MCT TUKY U ZDRAVÝCH A NEMOCNÝCH JEDINCŮ

MASARYKOVA UNIVERZITA LÉKAŘSKÁ FAKULTA MCT TUKY U ZDRAVÝCH A NEMOCNÝCH JEDINCŮ Bakalářská práce v oboru Nutriční terapeut Vedoucí bakalářské práce: MUDr. Anna Žáková, Ph.D. Autor: Markéta Kašparová Brno, květen 2013

Abstrakt Bakalářská práce MCT tuky u zdravých a nemocných jedinců shrnuje základní poznatky o trávení, vstřebávání a metabolismu MCT tuků, a z toho vycházející možnosti využití MCT tuků ve sportovní výživě, při redukci tukových zásob a v neposlední řadě také v léčebné výživě. V praktické části jsou popsány dvě kazuistiky nedonošených novorozenců, jimž byly podávány přípravky enterální výživy obsahující MCT tuky. Jejich užití bylo vhodné obzvláště z toho důvodu, že u první pacientky došlo k rozvoji chylothoraxu a druhý pacient trpěl syndromem krátkého střeva. Oběma novorozencům byly MCT tuky podány jako bohatý snadno stravitelný zdroj energie. Klíčová slova MCT, tuky se středně dlouhým řetězcem, MCT olej, MCFA, mastné kyseliny se středně dlouhým řetězcem, MCT tuky v léčebné výživě, MCT tuky ve sportovní výživě, MCT tuky a redukce tukové hmoty. Abstract The bachelor thesis MCTs concerning healthy and ill individuals concludes basic knowledge about digestion, absorbtion and metabolism of MCTs. Based on this conclusion come out the possibilities of usage of MCTs in sports nutrition, in fat mass reduction and in clinical nutrition. In the practical part of this thesis, there are two cases of premature newborns who were given medicaments of enteral nutrition which contain MCTs. Their usage was suitable especially for the reason that the first patient has developed chylothorax and the second patient was suffering from the syndrom of short bowel. Both newborns were given MCTs as an easily digestable source of energy. Keywords MCT, Medium chain triglycerides, MCT oil, MCFA, medium chain fatty acids, MCTs in clinical nutrition, MCTs in sports nutrition, MCTs and body fat mass reduction.

Prohlášení Prohlašuji, že jsem tuto bakalářskou práci vypracovala samostatně pod vedením MUDr. Anny Žákové, Ph.D. a uvedla v seznamu literatury všechny použité literární a odborné zdroje. Souhlasím, s tím aby práce byla půjčována ke studijním účelům a byla citována dle platných norem. V Brně dne..

Poděkování Děkuji MUDr. Anně Žákové, Ph.D. za pomoc a odborné vedení bakalářské práce. Také bych chtěla poděkovat MUDr. Tomášovi Jimramovskému za vstřícnost a ochotu spolupracovat. V neposlední řadě děkuji rodině a přátelům za podporu.

Obsah 1 Úvod... 9 2 MCT tuky charakteristika... 10 2.1 Struktura... 10 2.2 Vlastnosti... 10 2.3 Přirozené zdroje... 10 2.4 Výroba... 11 3 Metabolismus MCT tuků v porovnání s LCT tuky... 12 3.1 Trávení tuků... 12 3.2 Vstřebávání produktů hydrolýzy tuků... 13 3.3 Transport mastných kyselin... 13 3.4 Metabolismus mastných kyselin... 14 3.5 Ketogeneze... 16 3.5.1 Ketogenní efekt MCT tuků... 16 4 Nepříznivé účinky příjmu MCT tuků... 17 5 MCT tuky ve sportovní výživě... 18 5.1 Využití tuků jako energetického substrátu při fyzické aktivitě... 18 5.2 MCT tuky při vytrvalostním sportu... 18 5.3 MCT tuky v kulturistice... 20 6 MCT tuky a redukce tukové hmoty... 21 7 MCT tuky v léčebné výživě... 22 7.1 MCT tuky v přípravcích enterální výživy... 22 7.2 MCT tuky v přípravcích parenterální výživy... 23

7.3 MCT jako náhrada LCT tuků... 23 7.3.1 Malabsorpce tuků... 24 7.3.1.1 Poruchy trávení... 24 7.3.1.1.1 Funkční nedostatečnost slinivky břišní... 24 7.3.1.1.2 Deficit sekrece žluče... 25 7.3.1.2 Poruchy vstřebávání... 25 7.3.1.3 Poruchy transportu... 25 7.3.1.3.1 Abetalipoproteinemie... 26 7.3.1.3.2 Familiární hyperchylomikronemie... 26 7.3.1.3.3 Chylothorax... 27 7.3.2 Deficit karnitinového cyklu, poruchy oxidace mastných kyselin... 27 7.3.3 MCT tuky ve výživě nedonošených novorozenců... 29 7.3.3.1 Fortifikované mateřské mléko... 30 7.3.3.2 Malabsorpční syndrom... 30 7.3.3.2.1 Nekrotizující enterokolitida a syndrom krátkého střeva... 31 7.4 Podání MCT tuků při jaterní cirhóze... 32 7.5 MCT tuky při syndromu nádorové kachexie... 33 7.6 Ketogenní efekt MCT tuků v LV... 34 7.6.1 Epilepsie MCT ketogenní dieta... 34 7.6.2 Katabolické stavy... 35 7.6.3 Ketoacidóza... 35 8 Praktická část... 36 8.1 Kazuistika A... 36 8.1.1 Anamnéza... 36

8.1.1.1 Nynější onemocnění... 36 8.1.1.2 Osobní anamnéza... 37 8.1.1.3 Rodinná anamnéza... 37 8.1.1.4 Farmakologická anamnéza... 37 8.1.1.5 Nutriční anamnéza... 37 8.1.1.5.1 Výživový stav... 37 8.1.1.6 Biochemie... 38 8.1.2 Nutriční problém... 38 8.1.3 Nutriční cíl... 38 8.1.4 Nutriční intervence... 39 8.1.5 Hodnocení... 42 8.2 Kazuistika B... 43 8.2.1 Anamnéza... 43 8.2.1.1 Nynější onemocnění... 43 8.2.1.2 Osobní anamnéza... 44 8.2.1.3 Rodinná anamnéza... 44 8.2.1.4 Farmakologická anamnéza... 44 8.2.1.5 Nutriční anamnéza... 44 8.2.1.5.1 Výživový stav... 44 8.2.1.6 Biochemie... 45 8.2.2 Nutriční problém... 45 8.2.3 Nutriční cíl... 46 8.2.4 Nutriční intervence... 46 8.2.5 Hodnocení... 49

9 Diskuze... 50 9.1 Kazuistika A... 50 9.2 Kazuistika B... 52 10 Závěr... 55 11 Soupis literatury a pramenů... 57 12 Seznam zkratek... 65 13 Seznam obrázků... 67 14 Seznam tabulek... 68 15 Seznam příloh... 69

1 Úvod MCT tuky jsou v léčebné výživě využívány již od roku 1950, kdy byly poprvé představeny jako náhrada běžně přijímaných LCT tuků. MCT tuky jsou tráveny a vstřebávány snadněji a rychleji než LCT tuky. V játrech nejsou reesterifikovány a ukládány v podobě zásobních tuků, ale podléhají rychlé oxidaci a podněcují tvorbu ketolátek. Zpočátku byly v podobě MCT oleje podávány obzvláště pacientům trpícím malabsorpcí běžně přijímaných (LCT) tuků. Později byly popsány další možnosti jejich využití jak v léčebné výživě, tak ve výživě sportovců a obézních jedinců. MCT olej je u nás v současné době dostupný jen na trhu sportovní výživy, v léčebné výživě se již přes 10 let samostatně nepoužívá. Důvodem je jeho vysoká cena a některé nepříznivé vedlejší účinky. Navíc MCT tuky nejsou zdrojem esenciálních mastných kyselin. Ukázalo se, že vhodnější je podávání MCT tuků v kombinaci s LCT tuky. Z toho důvodu jsou v současné době MCT tuky v přípravcích léčebné výživy obsaženy ve směsi s LCT tuky, popřípadě ve formě strukturovaných lipidů. 9

