pmid: "22028151"
title: "Glutamina como um imunonutriente."
authors: "Kim H"
journal: "Yonsei medical journal"
pubdate: "2011 Nov"
doi: "10.3349/ymj.2011.52.6.892"
source: "PMC Full Text"

Glutamina como um imunonutriente.

Autores

Kim H

Periodico

Yonsei medical journal (2011 Nov)

Conteudo

Glutamina como um Imunonutriente
A suplementação dietética com nutrientes que melhoram a função imunológica é benéfica em pacientes com doenças cirúrgicas e críticas. A desnutrição e a disfunção imunológica são características comuns em pacientes hospitalizados. Nutrientes específicos com efeitos imunológicos e farmacológicos, quando consumidos em quantidades acima da necessidade diária, são denominados nutrientes que melhoram a imunidade ou imunonutrientes. A suplementação de imunonutrientes é importante especialmente para pacientes com imunodeficiência, infecções virais ou infecções graves acompanhadas de um estado de desnutrição. Os imunonutrientes representativos são arginina, ácidos graxos ômega-3, glutamina, nucleotídeos, betacaroteno e/ou aminoácidos de cadeia ramificada. A glutamina é o aminoácido mais abundante e desempenha múltiplos papéis no corpo humano. No entanto, a glutamina é esgotada dos estoques musculares durante estresse metabólico grave, incluindo sepse e cirurgia de grande porte. Portanto, é considerada condicionalmente essencial nessas condições. Esta revisão discute o papel fisiológico da glutamina, o modo e a dose para administração de glutamina, bem como a melhora de certos estados de doença após a suplementação de glutamina. Embora a imunonutrição não tenha sido amplamente assimilada por clínicos além de nutricionistas, os imunonutrientes, incluindo a glutamina, podem exercer influência benéfica em diversas populações de pacientes.
INTRODUÇÃO
Vários estudos clínicos investigaram os efeitos benéficos da nutrição enteral ou parenteral após cirurgia, trauma, infecção, jejum ou lesão. Embora os mecanismos pelos quais os nutrientes melhoram certos estados de doença ainda não tenham sido esclarecidos, foram demonstrados redução da morbidade e menor tempo de internação em pacientes sépticos, bem como redução da infecção de feridas em pacientes queimados após alimentação enteral de nutrientes. Pacientes criticamente enfermos que receberam a fórmula imunológica apresentaram restauração mais rápida da mitogênese linfocitária, redução de complicações infecciosas e menor mortalidade do que aqueles que não receberam. Portanto, clínicos e nutricionistas têm se concentrado na composição da mistura de nutrientes. Arginina e ácidos graxos ômega-3, com ou sem glutamina, nucleotídeos, betacaroteno e/ou aminoácidos de cadeia ramificada são nutrientes importantes na fórmula. Eles são chamados de nutrientes que melhoram a imunidade. O termo "imunonutrição" tem sido baseado no conceito de que a desnutrição prejudica a função imunológica. Na imunonutrição, quantidades supranormais de nutrientes são fornecidas para atingir efeitos farmacológicos por via enteral ou parenteral.
Nesta revisão, um único nutriente, a glutamina, será discutido, pois foi anteriormente omitido da maioria das alimentações enterais e de todas as infusões parenterais. Isso pode ter ocorrido devido ao fato de a glutamina ser abundante no corpo e, portanto, não ser um aminoácido essencial. Além disso, a solubilidade da glutamina é baixa em meio aquoso, o que a torna inadequada para nutrição enteral e parenteral. Durante o estresse catabólico (trauma, sepse, queimadura), a glutamina é rapidamente liberada dos estoques musculares e do soro, e os níveis intracelulares de glutamina diminuem. Portanto, a glutamina torna-se condicionalmente essencial nessas condições. Esta revisão discute se a suplementação de glutamina melhora as funções fisiológicas e imunológicas de pacientes gravemente enfermos, resumindo o papel da glutamina no corpo humano, os tipos e doses de suplementação de glutamina e as mudanças nos estados de doença após a administração de glutamina.
PAPEL FISIOLÓGICO
A glutamina fornece combustível para células de rápida divisão (particularmente linfócitos e enterócitos), bem como para as células epiteliais dos intestinos. A glutamina mantém a função de barreira intestinal e é precursora do antioxidante endógeno glutationa. Ela desempenha um papel importante no transporte de nitrogênio dentro do corpo e serve como substrato para a amoniogênese renal. A glutamina induz a expressão de proteínas de choque térmico e estimula a síntese de nucleotídeos. Mediadores de sinalização, como as proteínas quinases reguladas por sinal extracelular que regulam a diferenciação celular, são ativados pela glutamina. A glutamina contribui para a formação de mucina e a integridade da superfície intestinal, mediando a síntese de N-acetilglicosamina e N-acetilgalactosamina.
