белкового компонента необходимо выбирать таким образом, чтобы соблюдались минимальные требования к содержанию незаменимых аминокислот, и обеспечивался удовлетворительный рост. Следовательно, белковые источники на основе белков коровьего молока, таких как сыворотка, казеин и их смесь, и белки на основе сои, картофеля или гороха являются предпочтительными. Предпочтительно, питательная композиция по изобретению включает казеин и сывороточный белок. В случае, когда используют сывороточные белки, белковый источник предпочтительно основан на кислой сыворотке или сладкой сыворотке, изоляте сывороточного белка или их смесях и могут включать α-лактальбумин и β-лактоглобулин. Более предпочтительно, источник белка основан на кислой сыворотке или сладкой сыворотке, из которых был удален казеино-глико-макропептид (CGMP). Предпочтительно композиция включает казеин, предпочтительно она включает по меньшей мере 3 масс% казеина на основании сухой массы. Предпочтительно казеин является интактным и/или негидролизованным. Для настоящего изобретения белок включает пептиды и свободные аминокислоты.
Перевариваемые углеводы
Предпочтительно, питательная композиция включает перевариваемый углеводный компонент. Перевариваемый углеводный компонент предпочтительно обеспечивает от 30 до 80% общего количества калорий композиций. Предпочтительно перевариваемый углеводный компонент обеспечивает от 40 до 60% общего количества калорий. Находясь в жидкой форме, например, в виде жидкости, готовой к употреблению, композиция предпочтительно включает от 3,0 до 30 г перевариваемых углеводов на 100 мл, более предпочтительно от 6,0 до 20, еще более предпочтительно от 7,0 до 10,0 г на 100 мл. На основании сухой массы настоящая композиция предпочтительно включает от 20 до 80 масс%, более предпочтительно от 40 до 65 масс% перевариваемого углевода.
Предпочтительными источниками перевариваемых углеводов являются лактоза, глюкоза, сахароза, фруктоза, галактоза, мальтоза, крахмал и мальтодекстрин. Лактоза является основным перевариваемым углеводом в человеческом молоке. Лактоза преимущественно имеет низкий гликемический индекс. Настоящая композиция предпочтительно включает лактозу. Настоящая композиция предпочтительно включает перевариваемый углеводный компонент, где по меньшей мере 35 масс%, более предпочтительно по меньшей мере 50 масс%, более предпочтительно по меньшей мере 75 масс%, еще более предпочтительно по меньшей мере 90 масс%, наиболее предпочтительно по меньшей мере 95 масс% перевариваемого углевода является лактоза. На основании сухой массы настоящая композиция предпочтительно включает по меньшей мере 25 масс% лактозы, предпочтительно по меньшей мере 40 масс%.
Дополнительные компоненты
В одном варианте осуществления изобретения питательная композиция предпочтительно включает неперевариваемые олигосахариды. Предпочтительно настоящая композиция включает неперевариваемые олигосахариды со степенью полимеризации (DP) от 2 до 250, более предпочтительно от 3 до 60. Предпочтительные неперевариваемые олигосахариды выбирают из фруктоолигосахаридов, галактоолигосахаридов и/или олигосахаридов галактуроновой кислоты, более предпочтительно галактоолигосахаридов, наиболее предпочтительно трансгалактоолигосахаридов. В предпочтительном варианте осуществления изобретения композиция включает смесь трансгалактоолигосахаридов и фруктоолигосахаридов. Подходящие неперевариваемые олигосахариды представляют собой, например, Vivinal GOS (FrieslandCampina DOMO), Raftilin HP или Raftilose (Orafti).
Предпочтительно, композиция включает от 80 мг до 2 г неперевариваемых олигосахаридов на 100 мл, более предпочтительно от 150 мг до 1,50 г, еще более предпочтительно от 300 мг до 1 г на 100 мл. На основании сухой массы композиция предпочтительно включает от 0,25 масс% до 20 масс%, более предпочтительно от 0,5 масс% до 10 масс%, еще более предпочтительно от 1,5 масс% до 7,5 масс%.
