CLINICAL NUTRITION INVOLVING A SPECIALIZED PROTEINAND CALORIE-RICH PEDIATRIC MILK PRODUCT FOR ENTERAL FEEDING OF INFANTS WITH PROTEIN-CALORIE DEFICIENCY

Background: Premature infants with extremely low and very low birth weight with a severe overlapping perinatal pathology often feature slower growth rate within the first year of life and require special nutritional support.Objective: Our aim was to study physical development of infants with protein-calorie deficiency in the setting of using a specialized protein- and calorie-rich pediatric milk product for enteral feeding.Methods: We analyzed tolerability and efficacy of clinical nutrition within the framework of a prospective two-month-long case series. We assessed actual children’s diets and the chemical composition thereof. We determined body weight and length, body mass index (BMI), adipodermal flap thickness over the triceps. Anabolic effect of clinical nutrition was assessed on the basis of transthyretin concentration dynamics.Results: The study involved 30 infants with protein-calorie deficiency (7 term infants and 23 premature infants) with a severe perinatal pathology. High tolerability of the formula under analysis was registered in most patients. Termination of functional gastrointestinal tract disorders (posseting, colics, flatulence, constipations) was observed in 23 (87%) patients. In most cases, the use of a protein- and calorie-rich formula as a part of a therapeutic diet helped to satisfy children’s protein demand and improve their weight/length parameters: BMI increased in 19 (72%) children, body weight — in 16 (63%), body length — in 24 (92%), adipodermal flap thickness over the triceps — in all the children (100%). We observed transthyretin concentration increase from 162 (157; 171) in the beginning of the study to 187 (170; 208) mg/l in the end thereof (p = 0.028).Conclusion: A specialized protein- and calorie-rich product for enteral feeding may be used for feeding infants with protein-calorie deficiency born with a severe a perinatal pathology, including premature infants

ОБЕСПЕЧЕНИЕ ГРУДНОГО ВСКАРМЛИВАНИЯ У НЕДОНОШЕННЫХ ДЕТЕЙ: ПРОБЛЕМЫ И ПУТИ РЕШЕНИЯ

Support of long-term breast feeding is a pressing issue of neonatology. It is known that the unique composition of breast milk ensures proper physical and neuropsychic development of infants, as it contains all the necessary nutrients in the sufficient amount and optimal proportion. The authors gave specific attention to provision of premature infants, especially with very low and extremely low birth weight, with breast milk. However, it is very difficult to launch and maintain breast feeding in this very category of patients. There are many reasons impeding adequate provision of premature infants with breast milk. The main problem on the part of the mother is hypogalactia, which may be caused by preterm labor stress, lack of confidence in successful lactation, temporary medical contraindications and, therefore, deviant formation of the lactation dominant, motivation towards prolonged breast feeding etc. On the part of the child: severe condition, no or weak sucking reflex, often — prolonged parenteral and tube feeding, need in supplementary feeding. The article presents published data on various methods of maintaining breast feeding at the stage of hospital developmental care of premature infants and experience of breast feeding support accumulated at the Scientific Center of Children’s Health, which proves that simultaneous support and follow-up of the child’s mother and her family in whole by several specialists (neonatologist/pediatrician, psychologist, breast physician, dietician and recreation therapist) not only at the stages of labor and development care, but also after discharge from hospital are required to ensure rational and prolonged breast feeding of premature infants and normal growth and development thereof. Обеспечение продолжительного грудного вскармливания является актуальной проблемой неонатологии. Как известно, уникальный состав материнского молока за счет содержания всех необходимых пищевых веществ в достаточном количестве и оптимального их соотношения обеспечивает правильное физическое и нервно-психическое развитие грудного ребенка. Авторы уделили особое внимание обеспечению  грудным молоком детей, родившихся недоношенными, в том числе с очень низкой и экстремально низкой массой тела. Однако, именно у этой категории пациентов наиболее трудно своевременно начать и сохранить грудное вскармливание. Существует много причин,  препятствующих адекватному обеспечению грудным молоком недоношенного ребенка. Со стороны матери основной проблемой является гипогалактия, причинами которой могут быть стресс после  преждевременных родов, отсутствие уверенности в успешной лактации, временные медицинские противопоказания и, как следствие, отклонения в формировании доминанты  лактации, мотивации на длительное грудное вскармливание и др. Со стороны ребенка: тяжелое состояние, отсутствие или слабость сосательного рефлекса, нередко длительное парентеральное и зондовое кормление, необходимость докорма смесью. В статье приводятся данные литературы о различных методах  поддержки грудного вскармливания на этапе выхаживания недоношенного ребенка в стационаре, а также представлен опыт поддержки грудного вскармливания, накопленный в Научном центре здоровья детей, который доказывает, что  для рационального и продолжительного вскармливания недоношенных детей грудным молоком и обеспечения их нормального роста и развития необходимы одновременная поддержка и сопровождение матери, ребенка и семьи в целом несколькими специалистами (неонатологом/педиатром, психологом, маммологом, диетологом, реабилитологом) не только на этапах родов и выхаживания, но и при выписке из стационара.