Precursor da glutationa
As concentrações de glutationa são subótimas em condições clínicas como infecção por HIV, infecção por hepatite C, cirrose, diabetes tipo II, colite ulcerativa e infarto do miocárdio. Três aminoácidos são necessários para sintetizar a glutationa: glicina, ácido glutâmico e cisteína. A glutamina é facilmente convertida em ácido glutâmico e produz a glutationa antioxidante. Portanto, a suplementação de glutamina pode ter efeitos benéficos para reduzir os sintomas de distúrbios inflamatórios e pode proteger contra o efeito danoso do estresse oxidativo. Embora a glutamina seja um substrato importante para a glutationa, sua capacidade de sintetizar glutationa é influenciada pela presença de cisteína e glicina. O fornecimento de aminoácidos contendo enxofre que podem ser convertidos em cisteína também é um ponto importante a ser considerado para a suplementação de glutamina.
Integridade da mucosa intestinal e função imunológica
A glutamina tem um papel importante na imunidade mediada por células e na integridade da mucosa intestinal. Durante estresse metabólico severo (isto é, trauma, sepse, cirurgia de grande porte, transplante de medula óssea, quimioterapia e radioterapia), os estoques de glutamina são depletados. A suplementação de glutamina durante a doença aumenta a função da barreira intestinal e dos linfócitos e preserva a massa corporal magra. A glutamina protege contra o choque séptico ao prevenir a depleção de glutationa e, assim, reduzir a morte celular que ocorre durante o choque. Em pacientes cirúrgicos ou oncológicos, a suplementação de glutamina diminui a produção de algumas citocinas pró-inflamatórias, o que pode estar associado à inibição do fator nuclear-κB e da proteína quinase ativada por mitógeno p38 na mucosa intestinal pela suplementação de glutamina em pacientes com doença de Crohn.
Expressão da proteína de choque térmico
A proteína de choque térmico desempenha um papel na proteção tecidual após estresse ou lesão, pois sua ausência leva a um aumento da apoptose celular. A glutamina induz a expressão da proteína de choque térmico e reduz a expressão de citocinas inflamatórias. O efeito da glutamina na indução da proteína de choque térmico pode estar relacionado aos efeitos benéficos da suplementação de glutamina, como a diminuição do tempo de internação hospitalar e do tempo de ventilação mecânica em pacientes críticos.
Conversão em arginina e redução da resistência à insulina
A glutamina é um precursor importante para a arginina por meio do transporte interorgânico de citrulina. Além disso, a glutamina reduz a resistência à insulina.
Regulação negativa do receptor Toll-like 4 (TLR4)
Quando as células são expostas a lipopolissacarídeos, a expressão de TLR4 e da proteína adaptadora de sinal MyD88 é regulada positivamente, o que leva à indução de citocinas inflamatórias como TNF-α, IL-1 e IL-6 e lesão da mucosa intestinal. A alimentação enteral com glutamina reduz a indução de mRNA de TLR4, MyD88 e TRAF6, e suprime a lesão da membrana mucosa do intestino delgado causada pela endotoxemia por LPS em ratos. A glutamina induziu a regulação negativa da expressão de TLR4 em células epiteliais intestinais infectadas com bactérias gram-negativas. A resposta imune dependente de TLR4 e a resposta antibacteriana/anti-inflamatória após a suplementação de glutamina foram relatadas em pacientes sépticos.
MODO E DOSE DE SUPLEMENTAÇÃO
Dipeptídeo de glutamina como suplemento
Para superar a baixa estabilidade da glutamina em ambiente aquoso, a glutamina acoplada a outro aminoácido (glicina ou alanina) foi desenvolvida como componente de mistura nutricional. A glutamina se acopla à alanina ou glicina para formar um dipeptídeo menos degradável. Tanto a L-Glutamina quanto a L-alanil-L-glutamina preveniram a morte de enterócitos neonatais induzida por oxidante ou endotoxina in vitro.
Em humanos, as concentrações arteriais de glutamina foram melhores após administração parenteral de alanil-glutamina do que após administração de glutamina livre. Pacientes com peritonite que receberam uma solução contendo L-alanil-L-glutamina tiveram taxas de mortalidade mais baixas do que aqueles que receberam nutrição sem ela.
Empacotamento a seco de glutamina e proteínas ricas em glutamina
A glutamina é facilmente degradada em solução em um produto tóxico - piroglutamato - particularmente durante a esterilização por calor. Portanto, fórmulas com aminoácidos de glutamina livre são embaladas a seco e reconstituídas imediatamente antes da administração. Proteínas ricas em glutamina poderiam ser utilizadas como suplemento de glutamina para evitar problemas de toxicidade em fórmulas líquidas preparadas. Um estudo recente mostrou que uma dieta imunomoduladora suplementada com arginina aumentou a glutamina plasmática, possivelmente aumentando a síntese de novo de glutamina a partir da arginina em pacientes no pós-operatório. A interação/interconversão de aminoácidos e nutrientes é um importante campo de pesquisa a ser resolvido na imunonutrição.
