EFEITO DA IMUNOMODULAÇÃO DA NUTRIÇÃO ENTERAL EXPERIMENTAL ASSOCIADA A SEPSE

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

3 Introdução Além 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.

4 Introdução Nutrientes Imunomoduladores
MACRONUTRIENTES MICRONUTRIENTES Aminoácidos Glutamina* Arginina Vitaminas Vitamina A Vitamina C Vitamina E Lipídios Omega-3* Minerais Zinco Selênio Zaloga et al al. Nutr Clin Pract, 19, 2004

5 Glutamina Constitui >50% dos aminoácidos do músculo esquelético
Transporta nitrogênio do músculo para outros órgãos Aminoácido não-essencial, mas condicionalmente essencial no hipercatabolismo Zaloga et al al. Nutr Clin Pract, 19, 2004

6 Glutamina – Principais Funções
INTEGRIDADE DA MUCOSA INTESTINAL PROLIFERAÇÃO DE CÉLULAS IMUNES SÍNTESE DE GLUTATIONA Combustível metabólico Biossíntese nucleotídeos Síntese hexosaminas Coleção de amônia Sinalização de moléculas Biossíntese da glutationa Pool de aa Síntese uréia Modulação da resposta inflamatória Síntese protéica Biossíntese glicose/glicogênio GLUTAMINA Equilíbrio ácido-básico Montgomery et al. Biochemistry. A Case-oriented Approach, 1996

7 Glutamina 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

8 Glutamina – Estudos Clínicos Selecionados
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

9 Glutamina e Peritonite/Sepse Estudos Experimentais Selecionados
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 Selecionados estudos mais recentes. Todos os estudos em ratos. Estudos com NPT: suplementação de Gln (2 grupos – com e sem suplementação). Estudo com dieta VO: Gln substituiu parte da caseína. SF = soro fisiológico ARDS= síndrome do distress respiratório agudo

10 Arginina - Conflitos 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 Zaloga acha que, em sua revisão, que embora o ON possa contribuir com a vasodilatação durante a sepse, os estudos falham em indicar efeitos maléficos significativos a grandes doses de arginina dada em bolus IV. Geralmente arginina é dada em doses menores, via enteral e períodos mais longos de tempo. Zaloga acha que até o momento existe pouca evidência indicando que a inibição da síntese do ON em sepse seja benéfico. A sua inibição completa pode ser maléfica pelo fato do ON ser importante para a manutenção do fluxo sanguíeno do órgão, inibição da agregação plaquetária e citotoxicidade.

11 Metabolismo da Arginina
ON Na sepse=> parece haver maior síntese da arginina a partir da citrulina Um vez dentro da célula, o último destino metabólico e função da arginina é determinado pela expressão de 1 das 2 enzimas metabolizadoras da arginina, que são a sintase induzida de óxido nítrico (iNOS) e arginase I (ASE I). Os dois ciclos são bastante diferentes, e produzem efeitos biológicos contrastantes ou até mesmo opostos. A ativação imunológica através do caminho anti-inflamatório resulta em liberação de células T helper e citocinas, e outros, como prostaglandinas e catecolaminas. A liberação de todas essas substâncias é característica da cirurgia e trauma. Arginase (ou ASE I) tem 2 funções biológicas: Primeiro: gerar ornitina e uréia de seu substrato, a arginina. A ornitina é importante para a geração de poliaminas e prolina, essenciais para o processo normal de cicatrização. Segundo: capacidade de depletar arginina do meio ambiente extracelular. Zaloga et al al. Nutr Clin Pract, 19, 2004

12 Óxido 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) Zaloga et al al. Nutr Clin Pract, 19, 2004

13 Lipídios 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

14 Ômega-6 e Ômega-3 Os ácidos graxos ômega-6 produzem mais prostaglandinas e leucotrienos inflamatórios, comparados com os ácidos graxos ômega-3 Linder, MC. Nutritional Biochemistry and Metabolism with Clinical Applications , 1991

15 Problemas 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

16 Lipídios na Resposta Inflamatória e Imune
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

17 Ômega-3 e Ômega-6 – Conclusão
A melhor proporção de n-3:n-6 é de 1:2  relação LTB5/LTB4 Modulação mais favorável da síntese de mediadores lipídicos Duarte, 2003.

