viernes, 23 de noviembre de 2007

Uso de aminoácidos en Alimentación Parenteral



La finalidad de la nutrición artificial es la de reponer y mantener el estado de nutrición normal, y hacer posible un rápido retorno a la alimentación oral. El objetivo básico del apoyo nutricional clínico es ayudar al metabolismo de las proteínas. Los niveles de aminoácidos se encuentran en un estado dinámico, y se ven influenciados por el estado nutricional, consumo de nutrientes, tipo de enfermedad, gravedad de la enfermedad, sexo y edad. En la terapia nutricional parenteral (TNP) se emplean L-aminoácidos cristalinos, que son mas puros y contienen una composición de aa’s mas conocida y constante. Estas fórmulas son de un alto valor biológico, ya que alrededor de 40% a 45% de su contenido son aa’s esenciales, y se relacionan con menor incidencia de acidosis metabólica, especialmente aquellos que en su fórmula incluyen el acetato como amortiguador para el cloruro que se utiliza para formar las sales solubles de algunos aa’s.

Todas las fórmulas contienen los 8 aa’s esenciales para adultos normales, así como histidina y arginina, que también son necesarios en niños pequeños. La glicina, alanina y prolina están presentes en una concentración relativamente elevada como fuentes de nitrógeno amino no-esencial en las presentaciones para adultos. La relación entre el peso de los aa’s esenciales con respecto a los totales, en las soluciones pediátricas y ordinarias del adulto, varia entre 0.41 y 0.54. La relación más alta está presente en las fórmulas que se diseñan para pacientes con insuficiencia hepática o renal.

Requerimientos

Para un paciente adulto, con funciones orgánicas adecuadas y sin estrés, se requiere de 0.8 a 1.0 g/kg de peso seco por día. Pero estas demandas pueden aumentar a 2 g/kg/d de acuerdo a la patología. Para adultos desnutridos, sin hipercatabolia, se requieren de 1.13 g/kg/d (180 mg N/kg/d), y 1.3 veces el metabolismo basal o 29 kcal/kg/d para mantener un balance nitrogenado positivo. El doble de esta ración de aa’s mejora la retención de nitrógeno. En pacientes adultos con estrés agudo por trauma, quemadura o sepsis la relación N:kcal suele ser mayor a 1:100. En pacientes quemados, la administración de 1.3 a 1.4 g/kg/d fue eficaz para reducir la degradación de proteínas endógenas, paro la administración de 1.5 g/kg/d no ocasionó ninguna estimulación adicional de la síntesis proteíca.

En el paciente anciano hospitalizado con enfermedad aguda la meta es 1.0 a 1.5 g/kg/d.

En pediatría, para el niño nacido a termino, se requiere de 2 a 3 g/kg/d, lo cual resulta en una retención de nitrógeno comparable a la observada en lactantes alimentados por vía entérica. Para el lactante prematuro, con una edad gestacional menor de 28 semanas, se requieren de 3 a 4 g/kg/d. Desde el punto de vista practico, se comienzan a administrar las soluciones de aa’s a una dosis de 0.5 g/kg/d, y se hacen incrementos de 0.5 g/kg/d hasta alcanzar la dosis máxima o meta. La retención positiva de nitrógeno estará asegurada con la administración de calorías de acuerdo a los requerimientos individuales.

Para los niños en edad escolar, se recomienda de 1.0 a 1.2 g/kg/d. Para el adolescente se recomienda 0.9 g/kg/d en los varones; y 0.8 g/kg/d en las hembras.

Para los pacientes sometidos a transplantes, se requieren de 1.5 a 2 g/kg/d en la fase inmediatamente posterior al transplante.

Metabolismo e interacciones

Los requerimientos proteicos de los pacientes hipercatabólicos están marcadamente aumentados en relación con los de los no injuriados. El aporte exógeno de calorías y aa’s no disminuye el hipercatabolismo pero aumenta la síntesis proteica en los tejidos que están en síntesis activa; por lo tanto es posible, cuando la injuria es moderada, lograr un balance equilibrado de nitrógeno aumentando la síntesis. El aporte exógeno de nitrógeno no evita la degradación de la proteína muscular o la disminución de la masa magra, pero mantiene una adecuada disponibilidad de aa’s, en el pool libre de aa’s, para mantener sin limitaciones la síntesis proteica en varios sectores importantes, como son: Hígado (proteínas reactantes de fase aguda), las células del sistema inflamatorio e inmunológico y los tejidos de reparación.

