EFEITO DA IMUNOMODULAÇÃO EFEITO DA IMUNOMODULAÇÃO DA NUTRIÇÃO ENTERAL DA NUTRIÇÃO ENTERAL
EXPERIMENTALEXPERIMENTALASSOCIADA A SEPSEASSOCIADA A SEPSE
Dr. SÉRGIO Dr. SÉRGIO SLIVASLIVA Dr. SÉRGIO Dr. SÉRGIO SLIVASLIVA
IntroduçãoIntroduçãoAlém de nutrir, dietas enterais especializadas podem ter efeitos
farmacológicos, modulando as respostas inflamatória e imunológica, e
melhorando a morbidade e mortalidade de pacientes críticos e imunosuprimidos.
IntroduçãoIntroduçãoNutrientes ImunomoduladoresNutrientes Imunomoduladores
MACRONUTRIENTES
MICRONUTRIENTES
AminoácidosGlutamina*
Arginina
VitaminasVitamina AVitamina CVitamina E
LipídiosOmega-3*
MineraisZinco
SelênioZaloga et al al. Nutr Clin Pract, 19, 2004
Zaloga et al al. Nutr Clin Pract, 19, 2004
GlutaminaGlutamina
• Constitui >50% dos aminoácidos do músculo esquelético
• Transporta nitrogênio do músculo para outros órgãos
• Aminoácido não-essencial, mas condicionalmente essencial no hipercatabolismo
Combustívelmetabólico
Biossíntesenucleotídeos
Síntesehexosaminas
Coleção de amônia
Sinalização de moléculas
Biossíntese daglutationa
Pool de aa
Sínteseuréia
Modulação daresposta inflamatória
Sínteseprotéica
Biossínteseglicose/glicogênio
GLUTAMINA
Equilíbrioácido-básico
INTEGRIDADE DA MUCOSA INTESTINAL
PROLIFERAÇÃO DE CÉLULAS IMUNES
SÍNTESE DE GLUTATIONA
Montgomery et al. Biochemistry. A Case-oriented Approach, 1996
Glutamina – Principais Glutamina – Principais FunçõesFunções
Glutamina e StressGlutamina e Stress• Redução das Concentrações
Sanguíneas: Trauma Choque Grandes cirurgias Sepse
• Conseqüências: Alterações na dinâmica protéica Atrofia da mucossa intestinal Depressão da função imune Pior prognóstico do paciente
Montgomery et al. Biochemistry. A Case-oriented Approach, 1996
ESTUDO N MÉTODO RESULTADOS
Ziegler et al. Ann Intern Med, 1992
45 TMO (controle=24)
26d – 0,57g/kg/d Gln
BN, infecções, re-colonização do TGI, permanência hospitalar
Schloerb et al. JPEN, 1993
29 TMO (controle=16)
30d – 2,83 g/100mL/d Gln
Cultura microbiana positiva
O’Riordain et al. Ann Surg. 1994
22 cirúrgicos (controle=10)
6d – 0,18g/kg/d Gly-Gln
Síntese DNA células T
Van der Hulst et al. JPEN, 1997
20 dça inflamat, câncer (contr=10)
12d – 0,23g/kg/d Gln
Tempo de vida das células intestinais
Powell-Tuck et al. Gut, 1999
168 c/ indicação (controle=85)
8d – 20g/d Gln Permanência hospitalar em cirúrgicos
Jiang et al. JPEN, 1999
120 cirúrgicos (controle=60)
6d – 0,5g/kg/d Ala-Gln
BN, preservação da permeabilidade intestinal, permanência hospitalar
Van Acker et al. Am J Clin Nutr, 2000
23 cirúrgicos(controle=10)
8-10d – 0,21g/kg/d Ala-Gln
Suplementação não inibiu síntese endógena de Gln
Glutamina – Glutamina – Estudos Clínicos Estudos Clínicos SelecionadosSelecionados
ESTUDO MÉTODO RESULTADOS
Ling et al. JPEN, 2001
NPT + Desafio bacteriano intraperitoneal
Resposta imune local, sistêmica e de órgaos remotos
Ikeda et al. JPEN, 2002
NPT + Injúria intestinal: isquemia/reperfusão
Sobrevida