Композиция предпочтительно включает другие ингредиенты, такие как витамины, минералы в соответствии с международными руководствами для питания младенцев, в частности, молочных смесей.
Применение
Авторы изобретения неожиданно обнаружили, что питательная композиция по изобретению является эффективной в профилактике снижения когнитивной функции, индуцированного стрессом в раннем периоде жизни у человека. Способ по изобретению, следовательно, относится к введению питательной композиции по изобретению в течение раннего периода жизни человека. Когда композиция находится в жидкой форме, предпочтительный объем, вводимый в сутки, находится в диапазоне от около 80 до 2500 мл, более предпочтительно от около 450 до 1000 мл в сутки.
Авторы неожиданно обнаружили, что питательная композиция по изобретению является эффективной в профилактике снижения нейрогенеза, индуцированного стрессом в раннем периоде жизни у человека. Способ по изобретению, следовательно, относится к введению питательной композиции по изобретению в течение раннего периода жизни человека. Когда композиция находится в жидкой форме, предпочтительный объем, вводимый на ежедневной основе, находится в диапазоне от около 80 до 2500 мл, более предпочтительно от около 450 до 1000 мл в сутки.
В контексте настоящего изобретения ʺпрофилактикаʺ также может называться как ʺуменьшениеʺ, ʺуменьшение риска развитияʺ, ʺпрофилактикаʺ или ʺ(профилактическое) лечениеʺ. Настоящее применение ʺпрофилактики снижения когнитивной функции, индуцированного стрессом в раннем периоде жизниʺ также может быть названо как ʺстимуляция когнитивной функции после воздействия стресса в раннем периоде жизниʺ или ʺулучшение когнитивной функции после воздействия стресса в раннем периоде жизниʺ. Настоящее применение ʺпрофилактики снижения нейрогенеза, индуцированного стрессом в раннем периоде жизни,ʺ также может быть названо как ʺзащита от снижения нейрогенеза, индуцированного стрессом в раннем периоде жизни,ʺ или ʺвосстановление нейрогенеза после воздействия стресса в раннем периоде жизниʺ или ʺстимуляция нейрогенеза после воздействия стресса в раннем периоде жизниʺ или ʺулучшение нейрогенеза после воздействия стресса в раннем периоде жизниʺ. Кроме того, настоящее применение ʺнейрогенеза у человека во взрослом возрастеʺ также может быть названо как ʺнейрогенез взрослыхʺ.
В контексте настоящего изобретения, ʺранний период жизниʺ обычно продолжается до и включая подростковый период, например, до возраста 18 лет, предпочтительно до возраста 12 лет, более предпочтительно до возраста 5 лет, еще более предпочтительно до возраста 36 месяцев, наиболее предпочтительно до возраста 12 месяцев. Ранний период жизни также включает пренатальную стадию человека, предпочтительно стадию плода, более предпочтительно стадию плода в третьем триместре беременности. В одном варианте осуществления изобретения, ранний период жизни начинается с рождения.