2 MCT tuky charakteristika Zkratka MCT pochází z anglického: medium chain triacylglycerols, v překladu: triacylglyceroly se středně dlouhým řetězcem. 2.1 Struktura MCT tuky jsou estery glycerolu a nasycených mastných kyselin se středně dlouhým řetězcem. Mastné kyseliny tvořící tuky se středně dlouhým řetězcem obsahují 6-12 atomů uhlíku. (1, 2) MCT tuky jsou tvořeny převážně kyselinou kaprylovou (65 75 %), která obsahuje 6 atomů C a kaprinovou (25 35 %), obsahující 8 atomů C. Minimálně jsou tvořeny kyselinou kapronovou (1 2 %), obsahující 10 atomů C a laurovou (1 2 %), obsahující 12 atomů C. (1) 2.2 Vlastnosti MCFA mají ve srovnání s LCFA menší molekulární velikost. Jsou také slabými elektrolyty. Díky tomu jsou MCT tuky, na rozdíl od LCT tuků, dobře rozpustné ve vodě. (1) MCT tuky mají mnohem nižší teplotu tání než LCT tuky. Teplota tání kyselina kaprylové (C8:0) je 16,8 C, kyselina kaprinová (C10:0) taje při 31,3 C, zatímco kyselina palmitová (C16:0) má teplotu tání 63,1 C. Jak bylo uvedeno, kyselina kaprylová tvoří MCT tuky až ze 75 %, z toho důvodu mají MCT tuky při pokojové teplotě kapalné skupenství. (1) Díky kratším řetězcům mastných kyselin, jsou MCT tuky zdrojem menšího množství energie. Udává se, že 1 g LCT tuků obsahuje 9,2 kcal, zatímco 1 g MCT tuků obsahuje 8,3 kcal. (3 5) Nejnovější zdroje uvádí přesněji 8,25 kcal na 1 g MCT tuků. (2) 2.3 Přirozené zdroje MCT tuky jsou ve významném množství obsaženy v kokosovém a palmojádrovém oleji. MCFA tvoří v těchto olejích minimálně 50 % z celkového množství mastných kyselin. (2, 3) Dále se nachází v mléčném tuku, kde je jejich obsah variabilní. Množství obsažených MCFA závisí na druhu. Vysoké koncentrace MCFA se nacházejí v mléce myší, potkanů, králíků, koz, 10

koní a slonů, zatímco pouze malé až střední množství se nachází v mléce krav, ovcí a v lidském mateřském mléce. (6) V kravském mléce tvoří MCFA od 4 do 12 % všech obsažených mastných kyselin. (3, 7) Jako zdroj MCT tuků tedy bývá uváděno i máslo. (3) Předpokládá se, že obsah MCT tuků v mateřském mléce závisí také na zralosti novorozence. (8) 2.4 Výroba V současné době jsou MCT tuky získávány procesem, který lze zjednodušeně popsat v několika krocích. Nejprve podléhá kokosový olej hydrolýze, kdy dojde k oddělení mastných kyselin od glycerolu. Následuje frakční destilace mastných kyselin, čímž jsou odděleny MCFA od LCFA. Získané volné MCFA reagují s glycerolem, za vzniku TAG se středně dlouhým řetězcem, neboli MCT tuků. (1, 3, 9) 11

3 Metabolismus MCT tuků v porovnání s LCT tuky 3.1 Trávení tuků Trávení tuků je zahájeno v ústech linguální lipázou, a pokračuje v žaludku působením gastrické lipázy. Z kvantitativního hlediska mají oba tyto enzymy u zdravého člověka zanedbatelný význam. Jejich důležitost stoupá při poruchách sekrece enzymů v exokrinní části pankreatu. Preduodenální lipázy mají zvláštní význam v neonatálním období, kdy může mít pankreatická lipáza nízkou aktivitu. V průběhu retence stravy v žaludku může být stráveno až 30% TAG obsažených v mateřském mléce. Gastrická lipáza je u člověka hlavní preduodenální lipázou. Linguální a gastrická lipáza působí hydrolyticky na TAG obsahující SCFA, MCFA a PUFA, přičemž vznikají převážně volné mastné kyseliny a 1,2 diacylglyceroly. Esterová vazba v poloze sn-3 je hydroliticky štěpena jako první. Uvolňované hydrofilní SCFA a MCFA jsou resorbovány žaludeční sliznicí a vstupují do krevního oběhu, kdežto LCFA se rozpouštějí v kapénkách tuku a postupují do duodena, kde probíhá trávení většiny tuků. (10) Nejdůležitějším enzymem pro trávení tuků je pankreatická lipáza, ta může svůj lipolytický účinek uplatnit pouze za přítomnosti kolipázy. Kolipáza je do pankreatické šťávy secernována v neaktivní formě, jako prokolipáza a za její aktivaci v tenkém střevě je zodpovědný trypsin. (11) LCT tuky mají hydrofobní charakter, proto je pro jejich trávení nezbytná přítomnost žlučových solí. Působením žlučových solí dochází k emulgaci tuků, čímž se mnohonásobně zvětšuje povrch, na kterém může docházet k enzymatickému štěpení tuků pankreatickou lipázou. (12, 13) Pankreatická lipáza je vysoce specifická pro hydrolýzu primárních esterových vazeb, tj. v pozicích 1 a 3. Vzhledem k obtížnosti hydrolýzy sekundární esterové vazby v TAG probíhá jejich trávení pravděpodobně odstraněním terminálních mastných kyselin za vzniku 2 - monacylglycerolů. Hydrolýza poslední mastné kyseliny je relativně pomalý proces, proto jsou 2 - monoacylglyceroly společně s volnými mastnými kyselinami hlavním konečným produktem trávení LCT tuků. (10) MCT tuky jsou hydrofilní a mají menší molekulární velikost, proto je jejich hydrolýza rychlá a většinou kompletní. (14) 12

3.2 Vstřebávání produktů hydrolýzy tuků MCT tuky jsou buňkami střevní sliznice vstřebávány převážně v podobě volných mastných kyselin. (1, 14, 15) Produkty hydrolýzy LCT tuků jsou do střevní sliznice přenášeny v podobě malých tukových kapének, zvaných micely. V centru micel jsou monoacylglyceroly, cholesterol a mastné kyseliny, povrch je tvořen polárními konci žlučových kyselin a fosfolipidů. Díky tomuto uspořádání jsou micely hydrofilní a LCFA, tak mohou být bez problému transportovány do buněk střevní sliznice.(12, 13) 3.3 Transport mastných kyselin MCFA, opouští buňky střevní sliznice a přechází do krevního oběhu. Zde jsou navázány na sérový albumin a prostřednictvím vena portae se dostávají přímo do jaterní tkáně. (1, 13) LCFA mají hydrofobní charakter, z toho důvodu musí být transportovány v podobě lipoproteinů. V buňkách střevní sliznice se tvoří výhradně chylomikrony. (16, 17) Volné LCFA a 2 monoacylglyceroly podléhají reesterifikaci působením enzymu acyl-coa syntetáza. Tento enzym je specifický pro mastné kyseliny, jejichž uhlíkatý řetězec tvoří 12 a více atomů uhlíku, proto MCFA nepodléhají reesterifikaci a nepodněcují tvorbu chylomikrony. (1) TAG, vznikající z LCFA jsou hlavní součástí chylomikron (90%), zbytek tvoří fosfolipidy, bílkoviny, cholesterol a jeho estery s vyššími mastnými kyselinami. (18) Chylomikrony jsou z buněk střevní sliznice vedeny lymfatickým systémem a přechází do krevního oběhu. Poločas chylomikronů v oběhu je pouze asi 10 minut. (19) Jsou distribuovány do tkání, kde se z TAG působením lipoproteinové lipázy endotelu kapilár, uvolňují mastné kyseliny, které podléhají β-oxidaci, nebo jsou ukládány v podobě zásobního tuku. (1, 13, 14, 19) Tímto způsobem je využito asi 80 % TAG. Zbývajících 20 % je katabolizováno v játrech. (19) 13