LACTOFERIN IN THE PROBLEM OF ANTI-INFECTIOUS PROTECTION OF BABIES IN THEIR FIRST YEAR OF LIVING

The author  summarizes  the  results  of research  of the  antibacterial,  antiviral  and  antifungal  properties  of multifunctional  human protein  — lactoferrin,  in order  to determine  the prospects  for its use in the prevention  and  treatment  of infectious  diseases  of children in their first year of life. The mechanisms of anti-infectious effect of this protein with breastfed children have been described. Basic differences between human lactoferrin and cattle lactoferrin have been shown. Biotechnology of obtaining recombinant human lactoferrin from the milk of genetically engineered dairy animals (goat-producers) has been described. According to the studies, both by physical and chemical parameters and biological activity, human lactoferrin, obtained from milk-producing  goats, corresponds to its natural counterpart

ЛЕЧЕБНОЕ ПИТАНИЕ С ПРИМЕНЕНИЕМ СПЕЦИАЛИЗИРОВАННОГО ДЕТСКОГО МОЛОЧНОГО ПРОДУКТА ДЛЯ ЭНТЕРАЛЬНОГО ПИТАНИЯ С ПОВЫШЕННЫМ СОДЕРЖАНИЕМ БЕЛКА И ЭНЕРГИИ У ДЕТЕЙ ПЕРВОГО ГОДА ЖИЗНИ С БЕЛКОВО-ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ НЕДОСТАТОЧНОСТЬЮ

Background: Premature infants with extremely low and very low birth weight with a severe overlapping perinatal pathology often feature slower growth rate within the first year of life and require special nutritional support.Objective: Our aim was to study physical development of infants with protein-calorie deficiency in the setting of using a specialized protein- and calorie-rich pediatric milk product for enteral feeding.Methods: We analyzed tolerability and efficacy of clinical nutrition within the framework of a prospective two-month-long case series. We assessed actual children’s diets and the chemical composition thereof. We determined body weight and length, body mass index (BMI), adipodermal flap thickness over the triceps. Anabolic effect of clinical nutrition was assessed on the basis of transthyretin concentration dynamics.Results: The study involved 30 infants with protein-calorie deficiency (7 term infants and 23 premature infants) with a severe perinatal pathology. High tolerability of the formula under analysis was registered in most patients. Termination of functional gastrointestinal tract disorders (posseting, colics, flatulence, constipations) was observed in 23 (87%) patients. In most cases, the use of a protein- and calorie-rich formula as a part of a therapeutic diet helped to satisfy children’s protein demand and improve their weight/length parameters: BMI increased in 19 (72%) children, body weight — in 16 (63%), body length — in 24 (92%), adipodermal flap thickness over the triceps — in all the children (100%). We observed transthyretin concentration increase from 162 (157; 171) in the beginning of the study to 187 (170; 208) mg/l in the end thereof (p = 0.028).Conclusion: A specialized protein- and calorie-rich product for enteral feeding may be used for feeding infants with protein-calorie deficiency born with a severe a perinatal pathology, including premature infants.Дети, родившиеся недоношенными, с экстремальной и очень низкой массой тела, с тяжелой сочетанной перинатальной патологией нередко имеют сниженные темпы роста на протяжении первого года жизни и нуждаются в специальной нутритивной поддержке.Цель исследования: изучить физическое развитие младенцев с белково-энергетической недостаточностью при использовании специализированного детского молочного продукта для энтерального питания с повышенным содержанием белка и энергии.Методы: переносимость и эффективность лечебного питания изучали в проспективном двухмесячном наблюдении серии случаев. Оценивали фактическое питание и химиче- ский состав рационов детей. Определяли массу и длину тела, индекс массы тела (ИМТ), толщину кожно-жировой складки над трицепсом. Анаболический эффект лечебного питания оценивали по динамике содержания транстиретина.Результаты: в исследование были включены 30 младенцев с белково-энергетической недостаточностью, родившихся доношенными (n = 7) и недоношенными (n = 23), все с тяжелой перинатальной патологией. Хорошая переносимость изучаемой формулы зафиксирована у большинства пациентов. Купирование функциональных нарушений желудочно-кишечного тракта (срыгиваний, колик, метеоризма, запоров) отмечено у 23 (87%) пациентов. Использование формулы с повышенным содержанием белка и энергии в составе лечебной диеты в большинстве случаев позволяло удовлетворить потребности детей в белке и улучшить их массо-ростовые показатели: ИМТ увеличился у 19 (72%), масса тела — у 16 (63%), длина тела — у 24 (92%), толщина кожно-жировой складки над трицепсом — у всех (100%) детей. Установлено повышение концентрации транстиретина со 162 (157; 171) в начале исследования до 187 (170; 208) мг/л при его завершении (p = 0,028).Заключение: специализированный высокобелковый и высококалорийный продукт для энтерального питания может использоваться в питании младенцев с белково-энергетической недостаточностью, родившихся с тяжелой перинатальной патологией, в т. ч. недоношенными

