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Inmutrición

Inmutrición. Miguel Echenique,MD,FACS. Immune Function Following Surgery. Adapted From: Daly et al. Immune and Metabolic Effects of Arginine in the Surgical Patient. Ann Surg 1988;208:512-522. Who Is At Risk?. Patients who are undergoing surgery, who have experienced a traumatic

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Presentation Transcript

  1. Inmutrición Miguel Echenique,MD,FACS

  2. Immune Function Following Surgery Adapted From: Daly et al. Immune and Metabolic Effects of Arginine in the Surgical Patient. Ann Surg 1988;208:512-522

  3. Who Is At Risk? Patients who are undergoing surgery, who have experienced a traumatic injury, or are being treated in an ICU unit are at elevated risk of developing a nosocomial infection.

  4. Need:Reduce the Risk for Nosocomial Infections in Major Surgical, Trauma, and Medical ICU Patients ICU patients with infections have an increased risk of dying compared to uninfected patients.

  5. Need: Reduce the Risk for Nosocomial Infections in Major Surgical, Trauma, Medical ICU Patients The treatment of infections can significantly increase cost of hospital care. Patients with infections can cost between 1.8 and 6.6 times more than uninfected patients.

  6. Immune Function Following Trauma/Illness Early Enteral Feeding IED “Reduce nosocomial infections”   Adapted from: Moore FA. Effects of Immune-Enhancing Diets on Infectious Morbidity and Multiple Organ Failure. JPEN 2001;25(2):S38.

  7. Tube feeding formula used most often in Surgical, Medical and Trauma Patients • Nutrition Week 2003 Clinician Survey Standard (with and without fiber) are used most often. Immune enhancing formula were used most in Trauma, and only by 20 mentioned (10%) for surgical patients.

  8. Immune Modulating Ingredients • Definition? • L-Arginine • Glutamine • Dietary Nucleotides • N-3 Fatty Acids

  9. Nutrición farmacológica • Aminoácidos : • Síntesis protéica • Fuente de energía • Propriedades farmacológicas • arginina • glutamina Nutrientes Drogas

  10. Glutamina • Aminoácido libre • más abundante • en la sangre (600 uM) y no esencial O=C-CH2-CH2-CH-COOH NH2 NH2 • Síntesis y metabolismo: • Practicamente en todos los tejidos, principalmente, en la musculatura esquelética GLN sintetasa • Glutamato + NH4GLN + H2O Glutaminasa

  11. Importancia fisiológica • Constituición de proteinas corporales • Regulación de síntesis protéica • Fuente de energía para células de rápida proliferación (linfocitos, macrófagos, enterocitos) • Ofrece nitrógeno para síntesis de purinas, pirimidinas y nucleótídos Bergstrom et al J Appl Physiol 1974;36:693-7

  12. Importáncia fisiológica • Transporte de nitrógeno entre varios tejidos • Precursora - ureagénesis hepática • Gluconeogénesis • Amoniogénesis urinaria • Neuromediadores (GABA, glutamato) Bergstrom et al J Appl Physiol 1974;36:693-7

  13. Potencial efecto de la glutamina en cada órgano Biolo et al IJBCB. 2005;37:2169-79

  14. Metabolismo glutamina y glutamato Biolo et al IJBCB. 2005;37:2169-79

  15. “Pool” glutamina vascular Flujo de glutamina en el catabolismo Músculos Pulmones Hígado MacrófagosLinfocitos Eritrocitos Intestino Riñones

  16. Balance de glutamina en el trauma PO Con base en paciente de 70 Kg Intestino Balance - 12 hacía 15 g 11 - 15 g 8 - 10 g Músculo Riñon 6 - 8 g Liberación de glutamina Consumo de glutamina Células inmunológicas Stehle et al Ann Surg 1996;227:302-6

  17. Depleción de glutamina en el postoperatorio 20 19.7 P < 0.001 Gln (mmol/l Água intracelular 12.0 10 0 pre OP 3 Días PO Stehle et al Lancet. 1989;1:231-3