Yeh et al. World J Gastroenterol, 2005
NPT + peritonite séptica Expressão do RNAm das citocinas inflamatórias e TNFα
Yeh et al. Cytokine, 2005
VO (dieta semi-sólida) + sepse derivada do intestino
Resposta imune
Singleton et al. Crit Care Med, 2005
Gln IV c/ SF + sepse derivada do intestino
Preveniu injúria pulmonar, disfunção metabólica do tecido pulmonar e mortalidade
Singleton et al. Shock, 2005
Gln IV c SF + sepse e ARDS
Sobrevida, atenuação da ARDS
Glutamina e Peritonite/Sepse Glutamina e Peritonite/Sepse Estudos Experimentais SelecionadosEstudos Experimentais Selecionados
• Tem efeito imunomodulador
• Controvérsia: suplementação na sepse? Não: Ochoa et al, Nutr Clin Pract, 19, 2004
Heyland et al, Nutr Clin Pract, 19, 2004
Sim: Zaloga et al, Nutr Clin Pract, 19, 2004
• Seu benefício ou risco parece depender da quantidade administrada
Arginina - ConflitosArginina - Conflitos
PROTEÍNA
DIETAArginina
DIETAGlutaminaGlutamatoProlina
NO
ARGININA ORNITINA
AGMATINA
URÉIA
POLIAMINAS
CITRULINA
CREATINA
GLUTAMATOPROLINA
metilargininas
putresceno
Glutamina
Creatina fosfato
r
ArginaseNOS
NH3
Zaloga et al al. Nutr Clin Pract, 19, 2004
ON
Metabolismo da ArgininaMetabolismo da Arginina
Zaloga et al al. Nutr Clin Pract, 19, 2004
Óxido NítricoÓxido Nítrico
• Mediador da resposta imune• Neurotransmissor• Radical livre citotóxico• Vasodilatador• Fator antiaterogênico,
antiproliferativo e antitrombolítico• Forma peroxinitrito potente oxidante
Injúria e morte celular (macrófagos e fagócitos)
LipídiosLipídios
• Triglicerídeos de Cadeia Longa (TCL) n-3: óleo de peixe n-6: óleo de soja n-9: óleo de oliva
• Triglicerídeos de Cadeia Média (TCM) Óleo de coco
Montgomery et al. Biochemistry. A Case-oriented Approach, 1996
Ácido Docosaexaenóico(DHA)
Ácido Eicosapentaenóico(EPA)
Cicloox igenase 5-lipooxigenase
PGH 3
PGIPGDPGEPGF
3
3
3
3
LTBLTCLTDLTE
5
5
5
5
TXA 3
Cicloox igenase 5-lipooxigenase
Ácido Araquidônico(AA)
PGH 2
PGIPGDPGEPGFLevuglandinas
2
2
2
2
LTBLTCLTDLTE
4
4
4
4
TXA 2
Linder, MC. Nutritional Biochemistry and Metabolism with Clinical Applications , 1991
Ômega-6 e Ômega-3Ômega-6 e Ômega-3
Problemas dos Ômega-6Problemas dos Ômega-6
• Alteração da contagem total de linfócitos, sua proliferação e citotoxicidade
• Alteração da produção de citocinas e células NK• Efeitos imunomoduladores na geração de
mediadores lipídicos durante hipercatabolismo, sepse, choque e trauma
• Pacientes críticos: adm. recomendada < 0,12g/kg/hora
Montgomery et al. Biochemistry. A Case-oriented Approach, 1996
Lipídios na Lipídios na Resposta Inflamatória e Resposta Inflamatória e
ImuneImune• Depende da proporção de n-3:n-6• A competição do n-3 com o n-6 resulta em:
Supressão da formação de mediadores pró-inflamatórios (LT4 e TX2)
Favorecimento da formação de mediadores com potencial inflamatório (séries 5 e 3)
Montgomery et al. Biochemistry. A Case-oriented Approach, 1996
A melhor proporção de n-3:n-6 é de 1:2A melhor proporção de n-3:n-6 é de 1:2
Duarte, 2003.