Measuring kinetic drivers of pneumolysin pore structure

Most membrane attack complex-perforin/cholesterol-dependent cytolysin (MACPF/CDC) proteins are thought to form pores in target membranes by assembling into pre-pore oligomers before undergoing a pre-pore to pore transition. Assembly during pore formation is into both full rings of subunits and incomplete rings (arcs). The balance between arcs and full rings is determined by a mechanism dependent on protein concentration in which arc pores arise due to kinetic trapping of the pre-pore forms by the depletion of free protein subunits during oligomerisation. Here we describe the use of a kinetic assay to study pore formation in red blood cells by the MACPF/CDC pneumolysin from Streptococcus pneumoniae. We show that cell lysis displays two kinds of dependence on protein concentration. At lower concentrations it is dependent on the pre-pore topore transition of arc oligomers, which we show to be a cooperative process. At higher concentrations it is dependent on the amount of pneumolysin bound to the membrane and reflects the affinity of the protein for its receptor, cholesterol. A lag occurs before cell lysis begins; this is dependent on oligomerisation of pneumolysin. Kinetic dissection of cell lysis by pneumolysin demonstrates the capacity of MACPF/CDCs to generate pore-forming oligomericstructures of variable size with, most likely, different functional roles in biology

ВОЗМОЖНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ МЯСНЫХ ПРОДУКТОВ ПРИКОРМА ПРОМЫШЛЕННОГО ПРОИЗВОДСТВА ДЛЯ ПРОФИЛАКТИКИ АЛЛЕРГИИ У ДЕТЕЙ ПЕРВОГО ГОДА ЖИЗНИ

Critical periods of atopic status formation in children of 0-1 years of age dictate the need in search and introduction to practice of effective allergy prevention methods. The aim of this study is to substantiate efficacy of using hypoallergenic beikost products on the basis of turkey or rabbit meat for prevention of atopic disease and polyvalent allergy development. The study participants are children over 6 months of age with compromised family allergology anamnesis and mild skin manifestation of allergy. The results have confirmed low sensitizing potential of the studied beikost products, good tolerability and efficacy of use for the prevention of atopic process development. The obtained results allow recommending the studied turkey or rabbit meat purees to the risk group children and children with allergy as primary/secondary allergy preventive means and within therapeutic diets.Существование критических периодов формирования атопического статуса у детей первого года жизни диктует проведение поиска и внедрение в практику эффективных методов профилактики аллергии. Цель настоящего исследования — обосновать эффективность использования гипоаллергенных продуктов прикорма на основе мяса индейки или кролика для профилактики развития атопии, перекрестной аллергии. Участники исследования — дети с 6 мес жизни с отягощенным семейным аллергологическим анамнезом, кожными проявлениями аллергии легкой степени тяжести. По итогам работы доказаны низкий сенсибилизирующий потенциал изученных продуктов прикорма, хорошая переносимость и эффективность их использования в профилактике развития атопического процесса. Полученные результаты позволяют рекомендовать исследуемые пюре из мяса индейки и мяса кролика детям из группы риска и детям с аллергией в качестве первичной/вторичной профилактики аллергии и в составе лечебных диет

