La choline et les suppléments contre les fibroses kystiques?

[Nutrimuscle-Conseils]

Choline in cystic fibrosis: relations to pancreas insufficiency, enterohepatic cycle, PEMT and intestinal microbiota
Wolfgang Bernhard European Journal of Nutrition volume 60, pages1737–1759 (2021)

Cystic Fibrosis (CF) is an autosomal recessive disorder with life-threatening organ manifestations. 87% of CF patients develop exocrine pancreas insufficiency, frequently starting in utero and requiring lifelong pancreatic enzyme substitution. 99% develop progressive lung disease, and 20–60% CF-related liver disease, from mild steatosis to cirrhosis. Characteristically, pancreas, liver and lung are linked by choline metabolism, a critical nutrient in CF. Choline is a tightly regulated tissue component in the form of phosphatidylcholine (Ptd’Cho) and sphingomyelin (SPH) in all membranes and many secretions, particularly of liver (bile, lipoproteins) and lung (surfactant, lipoproteins). Via its downstream metabolites, betaine, dimethylglycine and sarcosine, choline is the major one-carbon donor for methionine regeneration from homocysteine. Methionine is primarily used for essential methylation processes via S-adenosyl-methionine.

Clinical impact
CF patients with exocrine pancreas insufficiency frequently develop choline deficiency, due to loss of bile Ptd’Cho via feces. ~ 50% (11–12 g) of hepatic Ptd’Cho is daily secreted into the duodenum. Its re-uptake requires cleavage to lyso-Ptd’Cho by pancreatic and small intestinal phospholipases requiring alkaline environment. Impaired CFTR-dependent bicarbonate secretion, however, results in low duodenal pH, impaired phospholipase activity, fecal Ptd’Cho loss and choline deficiency. Low plasma choline causes decreased availability for parenchymal Ptd’Cho metabolism, impacting on organ functions. Choline deficiency results in hepatic choline/Ptd’Cho accretion from lung tissue via high density lipoproteins, explaining the link between choline deficiency and lung function. Hepatic Ptd’Cho synthesis from phosphatidylethanolamine by phosphatidylethanolamine-N-methyltransferase (PEMT) partly compensates for choline deficiency, but frequent single nucleotide polymorphisms enhance choline requirement. Additionally, small intestinal bacterial overgrowth (SIBO) frequently causes intraluminal choline degradation in CF patients prior to its absorption. As adequate choline supplementation was clinically effective and adult as well as pediatric CF patients suffer from choline deficiency, choline supplementation in CF patients of all ages should be evaluated.

[Nutrimuscle-Diététique]

Traduction de l'étude

Choline dans la fibrose kystique: relations avec l'insuffisance pancréatique, le cycle entérohépatique, le PEMT et le microbiote intestinal
Wolfgang Bernhard European Journal of Nutrition volume 60, pages 1737–1759 (2021)

La fibrose kystique (FK) est une maladie autosomique récessive avec des manifestations organiques mettant la vie en danger. 87% des patients atteints de mucoviscidose développent une insuffisance pancréatique exocrine, débutant fréquemment in utero et nécessitant une substitution d'enzymes pancréatiques à vie. 99% développent une maladie pulmonaire progressive et 20 à 60% une maladie hépatique liée à la mucoviscidose, de la stéatose légère à la cirrhose. De manière caractéristique, le pancréas, le foie et les poumons sont liés par le métabolisme de la choline, un nutriment essentiel dans la mucoviscidose. La choline est un composant tissulaire étroitement régulé sous forme de phosphatidylcholine (Ptd’Cho) et de sphingomyéline (SPH) dans toutes les membranes et de nombreuses sécrétions, en particulier du foie (bile, lipoprotéines) et des poumons (surfactant, lipoprotéines). Via ses métabolites en aval, la bétaïne, la diméthylglycine et la sarcosine, la choline est le principal donneur à un seul carbone pour la régénération de la méthionine à partir de l'homocystéine. La méthionine est principalement utilisée pour les processus de méthylation essentiels via la S-adénosyl-méthionine.