No todos los aa’s están presentes en las soluciones, debido principalmente a la inestabilidad en soluciones acuosas de ciertos aa’s, especialmente cisteína, glutamina y tirosina. Así que los bajos contenidos en cisteína y tirosina fueron compensados con altos contenidos de metionina y fenilalanina. La glutamina simplemente no fue añadida a las soluciones actuales de aa’s por considerar que era un aa’s no esencial y que el organismo podría sintetizarlo según necesidad. Pero los conocimientos actuales nos indican que la glutamina es de vital importancia en el mantenimiento de la integridad anatómica y funcional del intestino, y los estudios realizados al momento sugieren que es factible que la glutamina se vuelva condicionalmente esencial durante situaciones de estrés metabólico.

La glutamina constituye mas del 60% de aa’s liberados de las reservas del músculo esquelético y 20% de aa’s libres en el plasma. La glutamina se utiliza como el principal sustrato para las células de la mucosa del tracto intestinal y para las del sistema inmunitario. Los estudios experimentales indican que la glutamina es un sustrato clave para la producción hística de glutatión peroxidasa, un antioxidante de critica importancia que puede incrementar la captación de glucosa mediada por insulina. Otros procesos de importancia en que participa la glutamina son la gluconeogénesis, equilibrio ácido-base y biosíntesis de ácidos nucleicos.

Durante la enfermedad, el músculo esquelético envía grandes cantidades de glutamina hacia la sangre, mas de un 35% de todo el nitrógeno proveniente de aa’s. De persistir la tensión metabólica, la concentración plasmática de glutamina disminuye. Por consiguiente, durante situaciones de estrés, la atrofia y reducción de tejido como la mucosa intestinal pueden presentarse con frecuencia. La administración de L-glutamina o dipéptidos de glutamina en dosis que representen del 15 al 40% de los aa’s suministrados en soluciones de NP o NE, incrementan el crecimiento y la reparación del la mucosa intestinal, tienen efecto regulador ascendente sobre el número de células inmunitarias, reducen la morbilidad por infecciones y reducen en forma notoria la mortalidad en modelos experimentales sometidos a estrés.

Los aspectos de importancia para la NP se refieren a la estabilidad en las soluciones, su seguridad y la evidencia de su eficacia para mejorar el balance nitrogenado, cinética de las proteínas en el músculo y otros parámetros metabólicos cuando se agrega a las fórmulas ordinarias de pacientes con hipercatabolismo. Los pacientes con niveles de estrés cada vez mayor se prestan al uso de la glutamina como dipéptido L-alanil-L-glutamina, o bien como precursores alfa-cetoglutarato u ornitín-cetoglutarato alfa. Se han realizado estudios en donde se administro de 0.19 (1.3 mmol)a 0.57 g/kg de peso corporal. Investigadores como Fürst y col. Recomiendan que se use en forma rutinaria en los pacientes posquirúrgicos en concentración de13 g (89 mmol) de glutamina al día para satisfacer los requerimientos de la mucosa intestinal para replicación celular más el incremento de la demanda por el músculo, en tanto que en pacientes enfermos de gravedad o con alto nivel de estrés los requerimientos pueden ser de 27 g hasta 40 g (187 a 237 mmol) por día.

Los aa’s de cadena ramificada (AACR) son útiles porque contienen un grupo donador amino durante el catabolismo acelerado de las proteínas a nivel muscular en pacientes hipercatabólicos. Las soluciones para NP enriquecidas con AACR, como leucina, isoleucina y valina, son beneficiosas en insuficiencia hepática, traumatismos y septicemia; así como en insuficiencia respiratoria como modulador del consumo de alimentos y del vaciamiento gástrico. Dichos aa’s o sus cetoácidos tienen una función reguladora y anabólica en el metabolismo de las proteínas al incrementar el indice de síntesis de proteína del musculo esqueletico, reducir la tasas de degradación de proteínas o ambos. En sujetos con insuficiencia hepática se ha demostrado disminución en los niveles circulantes de aa’s de cadena ramificada y acumulación de aa’s aromáticos (fenilalanina, triptófano y tirosina) y metionina en la sangre. Por esto se ha sugerido la administración de fórmulas modificadas con AACR para mejorar la encefalopatía hepática y mejorar el equilibrio de nitrógeno. Las soluciones estándar de aa’s proporcionan cerca del 15 al 25% de estos como AACR, y las preparaciones de fórmulas modificadas con ellos proporcionan de 35 a 50% de las proteínas totales en forma de AACR. Sin embargo las normas de la ASPEN sugieren que las soluciones modificadas con AACR deberían utilizarse en encefalopatía hepática solo cuando el tratamiento médico estándar de la encefalopatía hace imposible proporcionar un suministro adecuado de proteínas al paciente.