Obrázek 1 Trávení, vstřebávání a transport MCT a LCT tuků. (20) 3.4 Metabolismus mastných kyselin Oxidace mastné kyseliny je zahájena její aktivací, tato reakce probíhá jak uvnitř, tak vně mitochondrie. (13) Spočívá v převedení mastné kyseliny na makroergický thioester acyl-coa. Reakce je katalyzována enzymem Acyl-CoA syntetáza. Tento enzym je specifický pro mastné kyseliny s různou délkou řetězce. Acyl-CoA syntetáza specifická pro LCFA je lokalizována na endoplazmatickém retikulu a ve vnější mitochondriální membráně. Acyl-CoA syntetáza pro MCFA je lokalizována v matrix mitochondrií. (10) MCFA prochází mitochondriální membránou rychle, na rozdíl od LCFA nepotřebují přenašeč v podobě karnitinpalmitoyl - transferázového komplexu. (1, 3, 10) LCFA, či jejich acyl-coa deriváty nemohou mitochondriální membránou procházet volně. V přítomnosti karnitinpalmitoyl transferázy I jsou převáděny na acylkarnitin, který prochází vnitřní mitochondriální membránou. V mitochondriální matrix za přítomnosti karnitinpalmitoyl transferázy II regeneruje zpět na acyl-coa s dlouhým řetězcem. (1, 13) Pokud má tělo dostatek energetického substrátu v podobě sacharidů, je karnitinpalmitoyl - transferázový komplex inhibován zvýšením hladiny malonyl CoA. LCFA nejsou přenášeny 14

do mitochondrií a podléhají reesterifikaci. Vzniklé TAG, jsou zabudovány do lipoproteinů, které jsou játry uvolňovány do krevního oběhu. Extrahepatálními tkáněmi jsou buďto využity jako zdroje energie nebo uloženy do tukových zásob. (1, 10, 18) Po vstupu do mitochondriální matrix podléhá Acyl-CoA s jakoukoliv délkou řetězce β- oxidaci, při níž se uvolňují dvou-uhlíkaté zbytky. Vzniklé dvouuhlíkaté jednotky tvoří acetyl- CoA. (1, 10, 15) Vzniklý acetyl-coa kondenzuje s oxalacetátem za vzniku citrátu, který může být úplně oxidován na CO 2 a H 2 O v citrátovém cyklu. Mastné kyseliny tak poskytují významné množství energie vznikající jak při β-oxidaci, tak v citrátovém cyklu. Má-li buňka dostatek acetyl-coa, vzniklého jinak než rozkladem mastných kyselin, je nadbytečný citrát transportován do cytosolu, kde je převeden zpět na acetyl-coa. V cytosolu slouží jako substrát pro elongaci mastných kyselin. Acetyl-CoA je karboxylován na malonyl-coa, který inhibuje vstup LCFA do mitochondrie a tak šetří energetické zdroje. (10, 18, 21) V případě, že vzniklý acetyl-coa nemůže reagovat s oxalacetátem, z důvodu jeho nedostatku, hromadí se v cytoplazmě a následně je přeměněn na ketolátky. Obrázek 2 Metabolismus mastných kyselin, rozdíly mezi MCFA a LCFA. (1) 15

3.5 Ketogeneze V těle se za normálních podmínek vyskytuje určité množství ketolátek, ale jejich koncentrace je stopová. V okamžiku hladovění (nedostatek glukosy) nebo při nekompenzovaném diabetu jejich koncentrace stoupá. Tělo je pod vlivem glukagonu, který podněcuje lipolýzu. Do krve jsou vyplavovány mastné kyseliny, které jsou přenášeny do jater. V játrech je započata jejich β-oxidace vedoucí ke vznik Acetyl-CoA. Jakmile je v buňce velké množství Acetyl-CoA a zároveň nedostatek oxalacetátu, dochází k přehlcení citrátového cyklu. Oxalacetát, se kterým by Acetyl-CoA reagoval za vzniku citrátu, je totiž spotřebováván v procesu glukoneogeneze. Nadbytečný Acetyl-CoA se hromadí v cytoplazmě a následně je přeměněn na ketolátky. K tomuto ději dochází pouze v játrech. (10) Nejprve vzniká acetoacetát, který je dále přeměňován na β-hydroxybutyrát a aceton. Tyto látky jsou metabolizovány extrahepatálními tkáněmi, které je opět převádí na acetyl CoA, jenž následně vstupuje do citrátového cyklu. (10, 18) 3.5.1 Ketogenní efekt MCT tuků Ve srovnání s LCFA mají MCFA větší ketogenní efekt. Jak bylo uvedeno, MCFA nepodléhají regulaci pomocí karnitinpalmitoyl - transferázového komplexu. Znamená to, že jejich vstup do mitochondrie není omezen. MCFA jsou oxidovány i pokud je k dispozici sacharidový energetický substrát. Navíc jsou MCFA játry oxidovány velmi rychle, takže je dostupný oxalacetát brzy vyčerpán. Výsledkem je rychlé přehlcení Citrátového cyklu a produkce ketolátek. (1, 10, 22) MCT tuky mají významný ketogenní efekt, ale bylo prokázáno, že při konzumaci MCT tuků v doporučených dávkách nehrozí u zdravých jedinců riziko ketoacidózy. Doporučovaná denní dávka je 15 30 g pro děti a 50 100 g pro dospělé. (1, 5) 16

4 Nepříznivé účinky příjmu MCT tuků Příjem většího množství MCT tuků způsobuje zažívací potíže. Maximální tolerovatelné množství v jedné dávce je 25 až 30 g. Překročení doporučené dávky je spojeno s nepříznivými gastrointestinálními příznaky v podobě nauzey, zvracení, nadýmání, osmotického průjmu, bolestí břicha a křečí. (24) Jednou z dalších nevýhod konzumace MCT tuků je jejich nepříznivý účinek na krevní lipidový profil. (25 27) Tholstrup podával po dobu 21 dní skupině mladých zdravých mužů MCT tuky v celkové dávce 70 g na den, výsledky porovnával se skupinou, které podával stejnou dávku slunečnicového oleje. Jedinci ze skupiny, které byly podávány MCT tuky, měli ve srovnání s druhou skupinou vyšší hladiny celkového plazmatického cholesterolu, TAG a poměr LDL : HDL. Hladina celkového plazmatického cholesterolu měli vyšší o 11 %, TAG o 22 %, hladina LDL byla vyšší o 12 %, VLDL o 32 %. Poměr LDL : HDL byl zvýšen o 12 %. (28) MCT tuky nejsou zdrojem esenciálních mastných kyselin. Pokud je používáme jako jediný zdroj tuků, pak je nutné doplňovat je malým množstvím tuku bohatého na esenciální mastné kyseliny (nejméně 1 3 % z celkové energie v podobě kyseliny linolové). (1, 29) Způsob jakým jsou MCT tuky vstřebávány a transportovány vede ke snížené absorpci sterolů. Pro vstřebání sterolů je nezbytná tvorba micel, jichž jsou steroly součástí. Pro transport sterolů je nutná jejich vazba s LCFA a zakomponování do chylomikronů. (1) Dále při podávání MCT tuků dochází ke zvýšeným ztrátám vápníku, zinku a hořčíku, což je způsobeno tvorbou nerozpustných mýdel při reakci s MCFA. (2) 17