Impact clinique
Les patients atteints de mucoviscidose présentant une insuffisance pancréatique exocrine développent fréquemment une carence en choline, due à une perte de bile Ptd’Cho via les matières fécales. ~ 50% (11-12 g) de Ptd’Cho hépatique sont sécrétés quotidiennement dans le duodénum. Sa recapture nécessite un clivage en lyso-Ptd’Cho par des phospholipases pancréatiques et intestinales petites nécessitant un environnement alcalin. Cependant, une sécrétion altérée de bicarbonate dépendant du CFTR entraîne un pH duodénal faible, une activité phospholipase altérée, une perte fécale de Ptd’Cho et une carence en choline. Une choline plasmatique faible entraîne une diminution de la disponibilité du métabolisme parenchymateux Ptd’Cho, ce qui a un impact sur les fonctions des organes. Une carence en choline entraîne une accrétion hépatique de choline / Ptd’Cho du tissu pulmonaire via des lipoprotéines de haute densité, expliquant le lien entre la carence en choline et la fonction pulmonaire. La synthèse hépatique de Ptd’Cho à partir de la phosphatidyléthanolamine par la phosphatidyléthanolamine-N-méthyltransférase (PEMT) compense en partie la carence en choline, mais les polymorphismes mononucléotidiques fréquents augmentent les besoins en choline. De plus, la petite prolifération bactérienne intestinale (SIBO) provoque fréquemment une dégradation intraluminale de la choline chez les patients atteints de mucoviscidose avant son absorption. Étant donné qu'une supplémentation adéquate en choline était cliniquement efficace et que les patients atteints de mucoviscidose adultes et pédiatriques souffrent d'un déficit en choline, la supplémentation en choline chez les patients atteints de mucoviscidose de tous âges doit être évaluée.

[Nutrimuscle-Conseils]

Resolution of severe hepatosteatosis in a cystic fibrosis patient with multifactorial choline deficiency: A case report
Wolfgang Bernhard Nutrition Volume 89, September 2021, 111348

In cystic fibrosis (CF), 85% to 90% of patients develop exocrine pancreatic insufficiency. Despite enzyme substitution, low pancreatic phospholipase A2 (sPLaseA2-IB) activity causes fecal loss of bile phosphatidylcholine and choline deficiency. We report on a female patient who has CF and progressive hepatosteatosis from 4.5 y onward. At 22.3 y, the liver comprised 27% fat (2385 mL volume) and transaminases were strongly increased. Plasma choline was 1.9 µmol/L (normal: 8–12 mol/L).

Supplementation with 3 × 1g/d choline chloride decreased liver fat and volume (3 mo: 8.2%; 1912 mL) and normalized transaminases. Plasma choline increased to only 5.6 µmol/L upon supplementation, with high trimethylamine oxide levels (12–35 µmol/L; normal: 3 ± 1 mol/L) proving intestinal microbial choline degradation. The patient was homozygous for rs12325817, a frequent single-nucleotide polymorphism in the PEMT gene, associated with severe hepatosteatosis in response to choline deficiency. Resolution of steatosis required 2 y (4.5% fat). Discontinuation/resumption of choline supplementation resulted in rapid relapse/resolution of steatosis, increased transaminases, and abdominal pain.

[Nutrimuscle-Diététique]

Traduction de l'étude

Résolution d'une hépatostéatose sévère chez un patient atteint de mucoviscidose présentant un déficit multifactoriel en choline : à propos d'un cas
Wolfgang Bernhard Nutrition Volume 89, septembre 2021, 111348

Dans la mucoviscidose (FK), 85 à 90 % des patients développent une insuffisance pancréatique exocrine. Malgré la substitution enzymatique, une faible activité de la phospholipase A2 pancréatique (sPLaseA2-IB) provoque une perte fécale de phosphatidylcholine biliaire et une carence en choline. Nous rapportons une patiente atteinte de mucoviscidose et d'hépatostéatose progressive à partir de 4,5 ans. À 22,3 ans, le foie contenait 27 % de matières grasses (volume de 2385 ml) et les transaminases étaient fortement augmentées. La choline plasmatique était de 1,9 µmol/L (normal : 8-12 mol/L).

La supplémentation avec 3 × 1 g/j de chlorure de choline a diminué la graisse et le volume du foie (3 mois : 8,2 % ; 1912 ml) et a normalisé les transaminases. La choline plasmatique a augmenté à seulement 5,6 µmol/L lors de la supplémentation, avec des niveaux élevés d'oxyde de triméthylamine (12–35 µmol/L ; normal : 3 ± 1 mol/L) prouvant une dégradation microbienne de la choline intestinale. Le patient était homozygote pour rs12325817, un polymorphisme fréquent d'un seul nucléotide dans le gène PEMT, associé à une hépatostéatose sévère en réponse à une carence en choline. La résolution de la stéatose a nécessité 2 ans (4,5% de matière grasse). L'arrêt/la reprise de la supplémentation en choline a entraîné une rechute/résolution rapide de la stéatose, une augmentation des transaminases et des douleurs abdominales.

