محددات محتوى المعادن في العظام لدى حديثي الولادة المبتسرين
Determinants of bone mineral content in preterm neonates

المجلة: Journal of Pediatric Endocrinology and Diabetes، المجلد: 6
DOI: https://doi.org/10.25259/jped_68_2025
تاريخ النشر: 2026-03-06
المؤلف: Ruchira Singh وآخرون
الموضوع الرئيسي: تغذية وصحة الرضع

نظرة عامة

تدرس هذه الدراسة العوامل التي تؤثر على صحة العظام لدى حديثي الولادة المبتسرين، مع التركيز بشكل خاص على محتوى المعادن في العظام في الجسم بالكامل باستثناء الرأس (TBLH) عند عمر ستة أسابيع. تسلط الأبحاث الضوء على التأثير الكبير لكل من العوامل الأمومية وما بعد الولادة على كتلة العظام. تشمل التأثيرات الأمومية التدخين، وتسمم الحمل، وزيادة الوزن أثناء الحمل، بينما تشمل المحددات ما بعد الولادة التغذية، والنشاط البدني، واستخدام الأدوية، والأمراض المصاحبة مثل الإنتان والتهاب الأمعاء الناخر (NEC).

في مجموعة من 44 رضيعًا مبتسرًا (عمر الحمل ≤33 أسبوعًا)، كشفت فحوصات امتصاص الأشعة السينية ثنائية الطاقة (DXA) عن متوسط محتوى المعادن في العظام TBLH يبلغ 15.0 ± 6.4 غرام. تشير النتائج الرئيسية إلى أن محتوى المعادن في العظام يرتبط إيجابيًا بعمر الحمل (r = 0.65)، ووزن الولادة (r = 0.77)، وطول الولادة (r = 0.82)، والكالسيوم (r = 0.37)، والفوسفور (r = 0.64)، بينما تظهر ارتباطات سلبية مع مستويات الفوسفاتاز القلوي (ALP) (r = -0.65)، ومدة التغذية الوريدية الكلية (TPN) (r = -0.72)، والتهوية (r = -0.50). حدد التحليل متعدد المتغيرات المتنبئين المستقلين لمحتوى المعادن في العظام، بما في ذلك طول الولادة، ومدة TPN، ومدة التهوية، وتأخير التخصيب، مع قيمة R² تبلغ 0.768. تستنتج الدراسة أن العوامل القابلة للتعديل مثل TPN المطول والتهوية، جنبًا إلى جنب مع تأخير التخصيب، تؤثر سلبًا على محتوى المعادن في العظام، مما يشير إلى أن التغذية المعوية المبكرة والتخصيب في الوقت المناسب يمكن أن تعزز صحة الهيكل العظمي لدى الرضع المبتسرين.

مقدمة

تسلط المقدمة الضوء على القضية الحرجة المتعلقة بصحة العظام المهددة لدى حديثي الولادة المبتسرين، مع التأكيد على العواقب القصيرة والطويلة الأجل الهامة لمرض العظام الأيضي (MBD) الناتج عن الولادة المبكرة. يتميز MBD بانخفاض كتلة العظام، والكساح، والكسور خلال فترة حديثي الولادة، مع خطر ملحوظ للإصابة بهشاشة العظام في مراحل لاحقة من الحياة. تبلغ نسبة انتشار MBD حوالي 40% بين الرضع المبتسرين، وتزداد بشكل خاص مع انخفاض عمر الحمل، حيث يحدث حوالي 80% من تراكم الكالسيوم الجنيني في الثلث الثالث من الحمل.

تناقش هذه الفقرة أيضًا تأثير تأخير تخصيب حليب الثدي والتغذية الوريدية الكلية المطولة (TPN) على صحة العظام، موصلة هذه الممارسات بزيادة حدوث الكساح وارتفاع مستويات الفوسفاتاز القلوي (ALP) في المصل بسبب نقص الكالسيوم والفوسفات في حليب الثدي غير المخصب. في ضوء البيانات المحدودة المتاحة من الهند، تهدف الدراسة إلى تقييم محتوى المعادن في العظام (BMC) لدى حديثي الولادة المبتسرين الهنود وتحديد المتنبئين السريريين والبيوكيميائيين المرتبطين بضعف صحة العظام.