5 MCT tuky ve sportovní výživě MCT tuky byly poprvé představeny v roce 1950, jako vhodný energetický substrát pro pacienty s poruchami trávení a vstřebávání LCT tuků. (1) Výsledky z klinické praxe vedly již v 80. létech k myšlence na využití MCT tuků jako dalšího, alternativního zdroje energie ve sportovní výživě. (30, 31) 5.1 Využití tuků jako energetického substrátu při fyzické aktivitě Pokud je organismus v klidu, je větší část energie nezbytné pro zajištění jeho chodu kryta tuky. Pro využití mastných kyselin je nezbytná hydrolýza TAG z tukové tkáně, svalů a plasmy, a transport volných mastných kyselin do mitochondrií. Tento proces je regulován hormony, které stimulují (katecholaminy), a inhibují (obzvláště inzulin) aktivitu hormon senzitivní lipázy. (32) Při práci kosterní svaloviny výrazně stoupají požadavky těla na celkové množství i dostupnost energetických substrátů. Nejefektivnějším způsobem tvorby ATP je oxidace mastných kyselin a glukózy za přítomnosti kyslíku. Při fyzické aktivitě nízké až střední intenzity se oxidace tuků oproti stavu v klidu zvyšuje 5-10krát, lipolýza v tukové tkáni se zvyšuje 2 3krát. (32). Zvyšováním intenzity fyzické aktivity využití tuku klesá a tělo začíná jako zdroj energie více využívat sacharidy ve formě glykogenu. (32) 5.2 MCT tuky při vytrvalostním sportu Snížené využití tuků při zvýšené fyzické aktivitě vede k vysoké spotřebě glykogenu. Zásoby svalového glykogenu člověka jsou ve srovnání s tukovými rezervami podstatně menší. Již po 90 120 minutách svalové práce ve vysoké intenzitě dochází k jejich výraznému snížení, což způsobuje nástup svalové únavy a pokles výkonu. (33, 34) K omezenému využití tuků při zvýšené fyzické aktivitě zčásti přispívá pokles hladiny cirkulující mastných kyselin v plazmě. Nedochází ke snížení lipolýzy, ale klesá průtok krve tukovou tkání a mastné kyseliny jsou nedostatečně odváděny ke svalové tkáni. Bylo zjištěno, že dodání mastných kyselin, nebo ketolátek do krevní plazmy vede ve svalové tkáni 18

ke snížení spotřeby glykogenu. (32, 35, 36). Nízká schopnost kosterního svalstva oxidovat mastné kyseliny při fyzické zátěži vysoké intenzity souvisí také se zvýšením metabolismu glykogenu. Při zvýšené glykogenolýze ve svalech vzniká velké množství acetyl CoA a oxidace tuků je snížena inhibicí karnitinpalmitoyl-transferázového komplexu, jehož aktivita je nutná pro vstup LCFA do mitochondrií. (32) Jak již bylo uvedeno, MCT tuky jsou tráveny a vstřebávány rychleji než LCT tuky. Z enterocytů jsou MCFA transportovány přímo do jater, kde dochází k jejich rychlé oxidaci bez závislosti na karnitinu. Jejich oxidace tedy není inhibována oxidací sacharidů a jsou využity k tvorbě ATP, nebo ketolátek. (1, 30, 37) Z toho důvodu vznikl předpoklad, že MCT tuky mohou sloužit jako alternativní zdroj energie při vytrvalostním sportu, potenciálně nahradit glykogen, oddálit vyčerpání jeho zásob a přispět tak ke zlepšení výkonu. (31, 37) Za posledních 20 let proběhlo velké množství vědeckých studií, které zjišťovaly vliv podávání MCT tuků na sportovní výkon. (31) Většině se nepodařilo prokázat příznivý účinek MCT tuků na šetření glykogenových zásob během fyzické aktivity a tím pádem na zlepšení sportovního výkonu. (38) Jednorázově podané množství MCT tuků, které sportovec dokáže tolerovat je 25 30 g. Podání takové dávky před sportovním výkonem očividně nepůsobí zásadní zlepšení. (32, 39 42) V případech, kdy byl prokázán pozitivní účinek příjmu MCT tuků na šetření glykogenu, překračovaly podávané dávky tolerovatelné množství. (30) Negativní dopad na výkon, především v důsledku gastrointestinálních poruch při podávání MCT tuků v nadměrných dávkách, byl popsán ve velkém počtu studií. Jako nadměrné množství MCT tuků byla určena jednorázově podaná dávka 50 60 g, nebo jejich průběžný příjem během fyzické aktivity v množství 85 g/h. (39, 43 46) Lze shrnout, že samostatné podání MCT tuků, před fyzickou aktivitou či v jejím průběhu, v tolerovatelných dávkách, nemá vliv na šetření svalového glykogenu a zlepšení sportovního výkonu. Výsledky studií, kde byly MCT tuky podávány v kombinaci se sacharidy, se různí. Některé prokázaly jejich pozitivní účinek na sportovní výkon. (47, 48) Většina proběhlých studií však ukázala, že podávání MCT tuků v kombinaci se sacharidy není výhodnější než samostatné podání sacharidů. (38) V současné době nelze s jistotou tvrdit, že příjem MCT tuků v jakékoliv podobě vede ke zlepšení sportovního výkonu. (30, 31, 37, 38, 49) 19

5.3 MCT tuky v kulturistice MCT oleje jsou na trhu sportovní výživy nabízeny i kulturistům. Je uváděno, že na základě zvýšení energetického výdeje, podporuje příjem MCT tuků spalování zásobních tuků. Navíc díky jejich specifickému metabolismu chrání svalové bílkoviny před nadměrným katabolismem vznikajícím při dlouhých aerobních aktivitách či při stravě chudé na příjem sacharidů. Oxidace MCT tuků je zdrojem ATP a podněcuje tvorbu ketolátek, které mohou být v období nedostatku sacharidů využity extrahepatálními tkáněmi a sloužit jako významný zdroj energie. Svalová tkáň využívá ketolátky přednostně před aminokyselinami a je tak zamezeno odbourávání vlastní svalové tkáně. (31, 37, 50) Uváděná tvrzení o účincích MCT tuků jsou podložena vědeckými studiemi, dosud však nebyly publikovány vědecké studie, které by se zabývaly využitím MCT tuků v kulturistice. Přesto jsou MCT tuky s oblibou využívány kulturisty a závodnicemi ve fitness v období rýsovací diety, kdy je jejich cílem spalování podkožního tuku, za současného udržení svalové tkáně. Pro potvrzení nebo vyvrácení účinků MCT tuků v této oblasti je potřeba vědeckých studií zaměřených na jejich podávání kulturistům. (37) 20