[Nutrimuscle-Conseils]

Improving nutrition in cystic fibrosis – a systematic literature review
Monika Mielus Nutrition Available online 6 May 2022, 111725

Highlights
• PubMed records and ongoing clinical trials published between June 2016–March 2021 were reviewed.
• A total of 40 published studies and 2 ongoing phase 3 trials were identified.
• Comprehensive, individualised nutritional plans can improve anthropometric measures.
• Attention to carbohydrate quality and quantity should be in focus in CF nutrition.
• Pancreatic enzyme replacement therapy remains key for maintaining adequate nutritional status.


With increasing life expectancy of patients with cystic fibrosis (CF), gastrointestinal manifestations of the disease have been increasingly brought into focus. We conducted a systematic review of the PubMed database and ongoing phase 3 clinical trials which aimed to summarise recent (published after 1 June 2016) studies reporting on the effects of nutritional interventions on anthropometric measures (weight, height and body mass index) in patients with CF. Two ongoing trials and 40 published studies (18 interventional and 22 observational) were identified. Key results supported the benefits of comprehensive, individualised nutritional plans, high-fat high-calorie diet including high-quality carbohydrates, and enteric tube feeding (albeit the latter was derived from observational studies only). In contrast, the supplementation of probiotics, lipids, docosahexaenoic, glutathione, or antioxidant-enriched multivitamin appeared to have little effect on anthropometric measures.

[Nutrimuscle-Conseils]

Magnesium Status and Calcium/Magnesium Ratios in a Series of Cystic Fibrosis Patients
by Marlene Fabiola Escobedo-Monge Nutrients 2022, 14(9), 1793;

Magnesium (Mg) is an essential micronutrient that participates in various enzymatic reactions that regulate vital biological functions. The main aim was to assess the Mg status and its association with nutritional indicators in seventeen cystic fibrosis (CF) patients. The serum Mg and calcium (Ca) levels were determined using standardized methods and the dietary Mg intake by prospective 72 h dietary surveys. The mean serum Ca (2.45 mmol/L) and Mg (0.82 mmol/L) had normal levels, and the mean dietary intake of the Ca (127% DRI: Dietary Reference Intake) and Mg (125% DRI) were high. No patients had an abnormal serum Ca.

A total of 47% of the subjects had hypomagnesemia and 12% insufficient Mg consumption. One patient had a serum Mg deficiency and inadequate Mg intake. A total of 47 and 82% of our series had a high serum Ca/Mg ratio of >4.70 (mean 4.89) and a low Ca/Mg intake ratio of <1.70 (mean 1.10), respectively. The likelihood of a high Ca/Mg ratio was 49 times higher in patients with a serum Mg deficiency than in normal serum Mg patients. Both Ca/Mg ratios were associated with the risk of developing cardiovascular disease (CVD), type 2 diabetes (T2D), metabolic syndrome (MetS), and even several cancers. Therefore, 53% of the CF patients were at high risk of a Mg deficiency and developing other chronic diseases.

[Nutrimuscle-Diététique]

Traduction de l'étude

Statut en magnésium et rapports calcium/magnésium dans une série de patients atteints de fibrose kystique
par Marlene Fabiola Escobedo-Monge Nutriments 2022, 14(9), 1793;

Le magnésium (Mg) est un micronutriment essentiel qui participe à diverses réactions enzymatiques qui régulent les fonctions biologiques vitales. L'objectif principal était d'évaluer le statut en Mg et son association avec des indicateurs nutritionnels chez dix-sept patients atteints de mucoviscidose (FK). Les taux sériques de Mg et de calcium (Ca) ont été déterminés à l'aide de méthodes standardisées et l'apport alimentaire en Mg par des enquêtes alimentaires prospectives de 72 h. Les taux sériques moyens de Ca (2,45 mmol/L) et de Mg (0,82 mmol/L) étaient normaux, et les apports alimentaires moyens en Ca (127 % DRI : Dietary Reference Intake) et en Mg (125 % DRI) étaient élevés. Aucun patient n'avait de Ca sérique anormal.

Au total, 47% des sujets présentaient une hypomagnésémie et 12% une consommation insuffisante de Mg. Un patient avait une carence en Mg sérique et un apport insuffisant en Mg. Un total de 47 et 82 % de notre série avaient un rapport Ca/Mg sérique élevé > 4,70 (moyenne 4,89) et un rapport d'apport Ca/Mg faible < 1,70 (moyenne 1,10), respectivement. La probabilité d'un rapport Ca/Mg élevé était 49 fois plus élevée chez les patients présentant une carence en Mg sérique que chez les patients normaux en Mg sérique. Les deux rapports Ca/Mg étaient associés au risque de développer une maladie cardiovasculaire (MCV), un diabète de type 2 (DT2), un syndrome métabolique (MetS) et même plusieurs cancers. Par conséquent, 53 % des patients atteints de mucoviscidose présentaient un risque élevé de carence en Mg et de développer d'autres maladies chroniques.