Depuis de nombreuses années, les études nutritionnelles réalisées chez les prématurés de faible poids à la naissance ont tenté de préciser les besoins en protéines et en énergie mais également d'évaluer la qualité des différentes sources protéiques proposées pour leur alimentation. Plus récemment, l'attention des nutritionnistes s'est également orientée sur la reconnaissance des paramètres permettant d'évaluer, en pratique clinique, l'adéquation et la tolérance de l'apport azoté. Dans cette revue, nous envisagerons successivement ces différents points au vu des résultats que nous avons obtenus au cours de ces quinze dernières années. Besoins protéiques et énergétiques des prématurés. Pour le prématuré, un des objectifs de l'alimentation est d'obtenir une croissance et une composition du gain pondéral analogue à celle du foetus de même âge gestationnel. Les études des bilans métaboliques réalisées chez des prématurés recevant du lait maternel enrichi en protéines ou différents laits pour prématurés ont montré que, pour obtenir une rétention azotée analogue à celle du foetus, les besoins azotés étaient supérieurs chez les prématurés alimentés au lait maternel enrichi en protéines (± 550 mg/kg/j) par rapport à ceux alimentés avec des laits pour prématurés (± 500 mg/kg.j d'azote) (tableau 1). Ceci résulte de la présence dans le lait maternel d'une fraction protéique faiblement absorbée (IgA, transferrine,...) mais également d'azote non protéique, principalement constitué d'urée, bien absorbé mais en partie éliminé au niveau urinaire. Les études de bilans métaboliques ont également montré que la rétention azotée est non seulement fonction de l'apport azoté mais également de l'apport énergétique fourni par le régime. Rét. azotée (mg/kg.j) = 0.38 apport azoté (mg/kg.j) + 1.24 apport énergétique (kcal/kg.j) -9.6; r=0.72; n=72 Ce qui correspond à un besoin énergétique de l'ordre de 115 kcal/kg.j pour un apport azoté de 500 à 550 mg/kg.j. Les techniques de calorimétrie indirecte permettent d'apprécier la dépense énergétique et la composition du gain pondéral. Chez les prématurés, les études suggèrent que le rapport protéino-calorique du régime est un facteur déterminant de la qualité du gain pondéral. Ainsi, un rapport de l'ordre de 3.2 g de protéine/100 kcal dans le régime permet d'obtenir une composition du gain pondéral comparable à celle du foetus. Evaluation de la qualité nutritionnel de l'apport azoté. De nombreuses études ont démontré l'intérêt de la mesure de l'aminoacidémie dans l'évaluation de la qualité nutritionnel de l'apport azoté. Toutefois, chez le prématuré, la valeur de référence de l'aminoacidémie reste discutée. L'aminoacidémie de référence du nouveau-né à terme est bien définie et correspond aux valeurs observées chez les nouveau-nés alimentés au sein. Par contre, les valeurs de référence de l'aminoacidémie du prématuré restent controversées et différentes valeurs sont actuellement considérées : l'aminoacidémie du sang du cordon traduisant les concentrations plasmatiques foetales; l'aminoacidemie du nouveau-né à terme alimenté au sein, ainsi que l'aminoacidémie des prématurés alimentés au lait de femme enrichi en protéines de lait de femme en vue d'obtenir une rétention azotée analogue à celle du foetus in utéro. Nos études chez les nouveau-nés alimentés au lait de femme nous ont permis de montrer que l'aminoacidémie des prématurés alimentés au lait matenel enrichi en protéine de lait de femme était très proche de celle observée chez les nouveau-nés à terme alimentés au sein durant le premier mois après la naissance. En outre, la comparaison de ces valeurs à celles observées sur le sang du cordon montre que ces dernières sont légèrement plus élevées, en particulier au niveau des acides aminés essentiels. Ceux-ci se caractérisent par une augmentation des concentrations plasmatiques de lysine, de valine, de phénylalanine, de tryptophane, et de thréonine . Chez le prématuré, la vitesse de croissance et la