  18. Indicaciones S T R E S S • Trauma • Grandes operaciones • Enfermedades gastrointestinales • Quemados 500mg/kg/día

  19. Fórmulas con glutamina • Enterales • Con otros imunonutrientes • Simples • Parenterales • Aminoácido libre (inestable) • Dipéptideos

  20. Glutamina • 70% de la glutamina enteral es extraida por el intestino Hankard RG et al Am J Physiol 1995;269:663

  21. Glutamina parenteral vs enteral • Estudio clínico randomizado, con 17 pacientes PO de cirugía gástrica o pancreática, por cáncer • Fórmulas iso-nitrogenadas e iso-calóricas, ofrecida por más de cinco días • Evaluación del perfil de aminoácidos Jensen et al J Clin Nutr 1997;65:977-83

  22. Glutamina parenteral vs enteral • Las concentraciones de glutamina no fueron diferentes en los dos grupos • Hubo una tendencia a la recuperación más lenta de la glutamina en el grupo en enteral • Los otros aminoácidos no presentaron diferencias Fish J et al Am J Clin Nutr 1997;65:977-83

  23. Meta-análisis de estudios con glutamina • 14 estudios clínicos randomizados, en humanos • Pacientes quirúrgicos y críticos • Redución de los índices de infección (RR – 0,91; IC=0,64 a 1,00) • Tiempo de hospitalización reducido (-2,6 días; IC=-4,5 hacia -, 07 • Reducción de la mortalidad Heyland et al Am J Clin Nutr 2002;75(S);416-7(S)

  24. Glutamine and Cancer • Restores glutathione levels preventing or repairing damage to the bowel,ameliorating some side effects • Increase tumor sensitivity to chemotherapy and radiation by decreasing tumor glutathione levels and natural killer cell activity Klimberg et al Am J Surg 172:418-424,1996

  25. Glutamine and Cancer • Glutamine supplemented PN bone marrow transplant improved NB, length of stay, incidence of infectio (Ziegler,Ann Intern Med 1992:116) • “Swish and swallow” therapy useful for chemotherapy induced stomatitis(J Lab Clin Med 1996:127) • Taxol induced symptoms relieved 30g Glutamine/d

  26. Glutamina corporal en situaciones fisiológicas Biolo et al IJBCB. 2005;37:2169-79

  27. Glutamine • Conditionally essential • GI tract • Unstablein solution

  28. Efecto farmacológico de los nutrientes ARGININA

  29. ARGININA C OO- NH3 - C - H (C H2)3 NH C = NH2+ NH2 Figura 1: Estructura química de la arginina y del grupo guanidino • Aa condicionalmente esencial, proveniente de fuentes endógenas y exógenas • Es un nutriente esencial durante el crecimiento y en estados catabólicos • Substrato para síntesis de proteínas, aminoácidos, poliaminas, óxido nítrico • Intermediario en el ciclo de la urea

  30. Arginina Arginasa Ornitina OAT CICLO UREA Glutamato NH3 NO SINTETASA GS Glutamina NO+Citrulina

  31. Metabolismo de la arginina - síntesis 1 2 Aa dietéticos Citrulina Arginina y glutamina circulante intestino riñones 1- Argininosuccinato sintetása 2- Argininosuccinato liasa EVOY et al.; 1998; ZALOGA et al.; 2004

  32. Metabolismo de la arginina - catabolismo NIEVES JR & LANGKAMP-HENKEN, 2002

  33. MEDIADORES TEMPRANOS DE RI ONOO DAÑ O Peróxido de nitrito - NADPH Peróxidación de lípidos Arginina NO Fe Cu Zn,Cu OH - MEMBRANA CELULAR DSO H2 O 2 O2 - ++ Fe +++ Fe superóxido hidroxilo REF.Grimble RF.,New Horizóns,Vol.2(2):1994;175-183.

