EFEITO DA IMUNOMODULAÇÃO DA NUTRIÇÃO ENTERAL EXPERIMENTAL ASSOCIADA A SEPSE Dr. SÉRGIO SLIVA Dr. SÉRGIO SLIVA

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


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


ON

Metabolismo da ArgininaMetabolismo da Arginina


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


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


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)


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?

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