Ômega-3 e Ômega-6 – Ômega-3 e Ômega-6 – ConclusãoConclusão
relação LTB5/LTB4• Modulação mais favorável da
síntese de mediadores lipídicos
ESTUDO MÉTODO RESULTADOS
Chyi et al. Clin Nutr, 2000
Dieta VO - Oleo peixe x Açafrão – sepse intestinal
Sem diferença na sobrevida.
Chao et al. Nutrition, 2000
NPT – Óleo de peixe x Açafrão – sepse intestinal
Sem diferença nos níveis de citocinas e LTB4. OP: acúmulo de gordura hepática
Lanza-Jacoby et al. Nutrition, 2001
NPT x 4 dias – Óleo de peixe x Soja – sepse intestinal
Sobrevida; evitou a supressão induzida pela sepse da proliferação de linfócitos e a liberação da IL-2
Ômega-3 e Peritonite/Sepse Ômega-3 e Peritonite/Sepse Estudos Experimentais SelecionadosEstudos Experimentais Selecionados
Duarte, 2003.
SepseSepse
Causa principal de morte e complicações em pacientes cirúrgicos e vítimas de trauma => disfunção de múltiplos órgãos.
Pouca melhora do índices de mortalidade desde 1970. Prováveis razões:Falha no desenvolvimento de novas
abordagens terapêuticasdificuldades: interpretação errônea de dados pré-
clínicos e de estudos experimentais (não mimetizam adequadamente a sepse humana)
Duarte, 2003.
Sepse Experimental - Sepse Experimental - ModelosModelos
1) Infusão Endovenosa de EndotoxinasRatos: necessidade de infusão de grande quantidade
(tóxica).Humanos: sensíveis à pequenas quantidades. Modelo dechoque endotóxico, mas não de sepse
Riedemannn et al. J Clin Invest, 112, 2003
2) Infusão Endovenosa de Bactérias VivasBom para grandes animais – induz alterações graves no
débito cardíaco e na perfusão tecidual Silverstein et al. Infect Immun, 68, 2000
3) Ligadura e Perfusão do CecoRepresenta situação mais próxima da peritonite em humanos
Wicherman et al, J Surg Res, 29, 1980
Sepse Experimental - Sepse Experimental - ModelosModelos
4) Inoculação Intraperitoneal de Bactérias FecaisAnimais parecem tolerar suas próprias fezes
5) Inoculação Intraperitoneal de Escherichia coli Desenvolvimento de sepse em ratos com alta mortalidade –simula foco séptico, com liberação contínua e lenta de bactérias ou suas toxinas na circulação
Ahrenholz e Simmons. Surgery, 88, 1980Sebben et al. Acta Cir Bras, 21(3), 2006
Objetivo GeralObjetivo Geral
• Avaliar peso e tempo de sobrevida de ratos, antes e após insulto inflamatório, com o uso de fórmula enteral imunomoduladora (grupo de estudo) ou fórmula padrão-normal (grupo-controle).
Objetivos EspecíficosObjetivos Específicos• Comparar a evolução de peso dos ratos do
GI e do GP, antes, após a indução da inflamação e no momento da morte;
• Comparar, após a morte, os níveis de neutrófilos pulmonares entre os grupos de dieta imunomoduladora (GI) e dieta padrão-normal (GP);
• Comparar o tempo de sobrevida entre os dois grupos.