Conformational changes during pore formation by the perforin-related protein pleurotolysin

Membrane attack complex/perforin-like (MACPF) proteins comprise the largest superfamily of pore-forming proteins, playing crucial roles in immunity and pathogenesis. Soluble monomers assemble into large transmembrane pores via conformational transitions that remain to be structurally and mechanistically characterised. Here we present an 11 Å resolution cryo-electron microscopy (cryo-EM) structure of the two-part, fungal toxin Pleurotolysin (Ply), together with crystal structures of both components (the lipid binding PlyA protein and the pore-forming MACPF component PlyB). These data reveal a 13-fold pore 80 Å in diameter and 100 Å in height, with each subunit comprised of a PlyB molecule atop a membrane bound dimer of PlyA. The resolution of the EM map, together with biophysical and computational experiments, allowed confident assignment of subdomains in a MACPF pore assembly. The major conformational changes in PlyB are a ~70° opening of the bent and distorted central β-sheet of the MACPF domain, accompanied by extrusion and refolding of two α-helical regions into transmembrane β-hairpins (TMH1 and TMH2). We determined the structures of three different disulphide bond-trapped prepore intermediates. Analysis of these data by molecular modelling and flexible fitting allows us to generate a potential trajectory of β-sheet unbending. The results suggest that MACPF conformational change is triggered through disruption of the interface between a conserved helix-turn-helix motif and the top of TMH2. Following their release we propose that the transmembrane regions assemble into β-hairpins via top down zippering of backbone hydrogen bonds to form the membrane-inserted β-barrel. The intermediate structures of the MACPF domain during refolding into the β-barrel pore establish a structural paradigm for the transition from soluble monomer to pore, which may be conserved across the whole superfamily. The TMH2 region is critical for the release of both TMH clusters, suggesting why this region is targeted by endogenous inhibitors of MACPF function

Оценка физического развития и питания детей в возрасте 1–3 лет, проживающих в г. Москве