Человека предпочтительно выбирают из группы нерожденных плодов, младенцев, детей ясельного возраста, детей предподросткового возраста и подростков. В более предпочтительном варианте осуществления изобретения человека выбирают из нерожденных плодов, младенцев и детей ясельного возраста, более предпочтительно из младенцев и детей ясельного возраста, то есть людей в возрасте от 0 до 36 месяцев, наиболее предпочтительно человеком является младенец, т.е. имеющий возраст 0-12 месяцев. Нерожденный плод предпочтительно находится в третьем триместре беременности. Введение нерожденным плодам происходит посредством беременной матери, и питательная композиция предпочтительно имеет форму питательной добавки для беременной женщины. Так как липидная композиция в питании матери отражается в ее грудном молоке, питательная композиция также может быть в форме питательной добавки для кормящей женщины. Люди в возрасте до 36 месяцев, или даже в возрасте до 12 месяцев, являются особенно предпочтительными, так как в общем говоря пластичность головного мозга является наивысшей на такой ранней стадии существования, и введение питательной композиции, следовательно, имеет наибольшее влияние в этом возрасте.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения человек имеет риск или даже высокий риск развития стресса в раннем периоде жизни или испытывает стресс в раннем периоде жизни. Примерами таких пациентов с (высоким) риском являются пациенты, в частности дети, с низшим социоэкономическим статусом (например, дети из семей с уровнем дохода ниже среднего или низким уровнем образования, например, не выше старшей школы), дети, чьи родители разведены или проходят через развод, дети, разлученные с одним или обоими родителями, дети, оба родителя которых работают, дети из неблагополучных семей, дети, подвергающиеся жестокому обращению, дети, чей родитель(и) страдает от стресса, депрессии, дети с депрессией, больные дети, дети с пониженным питанием и дети, подвергшиеся насилию. Здесь, ʺдетиʺ включают младенцев и детей ясельного возраста, предпочтительно ребенком является младенец.
Определенными пациентами, которые испытывают физический стресс и/или психический стресс, являются недоношенные младенцы и младенцы, маленькие для возраста гестации (SGA). Недоношенные младенцы относятся к младенцам, рожденным до завершения стандартного периода беременности, то есть до 37 недель беременности матери, т.е. до 37 недель от начала последней менструации матери. Недоношенных младенцев также называют как глубоко недоношенные младенцы. SGA младенцы представляют собой таковых, чей вес при рождении находится ниже 10го перцентиля для гестационного возраста. Причин для SGA может быть несколько; например, доношенные или недоношенные младенцы могут быть рождены SGA, так как они подверглись внутриматочному ограничению роста (IUGR). Множество недоношенных младенцев также являются маленькими для гестационного возраста. Недоношенные и/или SGA младенцы включают младенцев с низким весом при рождении (LBW младенцы), младенцев с очень низким весом при рождении (VLBW младенцы), и младенцев с экстремально низким весом при рождении (ELBW младенцы). LBW младенцы представляют собой младенцев с весом при рождении ниже 2500 г; эта группа включает доношенных младенцев, рожденных SGA. VLBW и ELBW младенцы являются почти всегда рожденными преждевременно и их определяют как младенцев с весом при рождении между 1500 г или 1000 г, соответственно. Следовательно, в одном варианте осуществления изобретения в способе или применении по настоящему изобретению человеком является недоношенный младенец, младенец, рожденный маленьким для гестационного возраста или оба.
Вероятно, мальчики в большей степени страдают от снижения когнитивной функции, индуцированного стрессом в раннем периоде жизни, и, следовательно, мальчики могут получить больше пользы от настоящего диетического вмешательства. Следовательно, в одном варианте осуществления изобретения человеком является мальчик.
Следовательно, введение питательной композиции по изобретению обычно происходит, когда пациент имеет возраст 18 лет или младше, предпочтительно человек имеет возраст младше 12 лет, более предпочтительно до 5 лет, еще более предпочтительно до 36 месяцев, наиболее предпочтительно до 12 месяцев. Хотя ранний период жизни обычно прекращается после подросткового возраста, полезные эффекты на когнитивные функции и/или нейрогенез могут продолжаться вне раннего периода жизни, например, до или даже вне взрослого состояния. Эффекты могут продолжаться даже в течение всего периода жизни пациента. В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления изобретения предотвращение когнитивных нарушений и/или снижения нейрогенеза, индуцированных стрессом в раннем периоде жизни, продолжается во взрослом возрасте. Предпочтительно, профилактика сниженной когнитивной функции и/или сниженного нейрогенеза проявляется, когда пациент достигает взрослого состояния или когда пациент достигает возраста 18 лет или старше, или даже возраста 25 лет или больше. Следовательно, предпочтительно, чтобы питательная композиция по изобретению оказывала эффект на когнитивные функции и/или уменьшение нейрогенеза позднее в жизни, предпочтительно когда пациент достигает возраста 5 лет. В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления изобретения благоприятный эффект на когнитивные функции и/или нейрогенез продолжается по меньшей мере 3 месяца, предпочтительно по меньшей мере 1 год, более предпочтительно по меньшей мере 5 лет после прекращения введения питательной композиции по изобретению. Примером такого позднего в жизни эффекта, который является особенно предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения, является введение композиции по изобретению плоду, младенцу или ребенку ясельного возраста, тогда как профилактический эффект на когнитивное снижение и/или снижение нейрогенеза, индуцированные стрессом в раннем периоде жизни, наблюдают в возрасте 5 лет или старше, более предпочтительно в возрасте 12 лет или старше, наиболее предпочтительно в возрасте 18 лет или старше.