الطرق

أُجريت هذه الدراسة الملاحظة المستقبلية في وحدة العناية المركزة لحديثي الولادة (NICU) من نوفمبر 2020 إلى يوليو 2022، مع التركيز على حديثي الولادة المبتسرين (عمر الحمل ≤33 أسبوعًا). تم تضمين الرضع المؤهلين، الذين كانوا مستقرين سريريًا وقادرين على الخضوع لفحوصات امتصاص الأشعة السينية ثنائية الطاقة (DXA) عند عمر 6 أسابيع بعد الولادة، بعد الحصول على الموافقة الأخلاقية والموافقة المستنيرة من الآباء أو الأوصياء. شملت البيانات الأساسية التي تم جمعها مجموعة متنوعة من المعايير السريرية، بما في ذلك طريقة الحمل، وعمر الحمل، ووزن الولادة، ومدة التدخلات الطبية.

عند 6 أسابيع، خضع جميع حديثي الولادة لتقييمات أنثروبومترية، وتحليلات بيوكيميائية (بما في ذلك الكالسيوم، والفوسفور، والفوسفاتاز القلوي (ALP)، و25-هيدروكسي فيتامين D)، وفحص DXA لتقييم محتوى المعادن في العظام في الجسم بالكامل باستثناء الرأس (BMC). عرفت الدراسة زيادة الوزن الضعيفة بأنها أقل من 15 غرام/كغ/يوم وتم تشخيص مرض العظام الأيضي (MBD) بناءً على الميزات الشعاعية أو ارتفاع مستويات ALP في المصل. تم إجراء تحليل البيانات باستخدام IBM SPSS Statistics، مع استخدام اختبارات t المستقلة أو اختبارات مان-ويتني U لمقارنات المجموعات، وارتباط بيرسون للارتباطات مع BMC، ونماذج الانحدار الخطي لتحديد المتنبئين المستقلين لـ BMC. تم تضمين الارتباطات الأحادية المهمة فقط في التحليل متعدد المتغيرات.

النتائج

في هذه الدراسة، تم تحليل 44 حديثي الولادة مبتسرين، مما كشف عن متوسط عمر الحمل 29.8 أسبوعًا ومتوسط وزن الولادة 1158.2 غرام. شملت المجموعة 30 رضيعًا مناسبًا لعمر الحمل، و13 رضيعًا صغيرًا لعمر الحمل (SGA)، ورضيع واحد كبير لعمر الحمل. ومن الجدير بالذكر أن 86.4% عانوا من متلازمة ضيق التنفس، و31.8% احتاجوا إلى تهوية ميكانيكية غازية. عند المتابعة بعد 6 أسابيع، أشارت العلامات البيوكيميائية إلى متوسط مستويات الكالسيوم في المصل، والفوسفور، والفوسفاتاز القلوي (ALP)، و25-هيدروكسي فيتامين D بمقدار 8.4 ملغ/ديسيلتر، و5.7 ملغ/ديسيلتر، و434 وحدة/لتر، و45.9 نانوغرام/مل، على التوالي. بلغ متوسط محتوى المعادن في العظام في الجسم بالكامل باستثناء الرأس (TBLH BMC) 15.0 غرام، مع وجود ارتباطات إيجابية كبيرة بين BMC وعمر الحمل (r = 0.65)، ووزن الولادة (r = 0.77)، وطول الولادة (r = 0.82).

أشارت التحليلات الإضافية إلى أن حديثي الولادة الذين يعانون من التهاب الأمعاء الناخر (NEC) والإنتان الإيجابي للزراعة أظهروا قيم BMC أقل بشكل ملحوظ مقارنة بنظرائهم. حدد الانحدار الخطي متعدد المتغيرات المتنبئين الرئيسيين لـ BMC، بما في ذلك طول الولادة (β = 0.52)، ومدة التغذية الوريدية الكلية (TPN) (β = -0.70)، والتهوية الميكانيكية (β = -0.57)، وتأخير تخصيب حليب الثدي (β = -0.48)، مما يفسر 77% من التباين في BMC (R² = 0.768). تشير النتائج إلى أن التأخيرات في تخصيب حليب الثدي وTPN المطول تؤثر بشكل كبير على BMC، مع تقديرات للانخفاضات بمقدار 3.7 غرام و3.9 غرام، على التوالي، لكل أسبوع إضافي من التأخير.