synthèse protéique sont importantes; il est donc nécessaire d'éviter tout déséquilibre de l'aminoacidémie. Ni les concentrations plasmatiques plus faibles observées chez les prématurés alimentés au lait maternel, ni les concentrations relativement hautes observées sur le sang du cordon ne peuvent êtr réellement considérées comme des objectifs à atteindre lors de l'alimentation du pérmaturé. Cependant, en associant les valeurs observées sur le sang du cordon à celles mesurées chez les prématurés alimentés au lait de lactarium enrichi en protéines de lait de femme, on peut construire un normogramme qui permet de mieux observer les carences ou surcharges induites par le régime . Aussi, en analysant les concentrations plasmatiques des acides aminés obtenues chez des prématurés alimentés au lait maternel enrichi en protéines de lait de femme, ou avec différents "Human milk fortifier", on peut évaluer la qualité nutritionnelle de ces différents compléments protéiques. Il en est de même si l'on compare à cette valeur de référence àl'aminoacidémie obtenue chez des prématurés alimentés avec des laits pour prématurés. Ainsi, nous avons pu montrer que l'enrichissement du lait de lactarium avec un mélange de protéines constitué de lactalbumine, de caséine et d'acides aminés était préférable àl'utilisation d'un hydrolysat de caséine ou celui de lactalbumine pour rencontrer les besoins azotés des prématurés sans perturber l'aminoacidémie Par contre, dans les laits pour prématurés, l'utilisation de la lactalbumine comme source protéique prédominante mérite d'être réexaminée au vu des hyperthréoninémie et des déséquilibres de l'aminoacidémie qu'elle provoque . En outre, les différences dans l'aminoacidémie, que nous avons observées chez des prématurés alimentés avec des préparations de composition théoriquement identique, suggèrent que les processus technologiques de fabrication peuvent influencer la composition des laits en acides aminés ou la biodisponibilité de certains d'entre eux. Paramètres d'adéquation et de tolérance de l'apport azoté. Les études de bilans métaboliques et de dépenses énergétiques mesurées par calorimétrie indirecte ont permis de préciser les besoins nutritionnels des prématurés et des nouveau-nés. Toutefois, pour le clinicien, il est important de suivre, pour chaque enfant, la croissance et d'évaluer l'adéquation et la tolérance de l'apport azoté. Pour ce faire, il dispose, en pratique, d'une série de paramètres simples anthropométriques, biologiques plasmatiques et urinaires dont il convient de tirer un maximum d'informations. Paramètres anthropométriques : Pour le nouveau-né à terme, le modèle de croissance de référence est le nouveau-né alimenté au sein mais, les courbes de croissance spécifiques pour ces nouveau-nés sont rares. Pour le prématuré et plus particulièrement pour les enfants de très faible poids à la naissance , la croissance optimale reste discutée. Convient-il de mimer la croissance in utéro ? Faut-il se référer à des courbes de croissance post-natale établies chez des enfants prématurés en l'absence de pathologique néonatale significative ? En réalité, la vitesse de croissance des prématurés de faible poids à la naissance au cours des premières semaines de vie est inférieure aux valeurs établies chez le foetus. Leur évolution pondérale diffère peu de celle rapportée en 1948 par Dancis et Collaborateurs . A la suite des premières semaines, la croissance post-natale s'accélère et peut devenir plus importante que la croissance foetale au même âge gestationnel. Ainsi, dans notre expérience , la vitesse de croissance pondérale s'élève à 17-18 g/kg.jour chez les prématurés alimentés au lait maternel enrichi en protéines voire en énergie et peut atteindre 20 à 21 g/kg.jour chez ceux alimentés avec des laits pour prématurés. Ces mesures de vitesse de croissance permettent d'évaluer la rétention protéique. En effet, les études de bilan métabolique et de calorimétrie indirecte ont montré que, dans les