Existen más de 17 estudios clínicos que muestran la eficacia de la complementación con AACR en el metabolismo proteínico de individuos con septicemia y sometidos a estrés. Chiarla et al. informaron que la soluciones enriquecidas con AACR (47% de los aa’s de la NP) mejoraron el ahorro de nitrógeno, incrementaron los niveles plasmáticos de proteínas antiinflamatorias de fase aguda y mejoraron la formación de factores de coagulación en pacientes con septicemia postraumática.

Aun cuando no se han publicado efectos adversos de la NP específicamente atribuibles a los AACR, la ASPEN establece en sus normas que los regímenes complementados con AACR no deberían recomendarse en forma sistemática durante enfermedades críticas.

La arginina es un metabolito intermedio del ciclo de la urea, está indirectamente relacionado con el ciclo del ácido cítrico, está asociada en la sintesis de poliaminas, y es un sustrato crítico para la producción de óxido nítrico. Además la arginina actúa como un secretagogo para varias hormonas peptídicas, incluyendo hormona del crecimiento, insulina, prolactina y glucagon. Los regímenes enriquecidos con arginina atenúan la atrofia del timo, mejoran la supervivencia a la septicemia y mejoran la cicatrización de heridas. En pacientes quemados, Yu et al. mostraron incremento proporcional en el catabolismo de arginina en relación con el recambio proteínico corporal total en individuos alimentados con NP que tenía un alto contenido de nitrógeno (0.39 g/ kg/ día).

Aun cuando la arginina se necesita para la síntesis de óxido nitroso, no se han informado efectos adversos sobre la presión sanguínea o la estabilidad hemodinámica en seres humanos a los que se le administra arginina por vía entérica o parenteral. Los productos pediátricos de aa’s proporcionan 730 a 860 mg de arginina por 1000 ml y los disponibles para adultos proporcionan de 5 a 10 g de L-arginina por día.

Las sales de alfa cetoglutarato, administrada a dosis de 20 g/día, mejora en forma significativa la cicatrización de heridas, equilibrio de nitrógeno y niveles séricos de proteínas en individuos con quemaduras de tamaño moderado. En el posoperatorio y en pacientes con enfermedades críticas, induce efectos metabólicos ahorradores de proteínas muy similares a los que se producen con la administración de glutamina.

La Taurina es el aa’s intracelular libre más abundante en el cuerpo humano. Es importante en la conjugación de los ácidos biliares, regulación del volumen celular, función neurológica y retiniana, agregación plaquetaria y como antioxidante, entre otras funciones. Su interés nutricional radica en que los niveles plasmáticos, en las plaquetas y en la orina, de los pacientes que usan NP por largo tiempo, pacientes de cáncer, quimioterapia, radioterapia, quemaduras o después de lesiones quirúrgicas; están disminuidos. Algunos preparados pediátricos suelen agregar este aa’s por la escasa capacidad de los lactantes de bajo al nacer para sintetizar taurina, los bajos niveles de su precursor cisteína en las soluciones para NP y la menor capacidad para reabsorberlo.

Fuentes y presentaciones comerciales. Ventajas y desventajas.

Los productos de aa’s parenterales se dividen en 2 grupos:

1.- Fórmulas de aa’s estándares.

2.- Fórmulas de aa’s modificadas.

Las fórmulas de aa’s estándares se han desarrollado tratando de imitar la composición de proteínas de alto valor biológico. Se emplean en pacientes con funcionamiento orgánico y necesidades nutricionales normales. Contienen una alta proporción de aa’s esenciales, y de 19 a 21% de aa’s de cadena ramificada. A nivel comercial se encuentran a concentraciones que van del 3% al 15%.

Las fórmulas de aa’s modificadas han sido desarrolladas para pacientes con insuficiencia renal, hepática, sepsis y/o estrés metabólico, así como para neonatos. Se caracterizan, en general, por presentar diferentes proporciones en sus componentes en relación con las soluciones estándar. Estas mezclas se han propuesto basándose en las observaciones hechas sobre la utilización de los aa’s por el organismo en los diversos estados clínicos.

Se han desarrollado algunos requisitos para el desarrollo de soluciones de aa’s en NP:

· Deben contener todos los aa’s esenciales y preferiblemente los no-esenciales.