6 MCT tuky a redukce tukové hmoty Odlišnosti v metabolismu MCT tuků poukazují na možnost jejich využití při redukci tukové hmoty. Jsou vstřebávány rychle a dostávají se přímo do jater, kde podléhají rychlé a neomezené oxidaci. Vědecké studie prokázaly, že příjem MCT tuků může přispívat ke zvýšenému energetickému výdeji. Dále vzniknul předpoklad, že by díky jejich rychlému metabolismu mohly navozovat dřívější pocit sytosti a tím zabránit přejídání. (38) Výskyt nadváhy a obezity roste po celém světě, proto jsou možnosti prevence nebo léčby obezity v popředí zájmu. (51) Proběhlo mnoho studií, prostřednictvím kterých se vědci snažili přijít na to, zda a jakým způsobem lze MCT tuky při redukci tukových zásob využít. Závěry těchto studií se různí, většina z nich neprokázala významný efekt MCT tuků na dřívější navození pocitu sytosti a tím snížení příjmu potravy. (52, 53) Byly však publikovány pozitivní výsledky týkající se zvýšení energetického výdeje při podávání MCT, ve srovnání s LCT tuky. (38, 52, 53) Přesný mechanismus působení není v současné době zcela objasněn. (54) Předpokládá se, že zvýšení energetického výdeje je po konzumaci MCT tuků způsobeno jejich rychlým vstřebáváním a následnou rychlou oxidací v játrech. MCT tuky přiváděné v nadbytku, nepodléhají reesterifikaci a nejsou ukládány jako zásobní lipidy. Podléhají rychlé β-oxidaci a indukují tvorbu ketolátek, teprve poté mohou podléhat reesterifikaci a být uloženy jako zásobní tuky. Tento proces je energeticky náročný a přispívá tak k vyššímu energetickému výdeji, než jaký byl zaznamenán po příjmu LCT tuků. Využití MCT tuků jako substrátu podporujícího redukci tukové hmoty má svůj potenciál, ale je potřeba dalších studií, které by jasně určily dávky potřebné k navození požadovaného efektu. Kromě toho, neproběhlo dostatečné množství dlouhodobých studií, které by se zabývaly potenciálními škodlivými účinky MCT tuků. Přesto bylo prokázáno aterogenní působení MCT tuků při podávání v množství 70 g/den po dobu 21 dní. (28, 53). Další možností ve využití MCT tuků při redukci tukových zásob je proto jejich podávání v kombinaci s oleji bohatými na omega-3 mastné kyseliny, popřípadě ve formě strukturovaných lipidů. Tímto způsobem by mohly být sníženy negativní účinky MCT tuků na lipidový profil při dlouhodobém podávání. I v této oblasti je potřeba mnoha dalších vědeckých výzkumů. (38, 52, 53) 21

7 MCT tuky v léčebné výživě 7.1 MCT tuky v přípravcích enterální výživy V četných enterálních formulích jsou směsi tuků se středně dlouhým a dlouhým řetězcem využívány jako spolehlivý a rychle dostupný zdroj energie. (19) Ve srovnání s LCT, MCT tuky jsou lépe rozpustné ve vodě. Mohou být absorbovány bez výraznějšího vlivu pankreatických nebo biliárních funkcí, jsou snadno a rychle hydrolyzovatelné. (19) V buňkách střevní sliznice nejsou reesterifikovány a do jater se ze střeva dostávají přímou cestou vena portae. Nejsou příčinou chylozity sera, do chylomikron se dostávají na rozdíl od LCT tuků jen v nepatrném množství. (19) Průtok portální krve je asi 250krát rychlejší než průtok lymfy, MCT tuky jsou tedy tráveny a vstřebávány rychleji než LCT. Mohou sloužit jako významný zdroj energie pro pacienty trpící malabsorpcí běžně přijímaných LCT tuků, ať už je malabsorpce způsobená poruchou trávení, vstřebávání či transportu V Oligomerních přípravcích enterální výživy je tuk až z poloviny tvořen MCT tukem, zastoupeny jsou i esenciální mastné kyseliny s dlouhými řetězci. (55) Speciální přípravky mají zvláštní složení uzpůsobené různým patologickým situacím, tedy specifické pro určitý typ onemocnění. (19, 55) Mezi orgánově specifické přípravky obsahující MCT tuky patří například přípravky určené pro pacienty s cholestázou, a přípravky pro pacienty se syndromem krátkého střeva. (56) Modulované přípravky obsahují jednotlivé druhy hlavních živin (nebo i kombinace živin), jejichž pomocí je možno individualizovat složení výživy. Tukový modul obsahuje vysoce koncentrovanou energii ve formě samotného tuku. Umožňuje zvýšit dodávku energie ve velmi malém objemu. Jeho podávání se doporučuje u nemocných s vysokou potřebou energie, také u nemocných s mentální anorexií a v rámci ketogenní diety. Energeticky rychle využitelným zdrojem tuku může být MCT olej. (55) MCT olej lze podávat samostatně, což se však nedoporučuje. Při přidání do jídla je lépe tolerována jeho chuť. V mnoha receptech může MCT olej nahradit běžné tuky. Je možné použít jej při přípravě salátových dresinků a pomazánek, může být přidáván do polévek. (2, 29, 57) Pokud jsou MCT oleje využívány při přípravě pokrmů, není vhodné je vystavovat vysokým teplotám (nad 150 160 C). Vystavením takto vysoké teplotě dochází k jejich oxidaci a rozkladu, což se projeví na chuťových vlastnostech a snižuje se tak jejich přijatelnost. (1) Rozdělení do několika dávek, menších než 15 g, je tolerováno i vstřebáváno 22

lépe než větší množství najednou. (2) Celkové denní množství závisí na stavu pacienta. Doporučená denní dávka u dětí je 15 30 g, u dospělých 50 100 g. Větší množství může být podáváno pacientům s těžkou kachexií. (1) 7.2 MCT tuky v přípravcích parenterální výživy Tukové emulze jsou významným zdrojem energie, jenž má mnoho výhod. Parenterálně podávané tukové emulze mají složení podobné chylomikronům s tím rozdílem, že neobsahuji apolipoproteiny a estery cholesterolu. Přípravky obsahující směs LCT a MCT tuků jsou v Evropě používány přes 20 let. Podání MCT tuků v parenterální výživě je výhodné, jelikož při oxidaci MCFA není potřeba karnitin a dochází k ní rychle. Jejich reesterifikace je poměrně malá, většina MCFA je využita jako zdroj ATP a při tvorbě ketolátek. (19) Díky tomu je významné využití MCT tuků ve výživě kriticky nemocných s vysokou potřebou energie. (58) V současné době jsou na trhu i přípravky obsahující strukturované lipidy. (19, 59) Strukturované lipidy jsou novým typem uměle připravených lipidů, které jsou syntetizovány s využitím kombinace mastných kyselin s dlouhým a středním řetězcem. Strukturované lipidy mají výhodnější nutriční i nutričně farmakologické účinky, než klasické lipidy v parenterálních emulzích, i v enterálních výživách. (2, 60) V tukové emulzi obsahující strukturované lipidy, je obsah MCT a LCT tuků stálý a uvolňování při lipolýze definované. Na rozdíl od fyzikální směsi, kde obsah těchto komponent i rychlost uvolňování kolísá. Strukturované lipidy mají výhodu v pomalém uvolňování MCFA, přitom je však zachován rychlý odsun LCFA a je možno snížit i jejich nežádoucí účinky, které mohou interferovat s imunitním systémem. Celkově se zlepšuje oxidace tuku menšími nároky na potřebu karnitinu. (60) Strukturované lipidy nyní patří k nové generaci tukových emulzí, které mají četné fyziologické i léčebné výhody. (19) 7.3 MCT jako náhrada LCT tuků MCT tuky byly představeny přibližně před 60 lety. Původně byly vyvinuty právě jako náhrada LCT tuků pro pacienty trpící poruchami jejich absorpce. (5) 23