Стресс в раннем периоде жизни может иметь любую известную форму. Типичные стрессорные факторы включают психологические стрессоры, физиологические стрессоры и физические стрессоры. Стресс в раннем периоде жизни может представлять собой психический стресс, физический стресс, метаболический стресс или любую их комбинацию. Примерные стрессорные факторы включают разрушенные семьи (например, развод, разделение, смешивание семей), отделение от одного или обоих родителей (например, арест родителя), материнская депрессия, оба работающих родителя, отсутствие внимания родителя(ей), воздействие насилия, оскорбление (например, физическое, ментальное, сексуальное), отторжение (например, эмоциональное, физическое), смерть любимого (в частности смерть родителя), болезнь (например, ментальная, физическая), недостаток питания. Здесь, ʺродитель(и)ʺ также может относиться к ʺопекуну(ам)ʺ или ʺпопечителю(ям)ʺ. Соответственно, стресс раннего периода жизни выбирают из недостаточного питания, материнского стресса, депрессии и насилия.
Когнитивные нарушения, индуцированные стрессом раннего периода жизни, являются специфическим типом когнитивных нарушений, которые ассоциированы с множеством комплексных структур головного мозга, таких как кора головного мозга, фронтальная кора, гипоталамус, гиппокамп и околоносовая кора. Такие структуры в головном мозге играют важные роли и в когнитивных функциях, и в регуляции стрессовых ответов. Гиппокамп, например, содержит множество рецепторов гормонов стресса и является высоко пластичным. Так как такие структуры быстро развиваются в последнем триместре беременности и постнатально до возраста около 16 лет или после, они являются особенно чувствительными в отношении стресса раннего периода жизни.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения сниженная когнитивная функция предпочтительно включает сниженную гиппокамп-зависимую когнитивную функцию, или сниженная когнитивная функция предпочтительно является сниженной гиппокамп-зависимой когнитивной функцией. Особенно предпочтительными вариантами осуществления когнитивной функции в контексте настоящего изобретения являются (a) распознавание нового объекта; (b) предпочтение нового; (c) внимание к (изменениям в) окружении; (d) непространственную (предметную) память; (e) пространственную память и (f) пространственную долговременную память, а также включает распознавание нового объекта и/или расположения нового объекта, или гиппокамп-зависимую память (особенно долговременную пространственную память).
В предпочтительном варианте осуществления изобретения предотвращение снижения нейрогенеза происходит посредством предотвращения снижения выживаемости клеток гиппокампа. Альтернативно, изобретение также касается такого предотвращения снижения выживаемости клеток гиппокампа, индуцированного стрессом раннего периода жизни, посредством введения питательной композиции по изобретению в течение раннего периода жизни человека. Настоящее применение ʺпредотвращения снижения выживаемости клеток гиппокампа, индуцированного стрессом раннего периода жизни,ʺ также может быть названо как ʺстимуляция выживаемости клеток гиппокампа после воздействия стресса раннего периода жизниʺ или ʺулучшение выживаемости клеток гиппокампа после воздействия стресса раннего периода жизниʺ.