Irrational feeding can lead to a child’s physical and intellectual development disorders, a decrease in the body’s ability to resist aggressive environmental factors.Aim: to evaluate the physical development and nutrition of children aged 1–3 years living in Moscow.Methods: 106 children aged 1–3 years were examined: group 1 (n = 59) was comprised of children aged 1–2 years, group 2 — children aged 2–3 years (n = 47). Anthropometric data was evaluated using AntroPlus (WHO software). The following Z-score figures were calculated: WAZ (body mass for age), HAZ (height for age) and BAZ (body mass index for age). Nutrition was evaluated by reproducing a 3-day food allowance (actual nutrition) using the Dietplan 6 software. Figures analyzed: the volume of consumed food, daily caloricity, the amount of consumed proteins, fats and carbohydrates.Results: for the majority (76.4%) of examined children BAZ was between -2 and +1. 20% of children had an excessive body mass and obesity (BAZ > 1). Children with an excessive body mass demonstrated exceeding volumes of food consumption (by about 200–300g. per day, p < 0.001), protein consumption by 47.5%, fat consumption — 36.7% and caloricity by 21.3% (p < 0.001) as compared with the recommended consumption norms.Conclusion: the revealed nutrition disorders in children aged 1–3 years (overeating and unbalanced diet) lead to an increased body mass and obesity. Children with high body mass indexes at birth and Z-score and BAZ at the time of the study can be attributed to the obesity risk group. The BAZ index is the most informative one in terms of evaluating the child’s nutritive status.Нерациональное питание может привести к нарушениям физического и интеллектуального развития ребенка, снижению сопротивляемости организма к агрессивным факторам внешней среды.Цель исследования: оценить физическое развитие и питание детей в возрасте 1–3 лет, проживающих в г. Москве.Методы: обследовано 106 детей в возрасте от 1 до 3 лет: I группу (n = 59) составили дети 1–2 лет, II группу — дети 2–3 лет (n = 47). Антропометрические данные оценивались с использованием программы WHO AnthroPlus: расчитывались показатели Z-score — массы тела для возраста (WAZ), длины тела для возраста (HAZ), а также индекс массы тела/возраст (BAZ). Оценка питания проводилась методом воспроизведения 3-дневного рациона (фактического питания) с использованием программы Dietplan 6. Анализировались объем съеденной пищи, суточная калорийность питания, количество потребляемых белков, жиров, углеводов.Результаты: для большинства (76,4%) обследованных детей были характерны средневозрастные показатели физического развития и нутритивного статуса (BAZ от -2 до +1). У 1/5 детей были выявлены избыточная масса тела и ожирение (BAZ > 1). При избыточной массе тела, особенно у детей 1–2 лет, было установлено превышение потребляемых объемов пищи на 200–300 г/сут, белка — на 47,5%, жира — на 36,7% и энергетической ценности — на 21,3% (p < 0,001) по сравнению с рекомендуемыми нормами потребления.Заключение: выявленные нарушения питания у детей в возрасте 1–3 лет (переедание и разбалансированный рацион) приводят к развитию у них избыточной массы тела вплоть до ожирения. Детей с высокими показателями веса при рождении и Z-score BAZ на момент исследования можно отнести к группе риска по развитию ожирения. Наиболее информативным для оценки нутритивного статуса ребенка является показатель BAZ

ВОЗМОЖНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ЛАКТОФЕРРИНА У ДЕТЕЙ ПЕРВОГО ГОДА ЖИЗНИ

The author  summarizes  the  results  of research  of the  antibacterial,  antiviral  and  antifungal  properties  of multifunctional  human protein  — lactoferrin,  in order  to determine  the prospects  for its use in the prevention  and  treatment  of infectious  diseases  of children in their first year of life. The mechanisms of anti-infectious effect of this protein with breastfed children have been described. Basic differences between human lactoferrin and cattle lactoferrin have been shown. Biotechnology of obtaining recombinant human lactoferrin from the milk of genetically engineered dairy animals (goat-producers) has been described. According to the studies, both by physical and chemical parameters and biological activity, human lactoferrin, obtained from milk-producing  goats, corresponds to its natural counterpart.В статье обобщены результаты исследований, посвященных изучению антибактериальных, противовирусных и противогрибковых свойств многофункционального белка человека — лактоферрина, для определения перспектив его применения с целью профилактики и лечения инфекционной патологии у детей первого года жизни. Описаны механизмы противоинфекционного действия этого белка у детей, находящихся на грудном вскармливании. Показаны основные различия между лактоферрином человека и лактоферрином крупного рогатого скота. Описана биотехнология получения рекомбинантного лактоферрина человека из молока генно-инженерных молочных животных (коз-продуцентов). Согласно проведенным исследованиям, как по физико-химическим параметрам, так и по биологической активности лактоферрин  человека, выделенный из молока коз-продуцентов, соответствует его природному аналогу

CryoEM reveals how the complement membrane attack complex ruptures lipid bilayers

The membrane attack complex (MAC) is one of the immune system’s first responders. Complement proteins assemble on target membranes to form pores that lyse pathogens and impact tissue homeostasis of self-cells. How MAC disrupts the membrane barrier remains unclear. Here we use electron cryo-microscopy and flicker spectroscopy to show that MAC interacts with lipid bilayers in two distinct ways. Whereas C6 and C7 associate with the outer leaflet and reduce the energy for membrane bending, C8 and C9 traverse the bilayer increasing membrane rigidity. CryoEM reconstructions reveal plasticity of the MAC pore and demonstrate how C5b6 acts as a platform, directing assembly of a giant β-barrel whose structure is supported by a glycan scaffold. Our work provides a structural basis for understanding how β-pore forming proteins breach the membrane and reveals a mechanism for how MAC kills pathogens and regulates cell functions