différents groupes d'enfants étudiés, la rétention protéique représente de l'ordre de 11 % du gain pondéral. Toutefois, cette estimation de la rétention azotée reste approximative. Paramètres biologiques : Plasmatiques : Différents paramètres biologiques plasmatiques permettent d'apprécier le métabolisme protéique chez le nouveau-né mais leur intérêt pratique est variable. L'albumine est considérée comme un marqueur nutritionnel depuis de nombreuses années, toutefois, en raison de sa demi-vie longue, 5 à 14 jours chez le nouveau-né, et de l'influence de l'âge gestationnel ainsi que de l'état d'hydratation sur son taux sérique, l'albumine ne peut être considérée comme un paramètre biologique sensible pour évaluer la synthèse protéique chez le prématuré. Différentes protéines dont la demi-vie est plus courte que celle de l'albumine ont également été proposées comme marqueur nutritionnel, il s'agit de la préalbumine, la transferrine, la CRP, ... Elles sont, pour la plupart, des marqueurs de l'inflammation et les corrélations observées chez les prématurés avec l'apport protéique ou la croissance pondérale sont relativement pauvres et donc peu utile en pratique pour apprécier la synthèse protéique et la rétention azotée (tableau II). La concentration sérique d'uréeest un paramètre biologique intéressant pour évaluer la tolérance métabolique de l'apport azoté. En effet, les taux sériques d'urée augmente avec l'apport protéique mais cette augmentation est d'autant plus faible que l'apport énergétique est plus important. Dès lors, les taux d'urée sont le reflet indirect de la rétention azotée. Sur cette base, nous avons précédemment proposé une règle pratique pour conduire l'alimentation des prématurés en tenant compte de la croissance et des taux sériques d'urée (tableau III). Tableau II : Corrélation entre l'apport en protéines et la concentration plasmatique des différentes protéines chez des prématurés de 36 semaines d'AG recevant depuis un mois un apport protéique (g/kg.j) constant (n = 26). | rs | p | Albumine | 0.42 | < 0.05 | Préalbumine | 0.73 | 0.001 | Transferrine | 0.72 | 0.001 | Retinol Binding Protein | 0.60 | 0.001 | Vit. D Binding Protein | 0.50 | 0.01 | Orosomucoïdes | - 0.38 | 0.05 | (Polberger et al, Pediatrics, 1990) Tableau III : Conduite de l'alimentation du prématuré sur la base de la vitesse de croissance pondérale et des taux sériques d'urée. Croissance Urée | < 17 g/kg.j | > 17 g/kg.j | < 15 mg% 2.5 mmol/l | _ Protéines _ énergie | - | > 15 mg% 2.5 mmol/l | _ énergie | _ Protéines | L'étude des bilans métaboliques démontre bien cette relation entre l'urée sérique et la rétention azotée. En effet, sur 192 bilans métaboliques comprenant les paramètres azotés et la concentration sérique d'urée, réalisés chez des prématurés et des nouveau-nés à terme alimentés au lait maternel enrichi ou non en protéines ou avec différents laits, il existe une corrélation positive entre le taux d'urée et l'apport azoté. urée sérique (mg/dl) = 0.091 x apport azoté (mg/kg.j) - 28.8; r=0.80; n=192 De même, on observe que la rétention azotée peut être estimée à partir de l'apport azoté et de la concentration sérique de l'urée. On obtient ainsi l'équation suivante : Rét. azotée (mg/kg.j) = 0.76 x apport azoté (mg/kg.j) - 4.45 urée sérique (mg/dl) - 18.95; (r= 0.80) Cette équation permet d'estimer la rétention azotée avec une précision relative de ± 11.5 % pour une rétention azotée de l'ordre de 330 mg/kg.jour. Dès lors, la mesure de l'urée apparaît comme le paramètre biologique le plus intéressant d'un point de vue pratique pour estimer le métabolisme azoté chez le prématuré. Urinaires : Les analyses urinaires sont facilement réalisables en clinique chez le nouveau-né et le prématuré pour autant qu'une collecte précise de 24 heures ne doivent pas être réalisée. L'excrétion urinaire de 3-méthylhistidine a été proposée comme marqueur nutritionnel en tant que reflet du catabolisme musculaire. L'excrétion urinaire de 