MétodoMétodo
1. Tipo de EstudoRandomizado, prospectivo e
experimental
2. População30 ratos adultos, 15 recebendo dieta padrão (GP) e 15 recebendo dieta imunomoduladora (GI)
PADRÃO NORMAL IMUNOMODULADORACalorias/mL 2,0 2,0
Distribuição calórica
Proteína: 25%Carboidratos: 55%Lipídios: 20%
Proteína: 25%Carboidratos: 55%Lipídios: 20%
Fonte de Proteínas
Caseinato de cálcio Caseinato de cálcio + glutamina suplementar (160 mg/dia: 35 g/dia para homem de 70 kg: rato de 275 g ou 0,275 kg = ~0,14 g/dia)
Fonte de Carboidratos
Oligossacarídeos (polímeros de glicose)
Oligossacarídeos(polímeros de glicose)
Fonte de Lipídios
Triglicerídeos de cadeia longa ômega-6 (óleo de soja) (100%)
Triglicerídeos de cadeia longa ômega-6 e ômega 3 (2:1) (óleo de soja + óleo de peixe)
Proteínas (g/dia)
5 4,85 + 0,15 de glutamina
Carboidratos (g/dia)
11 11
Lipídeos (g/dia) 1,8 de óleo de soja 1,2 de óleo de soja e0,6 de óleo de peixe
Volume total 40 mL 40 mL
Formulação das DietasFormulação das Dietas
Dia 0 Dia 1 Dia 7 Dia 8 Dia 9 Dias subseqüent
esPeso inicial dos ratos
Início das dietas às 8:00 h
Término da dieta às 17:00 hPeso dos ratos
Jejum Indução da sepse pela manhãOferecidas ração e água na gaiola
Oferecidas ração e água na gaiolaPeso na morteAnálise de neutrófilos pulmonares
MétodoMétodo
• Ratos pesados em balança única e padronizada.
• Seleção de peso aproximado de 275-300 g.• Indução da sepse:
• Peritonite por meio da inoculação de suspensão padrão de Escherichia coli 0,5 x 108 UFC/ml (Laboratório de Microbiologia da PUCPR).
• Via peritoneal, 0,8 ml da solução => punção da região do quadrante inferior direito;uso de agulha 13 x 4,5 G.
• Bactéria Escherichia coli, ATCC 25922, LOTE 1184. • Após óbito: laparotomia e coleta de secreção peritoneal para
cultura, sendo semeada em meio seletivo para bactérias gram-negativas, ágar Mac Conkey (Laboratório de Microbiologia da PUCPR).
MétodoMétodo
Dieta Padrão Dieta Imunomoduladora
Período Início(todos)
Final da Dieta
Morte p Final da Dieta
Morte p
N 30 15 15 - 15 15 -
Peso (g) 287,46,6
270,316,9
267,96,6
0,001*
0,6**
285,113,6 268,95,8
0,5*0,0002**
Neutrófilos pulmonares(cel/campo)
- - 12,53,4 - - 10,23,1 NS
MédiaDP; *p entre início e final da dieta; **p entre final da dieta e morte
ResultadosResultadosPeso e Mediadores Inflamatórios entre Peso e Mediadores Inflamatórios entre
os Gruposos Grupos
±Desvio padrão±Erro padrãoMédia
6
8
10
12
14
16
18
Grupo de Estudo Grupo Controle
p=0,1287
NEUTROFILOS (cel/campo)
ResultadosResultadosNeutrófilos Pulmonares Após a
Morte
Evolução de peso nos três momentos
255
260
265
270
275
280
285
290
Controle Estudo
Inicial
Término da Dieta
Óbito
287,4±6,6
270,3±16,9
267,9±6,5
287,4±6,6
285,1±13,6
268,9±5,8
Pes
o (g
)
p<0,001 para o grupo controle do início ao término da dieta; p=0,01 nos pesos no final da dieta, entre os dois grupos; p=0,0002 para o grupo de estudo, do término da dieta até o óbito.
ResultadosResultados
ConclusãoConclusãoA dieta imunomoduladora com manipulação
daglutamina e dos ácidos graxos ômega-6 e
ômega-3:
1) Preservou o peso dos ratos• Melhora do anabolismo? Otimização das calorias e nutrientes
ingeridos?
2) Não apresentou diferença no tempo de vida3) Não apresentou diferença na resposta
inflamatória• Tamanho da amostra?