18 Ômega-3 e Peritonite/Sepse Estudos Experimentais Selecionados
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 Todos os estudos em ratos.

19 Sepse Causa principal de morte e complicações em pacientes cirúrgicos e vítimas de trauma => disfunção de múltiplos órgãos. Pouca melhora do índices de mortalidade desde Prováveis razões: Falha no desenvolvimento de novas abordagens terapêuticas dificuldades: interpretação errônea de dados pré-clínicos e de estudos experimentais (não mimetizam adequadamente a sepse humana) Duarte, 2003.

20 Sepse Experimental - Modelos
Infusão Endovenosa de Endotoxinas Ratos: necessidade de infusão de grande quantidade (tóxica). Humanos: sensíveis à pequenas quantidades. Modelo de choque endotóxico, mas não de sepse Riedemannn et al. J Clin Invest, 112, 2003 Infusão Endovenosa de Bactérias Vivas Bom para grandes animais – induz alterações graves no débito cardíaco e na perfusão tecidual Silverstein et al. Infect Immun, 68, 2000 Ligadura e Perfusão do Ceco Representa situação mais próxima da peritonite em humanos Wicherman et al, J Surg Res, 29, 1980 Duarte, 2003.

21 Sepse Experimental - Modelos
4) Inoculação Intraperitoneal de Bactérias Fecais Animais 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, 1980 Sebben et al. Acta Cir Bras, 21(3), 2006

22 Objetivo 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).

23 Objetivos 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.

24 Método 1. Tipo de Estudo Randomizado, prospectivo e experimental
2. População 30 ratos adultos, 15 recebendo dieta padrão (GP) e 15 recebendo dieta imunomoduladora (GI)

25 Formulação das Dietas PADRÃO NORMAL IMUNOMODULADORA Calorias/mL 2,0
Distribuição calórica 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 Lipídeos (g/dia) 1,8 de óleo de soja 1,2 de óleo de soja e 0,6 de óleo de peixe Volume total 40 mL

26 Método Dia 0 Dia 1 Dia 7 Dia 8 Dia 9 Dias subseqüentes
Peso inicial dos ratos Início das dietas às 8:00 h Término da dieta às 17:00 h Peso dos ratos Jejum Indução da sepse pela manhã Oferecidas ração e água na gaiola Peso na morte Análise de neutrófilos pulmonares

27 Método Ratos pesados em balança única e padronizada.
Seleção de peso aproximado de 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).

28 Resultados Peso e Mediadores Inflamatórios entre os Grupos
Dieta Padrão Dieta Imunomoduladora Período Início (todos) Final da Dieta Morte p N 30 15 - Peso (g) 287,46,6 270,316,9 267,96,6 0,001* 0,6** 285,113,6 268,95,8 0,5* 0,0002** Neutrófilos pulmonares (cel/campo) 12,53,4 10,23,1 NS MédiaDP; *p entre início e final da dieta; **p entre final da dieta e morte

29 Resultados Neutrófilos Pulmonares Após a Morte
±Desvio padrão ±Erro padrão Média 6 8 10 12 14 16 18 Grupo de Estudo Grupo Controle p=0,1287 NEUTROFILOS (cel/campo)

30 Resultados Evolução de peso nos três momentos
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.

31 Conclusão A dieta imunomoduladora com manipulação da
glutamina e dos ácidos graxos ômega-6 e ômega-3: Preservou o peso dos ratos Melhora do anabolismo? Otimização das calorias e nutrientes ingeridos? Não apresentou diferença no tempo de vida Não apresentou diferença na resposta inflamatória Tamanho da amostra?

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