3-méthylhistidine est correlée avec la balance azotée chez l'adulte mais différentes raisons empêchent son utilisation clinique chez le nouveau-né; la part relative du muscle dans la contribution musculaire à la masse corporelle totale est plus faible chez le prématuré que chez l'adulte (25 versus 40 %), le contenu musculaire en 3-méthylhistidine des nouveau-nés est inférieur à celui des adultes 1.7 versus 4.2 mg/g de protéine et enfin, le tractus gastro-intestinal du nouveau-né fourni une part non négligeable de la 3-méthylhistidine disponible. Dès lors, on s'orientera plutôt sur la détermination de l'excrétion urinaire d'azote total, de créatinine et d'urée. La mesure de l'azote urinaire total nécessite une méthodologie relativement complexe, généralement non disponible en clinique. On la réservera pour la réalisation de balance métabolique précise. L'excrétion urinaire de créatinine est stable chez le prématuré et le nouveau-né, de l'ordre de 9 à 10 mg/kg.24 heures. Dès lors, en exprimant l'excrétion urinaire d'une substance par 10 mg de créatinine, on peut estimer la valeur excrétée par kg et par 24 heures, pour autant que l'échantillon urinaire soit satisfaisant. L'urée urinaire est le reflet du catabolisme azoté et l'étude de nos résultats de balance métabolique obtenus chez 292 prématurés ou nouveau-nés à terme montre qu'il existe une relation hautement significative entre l'excrétion urinaire totale d'azote et celle de l'azote uréique (urée en mg x 0.4665). Azote total urinaire (mg/kg.j) = 1.23 azote uréique (mg/kg.j) + 19.3; r=0.96; n=292 Si l'azote uréique est exprimé par 10 mg de créatinine, cette relation reste très significative : Azote total urinaire (mg/kg.j) = 1.36 azote uréique (mg/10 mg créatinine) + 21.9 r = 0.86; n = 292 Dès lors, en mesurant l'urée et la créatinine sur un échantillon représentatif d'urine, on peut estimer, de manière satisfaisante, l'excrétion urinaire totale d'azote par kilo de poids corporel et par jour. La rétention azotée correspond à la différence entre l'azote absorbé et l'azote urinaire total peut être estimée à partir de l'apport azoté. Dès lors, il est également possible d'estimer la rétention azotée d'un prématuré pour autant que l'on connaisse, d'une part, le volume de lait administré ou l'apport azoté et, d'autre part, la concentration urinaire d'urée et de créatinine. Toutefois, l'absorption et l'excrétion urinaires d'azote n'étant pas des paramètres indépendants, l'évaluation de la rétention azotée a été recherchée par une analyse multivariée incluant ces deux paramètres. L'équation suivante a pu être déterminée : Rét. azote (mg/kg.j) : 0.71 apport azoté (mg/kg.j) - 0.98 azote uréique urinaire (mg/10 mg créatinine) + 24.79; r = 0.81; n = 292 Comme le montre la figure 8, cette équation permet également d'estimer la rétention azotée avec un précision de ± 49 mg, soit 11 % pour une rétention azotée de 330 mg/kg.j. Cette estimation peut être plus précise si la rétention azotée est évaluée pour chacun des régimes. Ainsi, chez les enfants alimentés au lait maternel enrichi ou non en protéines, on obtient l'équation suivante : Rét. azotée (mg/kg.j) = 0.79 x apport azoté (mg/kg.j) - 0.89 x azote uréique (mg/10 mg créatinine) - 23.2; r = 0.88; n = 82. De même, chez ceux alimentés avec du lait pour prématuré : Rét. azotée (mg/kg.j) = 0.85 apport azoté (mg/kg.j) - 1.10 x azote uréique (mg/10 mg créatinine) - 9.3; r = 0.91; n = 63. Sur ces deux populations (fig. 9), le coefficient de corrélation entre la valeur estimée au moyen de chacune de ces équations et la rétention mesurée s'élève à 0.91 et la déviation standard de la valeur estimée à 27 mg, soit 8 % pour une rétention de l'ordre de 330 mg/kg.j. En conclusion Les études de bilans métaboliques et de calorimétrie indirecte ont permis de préciser les besoins azotés et énergétiques des prématurés (500-550 mg d'azote/kg.j et 110 à 120 kcal/kg.j). L'étude de l'aminoacidémie a permis de distinguer parmi les différents compléments protéiques