· Dichos aa’s deben estar en las proporciones adecuadas.

· No deben existir imbalances, antagonismo ni toxicidad.

· Aditivos para ajuste de pH: acetato de sodio, de potasio o de magnesio y ácido acético.

Las fuentes mas populares de nitrógeno en las fórmulas de TNP son los hidrolizados de proteínas y los aa’s cristalinos. Los aa’s cristalinos son más ventajosos porque:

  • Constituyen materiales básicos puros.
  • Su composición puede ajustarse con las necesidades del paciente y deseos del terapeuta.
  • No contienen péptidos, por lo que aumentan el nitrógeno utilizable y disminuyen las perdidas urinarias de nitrógeno.

Si embargo hay otros autores que defienden el uso de péptidos de cadena corta. Adibi resume las ventajas de emplear péptidos de cadena corta en lugar de aa’s libres en las soluciones de NP:

  • Aumento de las fuentes disponibles de nitrógeno en una forma más concentrada, por lo que disminuye la carga de volumen.
  • Reducción de la osmolaridad con su consiguiente ventaja para NPP.
  • Aumento de la solubilidad de dipéptidos de aa’s que no lo son en condiciones ordinarias o el incremento de la estabilidad con respecto a las formas libres de los mismos.

Esta ultima es la más importante de las razones para el uso de dipéptidos. En dos estudios cruzados se compararon los aa’s libres y dipéptidos sin encontrarse diferencias significativas con respecto al balance nitrogenado, concentración plasmática y en el músculo de aa’s, perdidas por orina, concentración plasmática de insulina y lípidos, y de otros parámetros.

Los factores a considerar a la hora de elegir una solución de aa’s son:

  • La cantidad total de nitrógeno que se va a administrar debe ser la adecuada para el mantenimiento nutricional.
  • Los 8 aa’s esenciales deben estar presentes en las cantidades y proporciones adecuadas.
  • El cociente entre la cantidad de aa’s esenciales y la cantidad total de nitrógeno en gramos debe ser 3:2
  • Los aa’s esenciales deben constituir un mínimo del 20% del total de aa’s, con la excepción de los pacientes en fallo renal o hepático.
  • El balance nitrogenado se mantiene mejor cuando hay varias fuentes de aa’s esenciales.

Aun cuando hay muchas fórmulas comerciales de soluciones de aa’s para TNP, todavía no se ha demostrado que alguna fórmula en particular sea mejor que las demás. Las fórmulas estándares existentes están diseñadas para proporcionar las cantidades adecuadas de aa’s esenciales y no-esenciales en la proporción adecuada, según las necesidades.

Desde el punto de vista económico, la fuente de aa’s es la parte más importante del costo de la TNP, ya que las fórmulas de aa’s modificadas son más costosas, gramo por gramo de nitrógeno infundido. Como el beneficio de estas fórmulas de aa’s modificados no se ha demostrado con claridad, se recomienda elegir el producto de aa’s estándares que tenga un perfil de aa’s congruente con el que se utiliza en la patología del paciente, ya sea un paciente critico, en fallo renal o hepático.

Como ventaja de la fórmulas modificadas de aa’s, se ha visto que normalizan el perfil anormal del suero que se observa en la mayoría de pacientes que padecen encefalopatía grave, así como menor índice de mortalidad en dichos pacientes.

Indicaciones y contraindicaciones. Limitantes

Todas las soluciones parenterales disponibles en los E.U.A. contienen L-histidina, la cual es esencial para lactantes y puede ser condicionalmente esencial, hasta cierto grado, para niños mayores y adultos. En recién nacidos, en especial en aquellos con bajo peso al nacer o prematuros, parecen ser necesarios la cisteína y la taurina. El clorhidrato de L-cisteína, como único complemento de aa’s para recién nacidos prematuros puede mezclarse con las soluciones parenterales que contienen una mezcla de aa’s. Mientras que los lactantes sanos parecen necesitar cantidades adicionales de tirosina e histidina.

En individuos urémicos que reciben NP se encuentran niveles plasmáticos bajos, intracelulares, libres o ambos; de histidina, serina, taurina, treonina, tirosina y valina. En pacientes cirróticos que reciben NP hay concentraciones bajas de cisteína, taurina y tirosina; lo que sugiere posibles deficiencias condicionales de dichos aa’s. En niños con retardo en el crecimiento secundario a síndrome de intestino corto, la NP enriquecida con Ornitin-alfacetoglutarato, a dosis de 15 g/d, se asoció con incrementos en los niveles de glutamina plasmática y de factor de crecimiento I tipo insulina.