7.3.1 Malabsorpce tuků Malabsorpce tuků můžeme dělit podle hlavního patofyziologického mechanismu na poruchy trávení, vstřebávání a transportu. (61) Průvodním jevem malabsorpce tuku je často steatorea. (2) Stolice s vysokým obsahem tuku jsou objemné, mastného vzhledu a s hnilobným zápachem. Rozsah steatorey závisí na rozsahu malabsorpce a na množství přijímaného tuku v potravě. Nestrávený tuk ve stolici je spojen se ztrátami velkého množství energie, vody, elektrolytů a vitamínů rozpustných v tucích, což vede k rozvoji sekundární malnutrice. Pokud jsou pacientům namísto LCT tuků podávány MCT tuky, steatorea ustupuje. MCT tuky slouží jako vysoce koncentrovaný zdroj energie a snižují ztráty živin stolicí. Jejich příjem tak přispívá k výraznému zlepšení stavu pacientů. (1, 57) 7.3.1.1 Poruchy trávení MCT tuky jsou štěpeny preduodenálními lipázami, obzvláště gastrickou lipázou. Na rozdíl od LCT tuků jsou hydrofilní, proto pro jejich trávení není nezbytná přítomnost žlučových solí a v duodenu jsou tráveny a vstřebávány rychleji a snadněji než LCT tuky. Dokonce mohou být vstřebány i v podobě TAG a hydrolyzovány až v buňkách střevní sliznice. (1, 10) 7.3.1.1.1 Funkční nedostatečnost slinivky břišní Pankreatická maldigesce je způsobena nedostatečnou sekrecí pankreatických enzymů (amylázy, lipázy a peptidáz). Hlavními příznaky maldigesce jsou průjmy, steatorea, periferní edémy, snížení sérového albuminu, cholesterolu a triacylglycerolů. (62) Často je přítomen určitý stupeň glukózové intolerance. (63) Hlavní léčebnou metodou je substituční terapie pankreatickými enzymy. Denní příjem potravy se doporučuje rozdělit do 5 6 dávek objemově přiměřených a konzumovaných v pravidelných intervalech. Dříve doporučované omezování příjmu tuku na 20 25 % energetického příjmu není považováno za vhodné, jelikož jsou nejvýznamnějším energetickým substrátem. (62, 63) Snížené podávání LCT tuků zůstává opodstatněným opatřením u nemocných trpících steatoreou a průjmy přetrvávajícími i při substituční terapii. MCT tuky jsou při pankreatické insuficienci tolerovány lépe než LCT tuky. Jejich optimální absorpce však stejně vyžaduje přítomnost pankreatické lipázy. Použití MCT tuků přichází v úvahu k hrazení celkového příjmu tuků asi z jedné poloviny. (62, 63) 24

K hlavním příčinám pankreatické maldigesce patří chronická pankreatitida, karcinom pankreatu, cystická fibróza a operace pankreatu a žaludku s významnou redukcí těchto orgánů. (61, 62) 7.3.1.1.2 Deficit sekrece žluče Produkce žlučových solí je nezbytná pro emulgaci přijatých LCT tuků a tvorbu micel nutných pro transport LCFA. (2) Deficit žlučových kyselin má za následek malabsorpci tuků a vitaminů rozpustných v tucích. Cholestáza je porucha tvorby a vylučování žluče, nebo selhání schopnosti organismu dodat do duodena dostatečné množství žluče odpovídajícího složení. Může být způsobena obstrukcí žlučových cest (extrahepatálních nebo intrahepatálních), nebo poruchou na úrovni hepatocytu. U nemocných se steatoreou je třeba snížit obsah tuku v dietě a nahradit jej MCT tuky, které jsou i při nepřítomnosti žlučových kyselin dobře vstřebávány do portálního oběhu. (64) 7.3.1.2 Poruchy vstřebávání MCT tuky jsou tráveny a vstřebávány snadno a rychle, proto mohou být významným substrátem při stavech, kdy je vstřebávání tuků i dalších živin omezeno zmenšením absorpční plochy, dále při narušení střevní sliznice radioterapií, nebo probíhajícím zánětlivým onemocněním. (1) V praxi jsou tedy MCT tuky využívány jako snadno vstřebatelný a bohatý zdroj energie pro pacienty po masivní resekci střeva, spojené s rozvojem syndromu krátkého střeva. (19, 63, 65) Dále u onkologických pacientů po radioterapii, při rozvoji celiakální nebo tropické sprue a v obdobích relapsu u nespecifických zánětlivých onemocnění tenkého střeva, mezi něž patří Crohnova choroba a ulcerózní kolitida. (65, 66) Podávání MCT tuků je také výhodné při malabsorpčních projevech, které se vyskytují u onemocnění AIDS. (67, 68) 7.3.1.3 Poruchy transportu Pro transport MCT tuků ze střevní sliznice není, na rozdíl od LCT tuků nutná tvorba chylomikron. Do krve jsou vstřebávány v podobě volných mastných kyselin, váží se na albumin a prostřednictvím vena portae jsou transportovány přímo do jater, kde podléhají β- oxidaci. 25

7.3.1.3.1 Abetalipoproteinemie Při abetalipoproteinemii dochází ke snížení schopnosti transportu TAG z buněk střevní sliznice do lymfy, jako následek neschopnosti tvořit a vylučovat chylomikrony z enterocytů. Pacienti trpí symptomy malabsorpce tuků a neurologickými problémy. (2, 69, 70) Malabsorpce tuků se projevuje již v kojeneckém věku. Hladiny celkového cholesterolu jsou mimořádně nízké a nejsou detekovatelné hladiny chylomikronů, ale VLDL nebo LDL jsou přítomny. Hladiny HDL jsou měřitelné, ale nízké. (69, 70) Léčba pacientů s abetalipoproteinemií je obtížná. Steatorea může být kontrolována snížením příjmu tuků na 5 20 g/den. Pouze toto opatření může vést k výraznému klinickému zlepšení a růstové akceleraci. (70) MCT tuky jsou vstřebávány přímo do krevního oběhu v podobě volných mastných kyselin a pro jejich transport není nutná tvorba chylomikronů. (1) Muntau doporučuje podávání MCT oleje jako hlavní součást léčby. (69) Názory na vhodnost využití MCT tuků se však liší. Fernandes udává, že MCT jako kalorická náhražka dlouhých mastných kyselin mohou způsobit jaterní fibrózu, takže by měly být používány s opatrností, pokud vůbec. (70) 7.3.1.3.2 Familiární hyperchylomikronemie Jedná se o vzácný deficit proteinové lipázy nebo jejího kofaktoru apolipoproteinu CII. Snížením aktivity lipoproteinové lipázy se zpomaluje odbourávání chylomikronů a dochází ke vzniku hyperchylomikronemie. Chylomikrony jsou tvořeny z 95 % TAG, vzniká tak excesivní hypertriglyceridemie. Již v dětském věku se objevují xantomy a hepatomegalie. Díky zvýšené koncentraci triglyceridů hrozí riziko rozvoje pankreatitidy. Riziko aterosklerózy není výrazně zvýšené. (57, 69, 70) Dietetická terapie spočívá v přísném omezení tuků, které by měly tvořit 10 15 % energetického příjmu. Kojencům by měla být podávána enterální výživa obsahující MCT tuky, které se transportují portálním řečištěm přímo, bez vazby na chylomikrony. Část pacientů odpovídá na léčbu MCT olejem nebo omega-3 mastnými kyselinami úpravou hladin TAG v plazmě na lačno. Podávání MCT tuků by mělo být zvažováno u všech pacientů se syndromem familiární chylomikronémie. Starší děti mohou užívat MCT olej ke zlepšení stravitelnosti diety a zvýšení kalorického obsahu. Samozřejmě je nutné substituovat esenciální mastné kyseliny a vitaminy rozpustné v tucích. (57, 69, 70) 26