proposés pour l'enrichissement du lait maternel ou les différents laits pour prématurés, ceux qui apparaissent les plus souhaitables au vu des valeurs de référence. Enfin, comme en pratique, ces apports nutritionnels doivent être adaptés en fonction de la réponse métabolique de chaque enfant, nos études ont montré que la surveillance des concentrations sérique et urinaire de l'urée permet de moduler ces apports en vue d'obtenir une croissance et une rétention protéique satisfaisantes. Bibliographie 1.Dewey KG, Heinig MJ, Nommsen LA, Peerson JM, Lönnerdal B. Growth of breast-fed and formula-fed infants from O to 18 monts : the DARLING study. Pediatrics 1992;89:1035-41. 2.Lubchenco LO, Hansman C, Boyd E. Intra-uterine growth in lenght and head circumference as estimated from live births at gestational ages from 26 to 42 weeks. Pediatrics 1966;37:403-8. 3.Cooke RJ, Ford A, Werkman S, Conner C, Watson D. Postnatal growth in infants born between 700 and 1500 g. J Pediatr Gastroenterolog Nutr 1993;16:130-5. 4.Putet G, Rigo J, Salle B, Senterre J. The effect of protein intake on composition of weight gain in preterm infants. In : GOLDMAN AS, ATKINSON SA, HANSON LA, eds. Human Lactation 3. The effects of human milk on the recipient infant. New York : Plenum Press 1987;p.143-9. 5.Putet G, Senterre J, Rigo J, Salle B. Intérêt de la calorimétrie indirecte dans l'exploration nutritionnelle du prématuré malade et bien portant. In : RELIER JP, éd. Progrès en Néonatologie. Basel : Karger 1988;8:p.294-9. 6.Polberger SKT, Fex GAF, Axelsson IE, Räihä NCR. Eleven plasma proteins as indicators of protein nutritional status in very low birth weight infants. Pediatrics 1990;86:916-21. 7.Polberger SKT, Axelsson IE, Räihä NCR. Urinary and serum urea as indicators of protein metabolism in very low birth weight infants fed varying human milk protein intakes. Acta Paediatr Scand 1990;79:737-42. 8.Pereira GP and Georgieff MK. Nutritional Assessment. In : POLIN RA and FOX WW, eds. Fetal and neonatal physiology. Philadelphia, WB Saunders Compagny, 1992;I: p.277-85. 9.Rigo J, Putet G, Salle B. Besoins et apports nutritionnels des prématurés en fonction de leurs situations cliniques : apport en protéine. 4e Séminaire GUIGOZ-GENEUP-RP. Alimentation parentérale et entérale du prématuré de faible âge gestationnel. Deauville 25-26 septembre 1989; p.47-54. 10.Senterrre J, Rigo J, de Curtis M. Les besoins nutritionnels du prématuré. Diététique et Médecine 1984;3:143-61. NITROGEN BALANCE | BANKED HUMAN MILK | PRETERM FORMULA | | Human milk protein n = 7 | Casein hydrolysate n = 6 | Cow's milk protein n = 5 | F 1 n = 6 | F 2 n = 10 | F 3 n =7 | Nitrogen (mg/kg.day | | | | | | | - Intake | 534 ± 51 | 562 ± 40 | 512 ± 65 | 498 ± 16 | 494 ± 24 | 555 ± 16 | - Absorbed | 429 ± 13 | 451 ± 29 | 430 ± 64 | 454 ± 16 | 440 ± 34 | 493 ± 34 | % | 80 | 80 | 84 | 91 | 89 | 89 | - Urinary excretion | 114 ± 18 | 128 ± 27 | 113 ± 38 | 81 ± 22 | 100 ± 19 | 118 ± 14 | - Retention | 315 ± 56 | 323 ± 42 | 317 ± 53 | 373 ± 32 | 341 ± 33 | 375 ± 31 | % | 73 | 72 | 74 | 82 | 78 | 76 | - NPU (%) | 59 | 57 | 63 | 75 | 69 | 68 | Energy (kcal/kg.day) | | | | | | | - Intake | 100.5 ± 14.0 | 99.2 ± 10.0 | 110.0 ± 10.6 | 125.8 ± 4.1 | 112.9 ± 3.8 | 132.1 ± 3.5 | - Absorbed | 85.0 ± 11.2 | 82.9 ± 12.4 | 99.0 ± 10.6 | 117.7 ± 5.2 | 103.9 ± 7.7 | 123.0 ± 3.1 | % | 85 | 84 | 90 | 94 | 92 | 93 | - Expended | 56.3 ± 3.1 | 56.2 ± 2.3 | 59.0 ± 6.1 | 57.1 ± 3.0 | 61.2 ± 4.4 | 60.5 ± 1.9 | - Stored | 28.7 ± 12.4 | 26.7 ± 10.7 | 39.6 ± 11.0 | 60.0 ± 5.9 | 41.8 ± 8.2 | 62.5 ± 5.0 | - Non prot. stored | 18.1 ± 11.1 | 15.8 ± 10.0 | 28.9 ± 10.8 | 47.4 ± 5.2 | 31.1 ± 7.9 | 49.8 ± 3.2 | Weight gain (g/kg.day) | 17.1 ± 1.8 | 16.8 ± 1.7 | 19.4 ± 6.4 | 22.1 ± 3.1 | 18.6 ± 3.0 | 22.5 ± 2.3 | Département de Néonatologie, Université de Liège, CHR Citadelle, Liège, Belgique1 Département de Néonatologie, Hôpital Edouard Herriot, Lyon, France2 Département de Néonatologie, Hôpital Debrousse, Lyon, France3 |