المناقشة

تؤكد فقرة المناقشة في الدراسة على التأثير الكبير للمتغيرات المحيطة بالولادة على محتوى المعادن في العظام المبكر (BMC) لدى حديثي الولادة المبتسرين. تشمل المحددات الرئيسية التي تم تحديدها عمر الحمل، وحجم الولادة، والمضاعفات لدى حديثي الولادة، والتي تدعم الأبحاث السابقة التي تربط نمو الجنين بتطور الهيكل العظمي بعد الولادة. من الجدير بالذكر أن التعرض المطول للتغذية الوريدية الكلية (TPN) والتهوية الميكانيكية ارتبط بانخفاض كبير في BMC، حيث تم تحديده كـ 25.7% و13.3% انخفاض لكل أسبوع إضافي من TPN والتهوية، على التوالي. تسلط هذه النتيجة الضوء على ضرورة الإدارة الدقيقة لهذه التدخلات، جنبًا إلى جنب مع الدور الحاسم للتغذية المعوية المبكرة في تعزيز صحة العظام.

تكشف الدراسة أيضًا أن طول الولادة هو متنبئ أقوى لـ BMC من الوزن أو محيط الرأس، مما يشير إلى أن النمو الخطي يؤثر بشكل كبير على تراكم المعادن في العظام في وقت مبكر. بالإضافة إلى ذلك، تم ربط زيادة الوزن الضعيفة بعد الولادة ووجود حالات مثل التهاب الأمعاء الناخر (NEC) والإنتان بانخفاض BMC، مما يشير إلى أن الالتهاب الجهازي والإجهاد الكاتابولي يؤثران سلبًا على تطوير العظام. بينما تحد من تصميم الدراسة أحادية المركز وطبيعتها المستعرضة إمكانية تعميم النتائج، فإن النتائج تؤكد أهمية تحسين استراتيجيات التغذية في وحدة العناية المركزة لحديثي الولادة (NICU) لتعزيز صحة العظام. يُوصى بإجراء دراسات طولية ومتعددة المراكز في المستقبل للتحقيق بشكل أكبر في النتائج الهيكلية طويلة الأمد للرضع المبتسرين والتحقق من صحة هذه النتائج عبر بيئات سريرية متنوعة.

Journal: Journal of Pediatric Endocrinology and Diabetes, Volume: 6
DOI: https://doi.org/10.25259/jped_68_2025
Publication Date: 2026-03-06
Author(s): Ruchira Singh et al.
Primary Topic: Infant Nutrition and Health

Overview

This study investigates the factors influencing bone health in preterm neonates, specifically focusing on total body less head (TBLH) bone mineral content (BMC) at six weeks of age. The research highlights the significant impact of both maternal and postnatal factors on bone mass. Maternal influences include smoking, pre-eclampsia, and gestational weight gain, while postnatal determinants encompass nutrition, physical activity, medication use, and comorbidities such as sepsis and necrotizing enterocolitis (NEC).

In a cohort of 44 preterm infants (gestational age ≤33 weeks), dual-energy x-ray absorptiometry (DXA) scans revealed a mean TBLH BMC of 15.0 ± 6.4 g. Key findings indicate that BMC positively correlates with gestational age (r = 0.65), birth weight (r = 0.77), birth length (r = 0.82), calcium (r = 0.37), and phosphorus (r = 0.64), while showing negative correlations with alkaline phosphatase (ALP) levels (r = -0.65), duration of total parenteral nutrition (TPN) (r = -0.72), and ventilation (r = -0.50). Multivariable analysis identified independent predictors of BMC, including birth length, TPN duration, ventilation duration, and fortification delay, with an R² value of 0.768. The study concludes that modifiable factors such as prolonged TPN and ventilation, along with delayed fortification, adversely affect BMC, suggesting that early enteral nutrition and timely fortification could enhance skeletal health in preterm infants.

Introduction

The introduction highlights the critical issue of compromised bone health in preterm neonates, emphasizing the significant short- and long-term consequences of metabolic bone disease (MBD) of prematurity. MBD is characterized by low bone mass, rickets, and fractures during the neonatal period, with a notable risk of osteoporosis in later life. The prevalence of MBD is approximately 40% among preterm infants, particularly increasing with decreasing gestational age, as around 80% of fetal calcium accretion occurs in the third trimester.