ПРИМЕРЫ
Пример 1:
Самок мышей C57/BL6 с потомством подвергали имитации стресса раннего периода жизни, состоящей из ограничения гнездового/подстилочного материала, как описано Naninck et al., Hippocampus 2015, 25:309-328. Стрессовую имитацию начинали через 2 дня после рождения потомства (PN2), и продолжали до PN9. Потомство отлучали от матери на PN21.
Начиная с PN2 самке, кормящей потомство, давали экспериментальные диеты до PN42 (потомков самцов держали на соответствующей диете после отлучения). С PN42 до конца эксперимента все мужское потомство кормили тем же питанием AIN-93M.
Экспериментальными диетами были полусинтетические диеты с составом макронутриентов и микронутриентов в соответствии с очищенными диетами для лабораторных грызунов American Institute of Nutrition formulation of AIN93-G (Reeves 1993), которые отличались только по составу жирных кислот в отношении содержания линолевой (LA) и альфа-линоленовой кислоты (ALA), см. таблицу 1.
Во взрослом состоянии самцов потомков тестировали по когнитивным функциям с использованием теста распознавания нового объекта, теста расположения объекта и теста водного лабиринта Морриса. Такие тесты широко используются в области поведенческой нейробиологии.
Таблица 1: Состав жирных кислот экспериментальных диет.
Жирные кислоты (% в диете)
Диета А
Диета В
С6:0
0,01
0,01
С8:0
0,13
0,13
С10:0
0,13
0,13
С12:0
1,07
1,08
С14:0
0,48
0,48
С16:0
0,67
0,64
С18:0
0,42
0,44
С20:0
0,07
0,06
С18:1
1,51
1,55
С20:1
0,04
0,03
С18:2n6 (LA)
2,14
1,21
С18:3n3 (ALA)
0,14
1,07
Соотношение LA/ALA
15,29
1,13
Тест распознавания нового объекта и расположения нового объекта
Мышей подвергали тесту распознавания нового объекта (ORT) в день 120. Такой тест представляет собой поведенческую методику для изучения предпочтения непространственной предметной памяти, основанной на врожденном предпочтении мышей к новому. В тесте мыши должны были различить новый объект и объект, который они изучали ранее (знакомый). В течение трех дней мышей знакомили в течение пяти минут в сутки с тестовой областью, которая состояла из прямоугольной пластиковой коробки. В день исследования мыши имели пять минут для изучения двух идентичных объектов (стеклянных бутылок высотой 9,5 см), которые помещали в коробку на 12 см друг от друга и 11 см от стенки. В день тестирования через 24 ч после тренировки, один объект заменяли новым объектом (состоящим из желтых кубиков Лего Дупло), помещенным в то же самое положение, и мышей повторно вносили в область на пять минут для изучения нового и знакомого объекта. Рассчитывали время, проведенное для изучения каждого объекта, и соотношение времени изучения нового/знакомого объекта. Результаты показаны в таблице 2.
Тесты положения объекта (OLT): Этот тест представляет собой поведенческую методику для изучения пространственной предметной памяти на основании врожденной любознательности мышей к новым расположениям. Тест проводили на PN 130 день. Для OLT область и протокол ознакомления были идентичны таковым, используемым в ORT; два полностью новых идентичных объекта (белые кофейные чашки) помещали в 12 см друг от друга и в 11 см от стенки. В день тренировки мыши имели пять минут для изучения объектов и их расположения. В день исследования, через 24 ч после тренировки один объект сдвигали в новое положение в области и мышей заново помещали в область на пять минут для изучения. Рассчитывали время, потраченное на изучение, записывали как ранее и соотношение времени изучения нового/знакомого объекта. Результаты показаны в таблице 2.
