Low-dose whey proteins supplementation can reduce oxidative stress in cystic fibrosis. A 36 months preliminary clinical trial

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A. De Alessandri
L. Minicucci
R. Buzzetti et al.

Keywords

Abstract

Summary
Cystic Fibrosis (CF) is the most common lethal autosomal-recessive disorder in the Caucasian population. The pulmonary disease is the most relevant clinical expression of CF. Cystic fibrosis airways are under the effect of oxidants that are generated from increased inflammation and infections present in the lungs. Low glutathione (GSH) levels in epithelial lining fluid and neutrophils/blood plasma can impair antioxidant defences thus magnifying the oxidative stress in patients suffering from CF. On these basis increasing or restoring normal GSH levels has been proposed as a potentially useful strategy in CF. Cow’s milk whey proteins because its high levels of cysteine and cystine, that are both precursors of endogenous GSH synthesis, can increase tissue levels of GSH as required in CF. Therefore the primary aim of this study was to evaluate the efficacy of a diet supplementation  with a cow’s milk whey protein formula (WPF) on oxidative stress in CF patients. The secondary goal was to assess the effects of this supplementation on clinical status and its tolerability. This is a prospective, open, clinical study conducted among CF patients in regular follow up at CF Centre of Genova, Italy in the period 2007-2010. Participants received whey proteins with WPF, which was administered orally once a day. This study deals with 59 patients. Mean follow up period was 18 months (range 3-36). Oxidative balance was evaluated as BAP test and d-ROMs test while improvement of respiratory function was assessed as FEV1% predicted for sex and age. In our data stress oxidative status showed to be favourably influenced by WPF administration as a matter of fact mean  BAP value increased, even if in a not significantly way and, mainly,  the d-ROMs value significantly decreased after WPF intake. Unfortunately oxidative stress condition in our data is not really associated with clinical status improvement. Conclusively we can say that, a nutraceutical formula, as  WPF, has demonstrated a real effect on improving oxidative stress in CF patients and is well accepted and well tolerated. 

La supplementazione con proteine da siero di latte può ridurre lo stress ossidativo nella fibrosi cistica. Studio preliminare della durata di 36 mesi
Riassunto
La fibrosi cistica (FC) è la malattia genetica, autosomica recessiva, a prognosi infausta più frequente nella razza caucasica. L’espressione clinica più importante della FC è la malattia polmonare. Le vie aeree dei pazienti con la FC  sono soggette a sostanze ossidanti prodotte dai processi infiammatorio e infettivo cronici presenti a livello polmonare.
Inoltre nei pazienti affetti da FC il glutatione (GSH) presente nel fluido epiteliale bronchiale e nei neutrofili circolanti è notoriamente ridotto  e tale condizione può compromettere le difese antiossidanti peggiorando lo stress ossidativo. Su queste basi ripristinare le normali concentrazioni di GSH rappresenta una strategia terapeutica utile in FC. La somministrazione di proteine di siero di latte vaccino dato l’alto contenuto di cisteina e cistina, che sono entrambe precursori del GSH, può determinare l’aumento dei livelli tissutali di GSH nella FC. Pertanto, l’obiettivo primario di questo studio è stato valutare l’efficacia di una supplementazione orale con una formula  a base di proteine del siero di latte vaccino nel migliorare lo stress ossidativo. L’obiettivo secondario è stato verificare  gli effetti di tale integrazione sulle condizioni cliniche e la sua tollerabilità. Questo studio clinico, prospettico, in aperto, è stato condotto nel periodo 2007-2010 su pazienti affetti da FC in regolare follow-up presso il Centro FC di Genova, Italia. Ai soggetti arruolati è stata somministrata per os, una volta al giorno, una formula a base di proteine di siero di latte vaccino. Sono stati arruolati 59 pazienti, la durata media dello studio è stata di 18 mesi (range 3-36). Lo stress ossidativo è stato valutato mediante i test d-ROMs e BAP mentre la funzionalità polmonare è stata valutata  come FEV1% del predetto per età e sesso. I nostri risultati dimostrano che il bilancio ossidativo è stato influenzato positivamente dalla integrazione con proteine di siero di latte. Il valore del BAP test, infatti, è aumentato anche se in modo non statisticamente significativo mentre il valore del d-ROMs test è diminuito in modo statisticamente significativo. Dai nostri dati purtroppo non emerge l’associazione tra il miglioramento dello stress ossidativo e il miglioramento clinico respiratorio. In conclusione possiamo affermare che la integrazione orale con una formula nutraceutica a base di proteine da siero di latte vaccino si è dimostrata efficace nel migliorare la condizione di stress ossidativo nei pazienti con FC ed è stata ben accettata e tollerata. 

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