  34. Arginina – propriedades funcionales En situaciones de stress: • Mejora el balance nitrogenado • Función inmunológica • Induce la mitogénesis de linfocitos T, macrófagos, células NK (OCHOA et al., 2004) • Esencial para la síntesis de IFN-γ e IL-2 • Función inmunológica intestinal – linfocitos en las placas de Peyer, peso de NLM y síntesis de Ig-A (GURBUS et al.,1998 ; SHANG et al., 2004) • Actua en el proceso de cicatrización, reparo y crecimiento de la mucosa intestinal (GURBUS et al.,1998; ERSIN et al., 2000; MAÑÉ et al., 2001) • Aumenta el flujo sanguíneo en el íleon (RHODEN et al.; 2002; MATERSON et al. 2003)

  35. Respuesta inflamatória • + bacterias sépsis • Problema de salud grave – costos y mortalidad altos • Necesita tratamiento intensivo • Aumenta el consumo de arginina • Aparentemente hay deficit de arginina • Producción de óxido nítrico aumentada, estimulada por la iNOS, inducida por la produción de citocinas, como consecuencia a la presencia de bacterias Luiking et al JPEN.2005;29:70S-4

  36. Óxido nítrico • ARGININA es la ÚNICA y ÚNICA percursora del óxido nítrico • Potente vasodilatador • Induce la hipotensión y disfunción miocárdica • Directamente relacionado con ARDS (SARA) • Aumenta la producción de radicales libres (peroxinitrito), principalmente en estados de deficiencia de arginina • Disfunción mitocondrial • Enpeora la hipoxia • Niveles de 3-nitrotirosina (NT) se encuentran muy elevados en la sépsis, secundaria al aumento del ON Duma D et al Crit Care Med. 2004;32:2304-10

  37. ON versus respuesta inflamatória • ON controla el tono vascular, modula transmisiones nerviosas y regula la actividad de varias proteínas y enzimas • Por la vía del óxido nítrico sintetása (NOS) – eNOS (endotelio vascular) y nNOS (neuronal) • LPS, citocinas inducen la producción del 3er. tipo - iNOS (óxido nítrico sintestása inducida) Mata bactérias, hongos y células tumorales Induce vasodilatación y stress oxidativo Weitzberg E Act Anest Scand. 2005;49:434-6

  38. Arginina y óxido nítrico Stechmiller et al Am J Crit Care. 2004;13:17-23

  39. Arginina y efectos inflamatórios Nitración de la tirosina Nitro-tirosina Stechmiller et al Am J Crit Care. 2004;13:17-23

  40. Arginina • 2-6 % calorias totales • 500mg /Kg/dia (25-30 g/dia) Kirk SJ,Barbul A JPEN 1990;14:226S-229S

  41. Arginine • Conditionally essential • T-cell function • Wound healing • Nitrogen balance

  42. Fatty Acids and Immunity • Fatty acids are the major components of cell membranes. • Involved in a large number of cell processes. • Essential fatty acid ratio important • n-6 (linoleic, arachidonic) • n-3 (alpha-linolenic, EPA, DHA)

  43. Linoleic and arachidonic acid • Needsmall amounts • Less desirable eicosanoids are produced

  44. EPA/DHA • Compete with arachidonicacid • Favorableeicosanoids • Beneficial for patients

  45. Dietary Nucleotides • Building blocksof DNA • Acquired endogenoussynthesis • Need dietary source during metabolic stress

  46. Synergistic Effects of Specialized Nutrients Trauma: ● Increases inflammation ● Increases arginase expression and leads to arginine depletion Omega 3 fats: ● Reduce the risk of an inflammatory response ● May decrease arginase expression and thus risk of arginine deficiency Arginine: ● May restore patient arginine levels ● May stimulate synthesis of nucleotides Sources: Bansal et al., 2005; Yamauchi et al., 2002

  47. Fórmula con arginina, glutamina, AACR, RNA y omega-3 • Aumento de los linfocitos totales y de los linfocitos T • Menos infecciones intraabdominales • Menos falla de múltiples órganos • Sin alteraciones en la mortalidad Moore et al J Trauma 1994;37:607-15

  48. FORMULA CON ARGININA, GLUTAMINA, RNA Y OMEGA-3 Estudio prospectivo randomizado con 35 pacientes de trauma, dietas iso-calóricas y isónitrogenadas Dieta enriquecida Dieta normal 41% complicaciones infecciosas 6% complicaciones infecciosas Menor hospitalización Uso de antibioticos Kudsk et at AnnSurg 1996;224:531-43

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