Таблица 2: Соотношение времени изучения нового/старого объекта
Группа
Соотношение нового/старого объекта в ORT
Соотношение нового/старого объекта в OLT
Контрольная диета А
2,5±0,46
1,4±0,19
Стрессовая диета А
1,26±0,07
0,96±0,06
Контрольная диета В
2,38±0,33
1,40±0,08
Стрессовая диета В
2,02±0,18
1,61±0,22
Как может быть видно из таблицы 2, соотношение времени исследования нового/старого во время ORT уменьшается в результате предшествующего воздействия стресса в раннем периоде жизни у животных, которых кормили Диетой A, указывая, что животные неспособны различать объект, который они уже видели, и новый, который они видели в первый раз. Этот индекс не снижается стрессовой имитацией у животных, которых кормили Диетой B. Различие между двумя группами стрессовой диеты являются статистически достоверными и показывают, что диета B может предотвращать нарушения когнитивной функции, индуцированные стрессом, в частности представлением о новом и непространственное представление в памяти.
Время изучения нового/старого во время OLT также снижается при предшествующем воздействии стресса в раннем периоде жизни у животных, которых кормили Диетой A, показывая, что животные были неспособны различать объект, который находится в положении, и объект, который передвинули в новое положение. Наоборот, такого различия не было у животных, которых кормили Диетой B. Это показывает, что Диета B может предотвращать когнитивные нарушения, индуцированные стрессом, в частности предпочтение нового и пространственную память.
Водный лабиринт Морриса
Мышей также подвергали тесту водного лабиринта Морриса в PN 140, также известного как тест навигации в водном лабиринте Морриса, который представляет собой поведенческую методику для оценки когнитивной функции, в частности пространственного обучения и памяти. В этом эксперименте животных тренировали для обнаружения скрытой платформы на основании внешних ориентиров. Коротко платформу погружали ниже водной поверхности в фиксированном положении в круглом водном сосуде. Сосуд находился в комнате с фиксированными ключами на стенках, которые были видны из водной поверхности в сосуде. В течение 7 последовательных дней мышей тренировали два раза в сутки (с интервалами между исследованиями 10 минут) в обнаружении скрытой платформы. В течение каждого исследования животных помещали в воду сосуда, и они должны были обнаружить платформу в течение 60 секунд. Между исследованиями исходная позиция животного варьировалась между одним из трех квадрантов без платформы. На восьмой день платформу удаляли из емкости для разового поискового исследования, в котором записывали время, проведенное в целевом квадранте. Такое исследование называли как поисковое исследование. Результаты показаны в таблице 3.
Таблица 3: Время (%), проведенное в целевом квадранте в поисковом исследовании теста водного лабиринта Морриса.
Группа
Время (%)
Контрольная диета А
31,2±4,83
Стрессовая диета А
26,8±3,67
Контрольная диета В
34,6±5,56
Стрессовая диета В
37,3±6,16
Как может быть заключено из таблицы 3, процент времени, проведенного в целевом квадранте, уменьшается при предшествующем воздействии стресса в раннем периоде жизни у животных, которых кормили диетой А, показывая, что животные плохо помнили, где располагается платформа. Воздействие диеты В, однако, предотвращало изменения во времени, проведенном в целевом квадранте, индуцированные стрессом. Это является показательным для улучшенной когнитивной деятельности, в частности, длительной (пространственной) памяти.
Пример 2
Выживаемость клеток нейронов взрослых оценивали с использованием 5-бром-2'-деоксиуридина (BrdU; Sigma-Aldrich Chemie BV, Zwijndrecht, The Netherlands). Через 7 месяцев после рождения мышам вводили интраперитонеально 100 мг/кг BrdU (10 мг/мл, растворенные в стерильном солевом растворе+0,007M NaOH) в течение 2 раз в день в 4 последовательных дня. Через четыре недели после последних инъекций мышам транскардиально перфузировали P230.