En pacientes con sepsis, las fórmulas modificadas con AACR mejoran el balance de nitrógeno y disminuyen la producción de urea. En pacientes con fallo inmunológico y cáncer se emplean fórmulas enriquecidas con arginina y nucleótidos, y aquellos con afección gastrointestinal importante las adicionadas con glutamina.

Las indicaciones para el tipo de apoyo nutricional parenteral dependerán de:

Ø Las necesidades energéticas relacionadas con el grado de estrés metabólico.

Ø Necesidades de nitrógeno/aa’s.

Ø Proporción calorías/nitrógeno.

Ø Reposo intestinal.

Ø Estado nutricional.

Para la utilización efectiva del nitrógeno se deben emplear cantidades adecuadas de kilocalorías no-proteícas. Sin un suministro adecuado de energía procedente de la dextrosa o lípidos, los aa’s serán catabolizados para que se suministren carbono para la oxidación y la mitad del nitrógeno será excretado en vez de utilizado para la síntesis tisular. La relación óptima entre calorías no-proteícas y nitrógeno es de 150:1, la cual satisface a la mayoría de los pacientes estables. En los pacientes hipercatabólicos la relación varia de 80:1 hasta 120:1 dependiendo del grado de estrés metabólico.

Gracias a que empleamos un vaso de gran calibre, en la nutrición parenteral central –NPC- no tenemos problemas con la osmolaridad de las soluciones, así que podemos administrar al paciente todos sus requerimientos energéticos que le permitan tener una mejor utilización del nitrógeno suplido por la NPC.

La nutrición parenteral periférica –NPP- permite suministrar de 75 a 105 g de aa’s (13.5 a 16.2 g N) en un volumen de 2,500 a 3,000 ml. Estas cantidades se encuentran dentro del rango de aa’s/kg/d recomendados en situaciones de estrés (1.1 a 1.7 g/kg/d). La proporción de calorías no-proteínicas/nitrógeno es el factor que limita el uso de la NPP. Las proporciones de 150:1 son imposibles de alcanzar con NPP, a menos que se utilicen grandes cantidades de lípidos. De manera regular, la proporción kcal/N está reducida a 40:1 en la NPP. De cualquier forma esta relación entre calorías y proteínas solo sirve a los fines indicativos de iniciar un plan de NP y luego debe adaptarse de acuerdo con el balance nitrogenado y la respuesta clínica. Así que serán las necesidades particulares del paciente, tanto energéticas como proteícas, lo que va a determinar sí empleamos NPP o NPC.

Las ventajas de la NPP son menor costo, complicaciones menos frecuentes y menos graves, sin embargo este “ahorro” no es adecuado a menos que se reduzca el catabolismo proteíco y se incremente la síntesis de proteínas tanto en músculo como en vísceras.

Complicaciones: Déficit y Exceso.

El déficit de aa’s conlleva un balance nitrogenado negativo y el mantenimiento del catabolismo proteico a nivel muscular. Un balance nitrogenado negativo quiere decir destrucción celular e ingestión inadecuada de sustratos proteicosinérgicos. En la medida en que no se administran las kilocalorías necesarias para “ahorrar” proteínas, tendremos un incremento neto en la degradación proteica con oxidación local de aa’s de cadena ramificada y liberación de otros aa’s e incremento de la gluconeogénesis. También podemos encontrar que el hígado aumenta la captación de aa’s circulantes y se incrementa la síntesis de proteínas de fase aguda pero sin síntesis de proteínas hepáticas tisulares.

La sobrecarga proteíca no implica ningún beneficio, sino que por el contrario puede dar lugar a complicaciones especialmente en el paciente con falla hepática o renal. El exceso de aa’s puede provocar:

§ Hiperamonemia

§ Uremia

§ Hepatotoxicidad: Se ha planteado que ciertos productos de la degradación de la glutamina parenteral son potencialmente hepatotóxicos.

§ Toxicidad: Cuando una solución contiene grandes cantidades de un aa’s se crea un desbalance que reduce la síntesis proteíca. Se ha visto intoxicación por amonio con el uso de soluciones con grandes cantidades de glicina. Igualmente se pueden producir toxicidad por interacción química entre varios componentes de la solución. A modo de ejemplo, se ha informado que el triptofano interactúa con el bisulfito de sodio.