Doses de glutamina
A administração oral de glutamina (0,3 g/kg de peso corporal/dia) mostrou efeitos benéficos na integridade intestinal e na incidência geral de enterocolite necrosante/septicemia em recém-nascidos prematuros. A administração de nutrição enteral com uma fórmula enriquecida com glutamina (30,5 g/100 g de proteína alimentar) resultou em uma diminuição significativa na incidência de pneumonia, bacteremia e sepse em pacientes criticamente enfermos em comparação com a alimentação controle (3,5 g/100 g de proteína). A infusão intravenosa de dipeptídeo de glutamina como L-alanil-glutamina (0,285 g/kg de peso corporal/dia) reduziu a taxa de mortalidade em pacientes criticamente enfermos. A nutrição parenteral total suplementada com glutamina (0,4 g/kg de peso corporal/dia) diminui significativamente a contagem de leucócitos e células natural killer e, portanto, suprime a inflamação em pacientes com síndrome da resposta inflamatória sistêmica.
ESTADO DA DOENÇA APÓS SUPLEMENTAÇÃO
Gravidade da doença em pacientes na unidade de terapia intensiva (UTI) e pacientes sépticos
Pacientes na UTI apresentam concentrações plasmáticas baixas de glutamina (<0,42 mmol/L) no momento da admissão, o que pode estar relacionado à gravidade de sua doença e à alta taxa de mortalidade. A suplementação de glutamina reduziu a infecção e a inflamação em pacientes criticamente enfermos, mas o tempo de internação não foi alterado pela suplementação de glutamina. Em pacientes cirúrgicos ou criticamente enfermos, a adição de glutamina reduziu as taxas de infecção e encurtou o tempo de internação hospitalar, mas não teve efeito sobre a mortalidade. Embora seja controverso se a suplementação de glutamina reduz a mortalidade ou o tempo de hospitalização em pacientes na UTI e pacientes criticamente enfermos, a suplementação diminui sua taxa de infecção e inflamação.
Pacientes submetidos a quimioterapia e pacientes após transplante de células-tronco hematopoiéticas
Alimentação enteral de glutamina reduziu a mucosite em pacientes em quimioterapia e em pacientes com câncer de cabeça e pescoço submetidos à radioterapia. A nutrição parenteral total com glutamina reduziu a gravidade e a duração da mucosite, bem como a duração da hospitalização em pacientes submetidos a transplante de medula óssea. A nutrição parenteral total suplementada com dipeptídeo de glutamina não teve efeito sobre o período neutropênico, febre, antibióticos extras ou escores de toxicidade, mas resultou em ganho de peso corporal por ciclo de tratamento em pacientes hematológicos catabólicos com quimioterapia intensiva. Embora a glutamina tenha mostrado efeitos positivos na mucosite do trato gastrointestinal causada por quimioterapia, radioterapia e caquexia do câncer com depleção de glutamina do músculo esquelético, o uso de glutamina nessa população de pacientes ainda é debatido. Isso porque a glutamina pode ser uma fonte de energia para enterócitos e linfócitos, bem como para células malignas.
Síndrome do intestino curto e doença de Crohn
Não houve evidência de efeitos benéficos da glutamina na função intestinal em pacientes com síndrome do intestino curto. A permeabilidade intestinal foi ligeiramente melhorada pela suplementação de glutamina em pacientes com doença de Crohn. Em pacientes com doença de Crohn, o conteúdo de glutationa na mucosa é reduzido em comparação com os controles. No entanto, a suplementação oral de glutamina não teve efeito sobre a inflamação em humanos. Uma nova fórmula foi sugerida para aumentar a eficácia da glutamina no local das lesões da mucosa. Aminoácidos candidatos, como arginina, glicina e cisteína, devem ser avaliados no futuro.
Bebês prematuros
A administração parenteral de glutamina tem resultados dramáticos em bebês prematuros. Bebês suplementados com glutamina com peso corporal inferior a 800 g necessitaram de menos dias em nutrição parenteral total, tiveram um tempo menor para atingir a alimentação plena e precisaram de menos tempo no ventilador. A suplementação parenteral de glutamina melhorou a tolerância hepática em bebês com peso muito baixo ao nascer e preveniu a sepse. Mais ensaios em larga escala são necessários para determinar a eficácia da glutamina nesses bebês prematuros de alto risco.
CONCLUSÃO