7.3.1.3.3 Chylothorax Zajímavou možností je použití MCT tuků u nemocných s chylózními výpotky. (55) Při chylothoraxu dochází k akumulaci chylu v pleurální dutině z důvodu porušení ductus thoracicus. Příčin chylothoraxu je celá řada nejčastěji jde o nádory mezihrudí, především lymfomy. Dále jsou to úrazy v oblasti hrudníku a krku, včetně iatrogenních (chirurgický zákrok v dutině hrudní). Stavy spojené se vzestupem centrálního žilního tlaku (srdeční selhání, trombóza horní duté žíly a konstriktivní perikarditida), postižením lymfatických cév (lymfangioleiomyomatóza) a idiopatické (vrozený chylothorax, Downův syndrom). (65) Lymfa v ductus thoracicus obsahuje vedle lymfocytů malé množství erytrocytů, proteiny o nízké molekulární hmotnosti, například albumin, a především tuky obsahující mastné kyseliny s dlouhým řetězcem (LCT tuky). (71) Chylothorax ohrožuje nemocného malnutricí (ztráty tuků, bílkovin a vitamínů), imunodeficitem (ztráty imunoglobulinů a T lymfocytů, sekundárně i porucha B lymfocytů) a akumulací léků rozpustných v tucích ve výpotku, při velkých výpotcích jsou přítomny i projevy hypovolémie ze ztrát vody a elektrolytů. (65) Mimo jiné se snažíme snížit produkci chylu nutriční intervencí. Při enterální výživě v dietě omezujeme LCT tuky, popřípadě úplně vylučujeme. Energetický příjem pak hradíme přídavkem MCT olejů nebo parenterální výživou. Podáváme je jako přídavek do stravy, obvykle 3-4 polévkové lžíce denně, tj. asi 30 40 g. (65) U novorozenců s chylothoraxem se doporučuje částečná parenterální výživa v kombinaci s výživou enterální mléka s minimálním obsahem tuků (nejlépe MCT tuky, například Nutrilon 1 ADC) nebo mléka zcela bez tuků. Při minimálním efektu této léčby se po 2-3 týdnech doporučuje totální parenterální výživa po dobu minimálně 30 dní. (71) 7.3.2 Deficit karnitinového cyklu, poruchy oxidace mastných kyselin Beta-oxidace mastných kyselin je metabolický děj, který se významně podílí na zajištění energetických potřeb organismu v období, kdy je člověk nalačno, nebo hladoví. Při delším hladovění poskytují mastné kyseliny 80 % celkových tělesných energetických potřeb. Mastné kyseliny jsou přímým zdrojem energie pro srdeční a svalovou tkáň a zdrojem ketolátek pro zajištění funkce CNS. 27

V současnosti je známo více než 10 dědičně podmíněných poruch beta-oxidace. Objevují se poruchy transportu mastných kyselin do mitochondrií nejčastěji v důsledku deficitu karnitinu nebo deficitu jednoho z enzymů, které se podílejí na transportu mastných kyselin přes mitochondriální membránu. Dále se mohou objevovat defekty enzymů účastnících se β- oxidace mastných kyselin. Poruchy se projevují zvláště v buňkách s vysokou energetickou spotřebou, pro které jsou mastné kyseliny energeticky nejvhodnějším substrátem. Jedná se zejména o srdeční a kosterní svaly, ledviny a hepatocyty. (70, 72) Poruchy β-oxidace se často projevují v atakách hypoketoticko - hypoglykemických stavů, vyvolaných hladověním nebo infekcí, při kterých nastane zvýšená mobilizace mastných kyselin z tukové tkáně a jejich transport do jater a orgánů, a tím k deficitním mitochondriím. Řada případů tzv. Reyova syndromu (hepatocerebrální syndrom charakterizovaný selháním jater a mozkovým edémem), nebo syndromu náhlých úmrtí je vysvětlitelná dědičnými poruchami β-oxidace. Symptomy těchto poruch, jsou pravděpodobně způsobeny toxickými alternativními produkty poruchy β-oxidace. Značnou roli hraje i hypoglykémie. (70, 72) Projevy mohou být různé, v závislosti na tom, který enzym je deficitní. Některé poruchy se projevují chronickou slabostí kosterních svalů nebo akutní, cvičením vyvolanou rhabdomyolýzou a akutní nebo chronickou kardiomyopatií. (70) Cílem dlouhodobé léčby je zabránit opakovaným atakám úpravou diety tak, aby byl minimalizován stres z hladovění. To je zajištěno stravou se zvýšeným množstvím sacharidů, která se menšímu dítěti podává v přesně stanovených intervalech ve dne i v noci, u starších dětí a v dospělosti se frekvence noční stravy upravuje dle potřeby. Někteří autoři doporučují omezení tuků ve stravě, u některých poruch je toto omezení významné, u některých však není nutné rutinně omezovat tuk. (70) Mastné kyseliny s krátkým a středně dlouhým řetězcem přechází do buňky a do mitochondriální matrix prostou difúzí, a jsou v mitochondrii oxidovány odlišnými sadami enzymů, proto je možné u poruch transportu a oxidace mastných kyselin s dlouhým řetězcem využívat jako vhodný energetický substrát MCT tuky. (10, 70, 72) Například u pacientů, kdy jsou postiženy pouze kosterní svaly, tzv. myopatická forma, by bylo nutné omezovat fyzickou aktivitu. Kosterní sval přednostně oxiduje mastné kyseliny a při delším cvičení nízké intenzity zabezpečuje oxidace mastných kyselin až 60 % z produkované ATP. Většina defektů oxidace 28

LCFA bývá spojena s rhabdomyolýzou. (43, 74, 75). U 9 pacientů s defekty oxidace LCFA byla potvrzena hypotéza, že MCT tuky mohou být svaly využity jako alternativní zdroj energie, a zlepšit tak toleranci fyzické zátěže. Proto byla doporučena rutinní suplementace MCT tuky a sacharidy bezprostředně před výkonem. (76) Později bylo potvrzeno, že dodávání MCT tuků před výkonem s nebo bez sacharidů zlepší pacientovu schopnost účastnit se sportu. (74) U pacientů trpících formou postihující pouze srdeční sval, bylo při podávání stravy, kde byly tuky hrazeny převážně MCT tuky a nezbytným množstvím esenciálních mastných kyselin prokázáno, že těžká kardiomyopatie je při této dietě zcela reverzibilní. (77) MCT tuky jednoznačně nesmějí být podávány pacientům s deficitem oxidace mastných kyselin se středně dlouhým řetězcem. Je potřeba ještě dalších klinických studií, aby byl přínos MCT tuků, i jiných preparátů v dietě a léčbě u defektů oxidace mastných kyselin důkladně prozkoumán. (70, 74) 7.3.3 MCT tuky ve výživě nedonošených novorozenců Novorozenec porozený před dokončeným 37. týdnem těhotenství je nedonošený. Ve většině případů je jeho porodní hmotnost nižší než 2500 g. (78, 79) Nedonošení novorozenci jsou v prvních týdnech života limitováni nezralostí gastrointestinálního systému. (78) Trávit a vstřebávat mléko je jedinec schopný od 25. gestačního týdne života. Nezralý novorozenec má sníženou aktivitu mnoha enzymů a trávicích šťáv. (80) V neonatálním období, kdy může mít pankreatická lipáza nízkou aktivitu, mají zvláštní význam preduodenální lipázy (linguální a gastrická lipáza). Jejich působením může být stráveno přibližně 30 % TAG obsažených v mateřském mléce. Linguální a gastrická lipáza hydrolyzují PUFA, MCFA a SCFA, odštěpené mastné kyseliny tak mohou být absorbovány přímo ze žaludku. (10) MCT tuky mohou být, na rozdíl od LCT, vstřebány enterocyty bez hydrolýzy. Pokud jsou v duodenu hydrolyzovány, jedná se o rychlý proces. Uvolněné mastné kyseliny jsou relativně dobře rozpustné ve vodě a díky tomu jsou snadno vstřebatelné. (81) I přes všechny výhody se extenzivní podávání MCT tuků nedoporučuje, pro nižší energetickou denzitu (o 15 % méně energie na gram tuku) a nižší přívod esenciálních mastných kyselin, které jsou důležité pro vývoj nervové tkáně a sítnice. (56) Příjem kyseliny linolové by se měl pohybovat v rozmezí 385 1540 mg/kg/den, nebo 350 až 1400 mg/100 kcal, což je 3,2 12,6 % celkového energetického příjmu. Příjem kyseliny α- 29