The section also discusses the impact of delayed breastmilk fortification and prolonged total parenteral nutrition (TPN) on bone health, linking these practices to a higher incidence of rickets and elevated serum alkaline phosphatase (ALP) levels due to inadequate calcium and phosphate in non-fortified breastmilk. In light of the limited data available from India, the study aims to evaluate the bone mineral content (BMC) of Indian preterm neonates and to identify clinical and biochemical predictors associated with impaired bone health.

Methods

This prospective observational study was conducted in a neonatal intensive care unit (NICU) from November 2020 to July 2022, focusing on preterm neonates (gestational age ≤33 weeks). Eligible infants, who were clinically stable and able to undergo dual-energy x-ray absorptiometry (DXA) scans at 6 weeks postnatal age, were included after obtaining ethical clearance and informed consent from parents or guardians. Baseline data collected encompassed various clinical parameters, including mode of conception, gestational age, birth weight, and duration of medical interventions.

At 6 weeks, all neonates underwent anthropometric evaluations, biochemical analyses (including calcium, phosphorus, alkaline phosphatase (ALP), and 25-hydroxyvitamin D), and DXA scanning to assess total body less head (TBLH) bone mineral content (BMC). The study defined poor weight gain as less than 15 g/kg/day and diagnosed metabolic bone disease (MBD) based on radiological features or elevated serum ALP levels. Data analysis was performed using IBM SPSS Statistics, employing independent t-tests or Mann-Whitney U tests for group comparisons, Pearson correlation for associations with BMC, and linear regression models to identify independent predictors of BMC. Only significant univariate associations were included in the multivariate analysis.

Results

In this study, 44 preterm neonates were analyzed, revealing a mean gestational age of 29.8 weeks and a mean birth weight of 1158.2 g. The cohort included 30 appropriate for gestational age, 13 small for gestational age (SGA), and one large for gestational age. Notably, 86.4% experienced respiratory distress syndrome, and 31.8% required invasive mechanical ventilation. At the 6-week follow-up, biochemical markers indicated mean serum calcium, phosphorus, alkaline phosphatase (ALP), and 25-hydroxyvitamin D levels of 8.4 mg/dL, 5.7 mg/dL, 434 U/L, and 45.9 ng/mL, respectively. The total body less head bone mineral content (TBLH BMC) averaged 15.0 g, with significant positive correlations found between BMC and gestational age (r = 0.65), birth weight (r = 0.77), and birth length (r = 0.82).

Further analysis indicated that neonates with necrotizing enterocolitis (NEC) and culture-positive sepsis exhibited significantly lower BMC values compared to their counterparts. Multivariate linear regression identified key predictors of BMC, including birth length (β = 0.52), duration of total parenteral nutrition (TPN) (β = -0.70), mechanical ventilation (β = -0.57), and delay in breastmilk fortification (β = -0.48), explaining 77% of the variance in BMC (R² = 0.768). The findings suggest that delays in breastmilk fortification and prolonged TPN significantly impact BMC, with estimated reductions of 3.7 g and 3.9 g, respectively, for each additional week of delay.

Discussion

The discussion section of the study emphasizes the significant influence of perinatal variables on early bone mineral content (BMC) in preterm neonates. Key determinants identified include gestational age, birth size, and neonatal complications, which corroborate previous research linking fetal growth to postnatal skeletal development. Notably, prolonged exposure to total parenteral nutrition (TPN) and mechanical ventilation was associated with a substantial reduction in BMC, quantified as a 25.7% and 13.3% decline for each additional week of TPN and ventilation, respectively. This finding highlights the necessity for careful management of these interventions, alongside the critical role of early enteral nutrition in promoting bone health.

The study also reveals that birth length is a stronger predictor of BMC than weight or head circumference, indicating that linear growth significantly impacts early bone mineral accretion. Additionally, poor postnatal weight gain and the presence of conditions such as necrotizing enterocolitis (NEC) and sepsis were linked to lower BMC, suggesting that systemic inflammation and catabolic stress adversely affect bone development. While the study’s single-center design and cross-sectional nature limit its generalizability, the findings underscore the importance of optimizing nutritional strategies in the neonatal intensive care unit (NICU) to enhance bone health. Future longitudinal and multicentric studies are recommended to further investigate the long-term skeletal outcomes of preterm infants and validate these results across varied clinical settings.