Сбор ткани проводили, как указано далее: мышей анестезировали интраперитонеальной инъекцией пентобарбитала (Euthasol, 120 мг/кг) и транскардиально перфузировали исходно 0,9% солевого раствора с последующим 4% параформальдегида (PFA) в фосфатном буфере (PB 0,1M, pH 7,4). Полностью перфузированный головной мозг аккуратно удаляли, после фиксировали 4% PFA в 0,1.M PB при 4°C в течение 24 ч и хранили в PB с 0,01% азида натрия при 4°C. Перед нарезанием головного мозга перфузированные головные мозги криопреципитировали в 30% сахарозы в 0,1M PB. Впоследствии замороженный головной мозг нарезали на венечные сечения по 40 мкM толщиной и делили на 6 параллельных серий микротомом и хранили в антифризе (30% этиленгликоль, 20% глицерин, 50% 0,05M PBS; компания) при -20°C.
BrdU-меченные клетки исследовали с использованием флуоресцентной иммуногистохимии. Срезы головного мозга (от одного из 6 параллельных серий) помещали на стекло (Superfrost Plus slides, Menzel, Braunschweig, Germany) с последующей демаскировкой антигена, индуцированной нагреванием в 0,1M цитратном буфере (pH 6,0) с использованием микроволновой печи (Samsung M6235) при ~95°C в течение 15 мин (5 мин при 800 Ватт, 5 мин при 400 Ватт, 5 мин при 200 Ватт). Впоследствии предварительно установленные сечения обрабатывали блокирующим буфером в течение 30 мин (1% альбумина бычьей сыворотки в TBS) с последующей инкубацией с первичным моноклональным крысиным анти-BrdU антителом (1:200; Accurate Chemical and Scientific Corporation, OBT 0030) в инкубационной смеси (1% альбумина бычьей сыворотки, 0,3% Triton X-100 в 0,05M TBS) в течение 24 ч. После этого сечения инкубировали со вторичным антителом осла анти-крысиным, алексафлуоресцентным 488 конъюгатом (1:1000, Invitrogen) в течение 2 ч и покрывали DAPI-содержащим Vectashield.
Для определения объема гранулярной зоны зубчатой извилины (DG) пограничные контурные следы устанавливали с использованием 20x увеличения на световом микроскопе Zeiss Axiophot с использованием программного обеспечения Stereoinvestigator (MicroBrightField, Germany) для восьми брегм, умноженных на 6 (для коррекции на параллельные серии) и по 40 мкм (для толщины сечений). Для количественной оценки BrdU (40x объектив, Leica CTR5500) подсчет клеток проводили в субгранулярной и гранулярной зоне DG в восьми сопоставленных брегмах и умножали на 6 для общего количества иммунореактивных клеток на DG.
Результаты показаны на фиг. Фиг. представляет собой выживаемость клеток гиппокампа, измеренную как меченные BrdU клетки в зубчатой извилине (DG), для диеты A и диеты B контрольной группы, не подвернутой стрессу в раннем периоде жизни (открытые столбики слева), и группы, которую подвергали стрессу в раннем периоде жизни (черные заполненные столбика справа). Выживаемость клеток гиппокампа после воздействия стресса в раннем периоде жизни была существенно ниже для диеты по сравнению с диетой B. Выживаемость клеток гиппокампа для диеты В после воздействия стресса в раннем периоде жизни была такой же, как для обеих диет при отсутствии воздействия стресса в раннем периоде жизни.
Из полученных результатов заключили, что питательное вмешательство с диетой, имеющей низкое соотношение LA/ALA, имеет профилактический эффект на снижение нейрогенеза после стресса в раннем периоде жизни, или иными словами защищает против снижения нейрогенеза, индуцированного стрессом в раннем периоде жизни. Кроме того, может быть заключено, что питательное вмешательство с диетой, имеющей низкое соотношение LA/ALA, восстанавливает нейрогенез во взрослом состоянии после стресса в раннем периоде жизни.