linolenové je pro novorozence doporučen v množství 0,9 % z celkového příjmu tuků, což je asi 55 mg/kg/den, nebo 50 mg/100 kcal. (82) MCT tuky tvoří 10-50 % celkových tuků v mlécích určených pro děti s nízkou porodní hmotností. (83) Doporučení ESPHGAN z roku 2010 uvádí, že by měly MCT tuky ve výživě nedonošených novorozenců tvořit 40 % z přijímaných tuků. (82) 7.3.3.1 Fortifikované mateřské mléko Nedonošený novorozenec má zvýšené nutriční požadavky, protože roste rychleji. (78, 79) Výživa fortifikovaným mateřským mlékem je dominantní formou perorální výživy předčasně narozených a hypotrofických novorozenců. Fortifikace se doporučuje zejména u novorozenců s porodní hmotností pod 1500 g. Fortifikace mateřského mléka zlepšuje růst, energetický příjem, mineralizaci kosti, absorpci živin, růst do délky, prospívání a psychomotorický vývoj. (84) Tuky nejsou obsahem všech fortifikátorů, pokud ano, pak se jedná především o MCT tuky, které jsou dobře tolerovány i novorozenci s nízkou porodní hmotností. Po přidání obvyklé dávky fortifikátu obsahuje fortifikované mateřské mléko 12-40 % MCT z celkového množství tuků. V dlouhodobém horizontu však nejsou známky zřetelného profitu z přítomnosti těchto tuků ve fortifikátoru, naopak je snaha o obohacení polynenasycenými mastnými kyselinami, které jsou důležité pro vývoj nervové tkáně a sítnice. (84) 7.3.3.2 Malabsorpční syndrom U novorozenců s velmi nízkou porodní hmotností se častěji vyskytují specifické výživové problémy, k nimž patří poruchy trávení a vstřebávání. Malabsorpční syndrom u novorozence, způsobený perinatálními a neonatálními komplikacemi, se může objevit po léčbě antibiotiky, po enterokolitidě nebo jako syndrom krátkého střeva po prodělané nekrotizující enterokolitidě léčené resekcí střeva. Může být zřejmě také vrozený u dětí po prodělané intrauterinní růstové retardaci, vedoucí k ischemii gastrointestinálního traktu. Taková komplexní porucha trávení a vstřebávání může znemožnit využití mateřského mléka a pak je nutná výživa speciálními formulemi obsahujícími vysoce hydrolyzovanou syrovátkovou bílkovinu, eventuálně jen směs jednotlivých aminokyselin, MCT tuky a maltodextrin. (85) 30

7.3.3.2.1 Nekrotizující enterokolitida a syndrom krátkého střeva Nekrotizující enterokolitida (dále NEC) je akutní zánětlivé onemocnění střeva, postihuje zejména terminální ileum a colon ascendens. Vyskytuje se hlavně u nedonošených novorozenců (12 % nedonošených a 2 % všech novorozenců). (69) Vznik NEC není plně vysvětlen. Předpokládá se, že díky lokální ischemii dochází k poškození střevní sliznice. Faktorem, který se podílí na vzniku NEC, je především snížení krevního zásobení sliznice střeva, které může být způsobeno hypoxií nebo sepsí snižujícími tvorbu protektivního hlenu, takže bakterie pronikají do citlivé tkáně. (86) Mezi příznaky patří vzedmutí břicha, letargie, odmítání pití, zvracení, kolísavé febrilie, sepse a vylučování řídké stolice s příměsí krve. K potvrzení diagnózy přispívá ultrazvukové vyšetření břicha s nálezem volné tekutiny a plynem. Léčba zahrnuje intenzivní péči s nutnou chirurgickou intervencí suturou, resekcí s anastomózou či stomií. (87) Uvádí se, že NEC je u novorozenců jedním z nejčastějších důvodů pro vytvoření stomie. Po jejím vytvoření je z počátku dětem podáváno hydrolyzované mléko Nutrilon 1 ADC. Postupně jsou převáděny na klasickou mléčnou stravu odpovídající věku dítěte. (88) Závažným problémem je neprospívání - váhové úbytky, nepřibývání na váze nebo jen pomalé zvyšování hmotnosti a špatná tolerance nebo intolerance stravy u dětí se syndromem krátkého střeva. (88) Nekrotizující enterokolitida patří mezi nejčastější příčiny vzniku syndromu krátkého střeva u nedonošených dětí. Tento syndrom je definován jako stav, kdy dochází ke ztrátě podstatné části funkční střevní plochy, což vede k malabsorpci a neschopnosti udržet adekvátní stav výživy. Příčinami bývají nejčastěji rozsáhlé resekční výkony či vytvoření anastomózy vylučující značnou část střevního traktu. Délka zbylého tenkého střeva je spíše orientační, více záleží na tom, zda má pacient zachovalé tlusté střevo, či zda je tenké střevo zakončeno stomií. Mezi klinické projevy patří průjem, steatorea, váhový úbytek, projevy malnutrice a malabsorpce vitamínů, minerálů, stopových prvků a vody. (19, 63, 65, 66) Po resekci ilea dochází k malabsorpci glukózy, aminokyselin a tuků. V závažných případech musí být přistoupeno k parenterální výživě. Pro význam živin ve střevě by měla být současně podávána malá množství výživy enterálně, v postupně se navyšujících dávkách. Živiny podávané enterálně by měly být v podobě proteinových hydrolyzátů, polysacharidů, MCT tuků a speciálních preparátů obsahujících vitaminy, minerály a stopové prvky. (69) 31

7.4 Podání MCT tuků při jaterní cirhóze Diskutabilní je podávání MCT tuků při jaterní cirhóze. Dříve někteří autoři upozorňovali na potenciální škodlivé účinky MCT tuků podaných pacientům trpícím jaterní insuficiencí. (1, 57) Na druhou stranu například Svačina, u cirhotických pacientů trpících steatoreou, doporučuje enterální podání MCT tuků jako součást terapie. (89) Jaterní cirhóza je konečným stádiem většiny chronických jaterních chorob. (90) Je charakterizována jednak produkcí vazivové složky a regeneračními pochody parenchymu, jednak pokračujícím zánikem jaterních buněk. (57) Játra patří k centrálním orgánům, které ovlivňují metabolismus člověka z mnoha hledisek. Regulují dostupnost a přeměnu nutričních substrátů, jsou centrálním orgánem v syntéze proteinů, podílejí se zásadním způsobem na syntéze, a přeměně tuků a jejich transportních forem lipoproteinů. (19) Mezi komplikace doprovázející jaterní cirhózu patří malnutrice, ascites, jaterní encefalopatie, malabsorpce tuků, hepatorenální syndrom a osteopenie. (2) Steatorea vzniká jen u části pacientů. (89) Dříve bylo podávání MCT tuků pacientům trpícím jaterní insuficiencí považováno za nevhodné. (1, 57) Autoři vycházeli z toho, že MCFA přechází ze střevní sliznice přímo do krevního oběhu a jsou metabolizovány převážně v játrech. (1) Při jaterní insuficienci se snižuje schopnost jater utilizovat přiváděné živiny. To vede při podání MCT tuků ke zvyšování koncentrace MCFA v krevním séru. (19) Při podávání MCT tuků pacientům trpícím cirhózou bylo pozorováno dvojnásobné zvýšení hladiny MCFA v krevním séru. (91, 92) Navíc bylo zjištěno pětinásobné zvýšení koncentrace MCFA v mozkomíšním moku. (92) Při jaterní cirhóze dochází ke snížení plazmatické hladiny albuminu, na který se mastné kyseliny za normálních okolností váží. Volné MCFA prochází pasivní difuzí kapilární membránu, dostávají se tak kromě krve i do ascitické tekutiny a mozkomíšního moku. (1, 57) Při zvýšení hladiny MCFA v krevním séru, způsobeném podáváním velkých dávek MCFA infuzí, byl u zvířat navozen syndrom projevující se stejně jako jaterní encefalopatie. (93, 94) Avšak hladina MCFA v krevním séru, která vedla k navození tohoto syndromu, byla 166-800krát vyšší, než hladina jaké bylo dosaženo enterálním podáním MCT tuků. Zdá se tedy vysoce nepravděpodobné, že by podávání MCT tuků cirhotickým pacientům vedlo k neurologickému poškození. (5, 91 94) 32