Em geral, a suplementação de glutamina reduz a taxa de infecção, inflamação, tempo de internação hospitalar e mortalidade, além de melhorar a função de barreira intestinal e a função imunológica, especialmente a imunidade mediada por células, em pacientes criticamente enfermos. Estudos futuros devem focar no tipo de fórmula, dose, via de administração, duração e momento da suplementação de glutamina. Estudos sobre o mecanismo de ação específico da glutamina em relação às doenças serão úteis para prevenir infecção secundária e progressão da doença. A combinação de imunonutrientes pode ter efeitos sinérgicos nas funções fisiológica e imunológica de nutrientes individuais. A interconversão e interação de nutrientes são questões a serem abordadas. O uso inadequado de imunonutrientes pode ser potencialmente prejudicial. Portanto, uma análise mais detalhada de relatos anteriores, incluindo a patogênese das doenças, é necessária antes da suplementação de imunonutrientes, incluindo a glutamina. A imunonutrição pode ser potencialmente útil como uma modalidade terapêutica com comunicação próxima e troca de informações entre clínicos e especialistas em nutrição.
Os autores não possuem conflitos de interesses financeiros.
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Imunonutrição
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Regulação da expressão gênica de mamíferos por aminoácidos no intestino
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Imunonutrientes e neonatos
Efeito do fornecimento isolado e combinado de glutamina, glicina, N-acetilcisteína e ácido R,S-alfa-lipóico no conteúdo de glutationa de células mielomonocíticas
Papel da administração de glutamina na imunidade celular após nutrição parenteral total enriquecida com glutamina em pacientes com síndrome da resposta inflamatória sistêmica
A suplementação de glutamina diminui a permeabilidade intestinal e preserva a integridade da mucosa intestinal em pacientes criticamente enfermos
Glutamina: essencial para a nutrição imunológica em pacientes críticos
Imunonutrição em pacientes cirúrgicos
Imunonutrição em pacientes oncológicos
Eficácia clínica e metabólica da nutrição parenteral suplementada com glutamina após transplante de medula óssea. Um estudo randomizado, duplo-cego e controlado
A suplementação parenteral com dipeptídeo de glutamina não melhora a toxicidade induzida por quimioterapia
Uso de L-glutamina no tratamento e prevenção de mucosite e caquexia: uma perspectiva naturopática
Influência de uma fórmula imunoestimulante em pacientes ambulatoriais pós-cirúrgicos com câncer de cabeça e pescoço
A glutamina atenua a lesão pulmonar e melhora a sobrevida após sepse: papel da expressão aumentada de proteínas de choque térmico
Efeito da glutamina na função imunológica em pacientes cirúrgicos
O efeito modulador inflamatório da nutrição parenteral total enriquecida com glutamina em pacientes com câncer gastrointestinal no pós-operatório
Glutamina e arginina combinadas diminuem a produção de citocinas pró-inflamatórias por biópsias de pacientes com doença de Crohn, em associação com alterações nas vias do fator nuclear kappaB e da proteína quinase ativada por mitógeno p38
A glutamina parenteral aumenta a proteína de choque térmico 70 sérica em pacientes críticos
A glutamina atenua a lesão pulmonar e melhora a sobrevida após sepse: papel da expressão aumentada de proteínas de choque térmico
Metabolismo intestinal e hepático de glutamina e citrulina em humanos
Troca interorgânica de aminoácidos em humanos: consequências para o metabolismo de arginina e citrulina
A nutrição parenteral total suplementada com dipeptídeo de L-alanil-L-glutamina reduz complicações infecciosas e intolerância à glicose em pacientes críticos: o estudo francês controlado, randomizado, duplo-cego e multicêntrico
O lipopolissacarídeo ativa vias de sinalização distintas em linhagens de células epiteliais intestinais que expressam receptores Toll-like
O tratamento com glutamina está associado à regulação negativa da expressão do receptor Toll-like 4 e do fator de diferenciação mieloide 88 e à diminuição da lesão da mucosa intestinal causada por endotoxemia por lipopolissacarídeo em ratos
A expressão diminuída do receptor Toll-like 4 e de MD-2 se correlaciona com a proteção das células epiteliais intestinais contra a expressão gênica pró-inflamatória desregulada em resposta ao lipopolissacarídeo bacteriano
A via de administração (enteral ou parenteral) afeta a contribuição da L-glutamina para a síntese de novo de L-arginina em camundongos: um estudo com isótopos estáveis
L-glutamina ou L-alanil-L-glutamina previne a morte de enterócitos neonatais induzida por oxidante ou endotoxina
A via de administração (enteral ou parenteral) afeta a conversão de L-[2-15N]glutamina marcada isotopicamente em citrulina e arginina em humanos
A nutrição parenteral suplementada com L-alanil-L-glutamina melhora a morbidade infecciosa na peritonite secundária
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