Proteínas en nutrición artificial

Situación de agresión aguda

ABELARDO GARCÍA DE LORENZO

Servicio de Medicina Intensiva. Departamento de CirugíaHospital Universitario La Paz. Madrid

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Introducción . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . VMetabolismo protéico en la enfermedad grave . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1Necesidades de aporte proteico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2Conclusiones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8Bibliografía . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

Introducción

¿Existe alguna contraindicación mayor paraaportar algún aminoácido específico en lasdietas de los pacientes que reciben soportenutricional artificial por vía enteral? Y si esasí, ¿cuáles son estas contraindicaciones yporqué?

Éstas y otras preguntas son las que intenta-mos resolver en esta colección centrada enProteínas y Nutrición Enteral en diferentesescenarios clínicos. Para ello hemos divididola obra, en aras de su más fácil lectura ymanejo, en seis monografías escritas porautoridades del soporte nutricional artificiales sus respectivos campos: Pediatría, Geriatría,Patología hepatopancreática, Alimentación ynutrición del paciente adulto, Patología renal yPatología crítica.

A medida que hemos ido conociendo lascaracterísticas y funciones de las proteínas ysus diferentes tipos, así como su mayor com-

plejidad metabólica, hemos podido introdu-cirnos en más y más profundos campos de lafisiología humana, entendiendo conceptosnovedosos como la dispensabilidad (o indis-pensabilidad, en la mayoría de las situacionesclínicas) de un aminoácido en particular o deun determinado grupo de aminoácidos conresponsabilidad sobre diferentes procesosmetabólicos.

Esperamos que esta colección, práctica yescrita con espíritu didáctico, se convierta enuna herramienta de conocimiento y consultapara todos los que ejercen su actividad asis-tencial en relación con el metabolismo y lanutrición, y también, en general, para todosaquellos que quieran saber más.

DR ABELARDO GARCÍA DE LORENZO Y MATEOS

Presidente de la SENPE

Introducción

Durante la agresión aumenta el catabo-lismo proteico muscular esquelético. Las pér-didas de nitrógeno en una situación de enfer-medad aguda pueden ser estimadas en 0,6 gde proteínas/kg/día, pudiéndose elevar a 0,9 y1,2 g/kg/día.

En la agresión aguda se pueden distinguirdos fases con respuesta metabólica diferente:la fase ebb y la fase flow (tabla 1):

• En la fase ebb tiene lugar un aumento delcatabolismo proteico y liberación de ami-noácidos. Estos últimos serán empleadospor el hígado en la síntesis de proteínasreactantes de fase aguda y, posterior-mente, en la neoglucogénesis. Esta prote-ólisis acelerada no se atenúa con el pasodel tiempo, como ocurría en el ayuno,sino que se mantiene y ocasiona unaimportante pérdida proteica muscular yvisceral, terminando por afectar a enzi-

mas y otros péptidos con funciones espe-cíficas, algunas de ellas vitales, lo quecomporta, por lo tanto, un factor limi-tante para la supervivencia.

• En la fase flow persiste un incremento dela síntesis de reactantes de fase aguda ydel catabolismo proteico. Los aminoáci-dos obtenidos son fundamentalmente ala-nina y glutamina, que constituyen el 70 %del total, y son destinados mayoritaria-mente a la neoglucogénesis, sobre todo laalanina. La glutamina es además un sus-trato metabólico excelente para lamucosa intestinal y las células del sistemainmune. En definitiva, produce un catabo-lismo neto de la masa magra, favorecidopor otros factores como acidosis meta-bólica, malnutrición previa o reposo pro-longado, que desde el punto de vista clí-nico se traduce en una pérdida ostensiblede masa muscular y en un balance nitro-

Metabolismo proteico en la enfermedad grave

Tabla 1. Fases de la respuesta metabólica al estrés

Fase EBB Fase FLOW

Duración 48-72 h Varios días - semanasPerfusión tisular ↓ ↑Consumo de oxígeno ↓ ↑Actividad metabólica ↓ ↑↑Catabolismo ↑ ↑↑Producción de sustratos ↑ ↑Utilización de sustratos ↓ ↑Hidratos de carbono ↑ Glucogenogénesis ↑ NeoglucogénesisProteínas ↑↑ Proteólisis ↑ ProteólisisLípidos ↑ Cetogénesis ↑ Oxidación de ácidos grasos

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genado negativo por incremento de laexcreción de nitrógeno ureico. Por elcontrario, en el ayuno prolongado, elcatabolismo proteico se encuentra ate-nuado y por lo tanto no está aumentadala excreción urinaria de nitrógeno.

También se producen cambios importan-tes en el metabolismo nitrogenado desdeun punto de vista cualitativo: los aminoáci-dos (AA) de cadena ramificada (AAR) sonempleados como fuente energética para lasíntesis de alanina y glutamina, que a su vezson rápidamente captadas por el hígadocomo sustratos neoglucogénicos, en tanto

que otros AA (como la fenilalanina y el trip-tófano), que no se pueden metabolizar en elmúsculo esquelético, son liberados enimportantes cantidades al torrente circula-torio. De este modo, un patrón típico deaminograma plasmático en la enfermedad secaracterizaría por: aumento significativo delos AA aromáticos (fenilalanina y tirosina) yde los AA sulfurados (metionina, taurina ycisteína), aumento leve de alanina, aspártico,glutámico y prolina, niveles normales obajos de los AA ramificados (AAR: valina,leucina, isoleucina) y niveles normales de gli-cina, serina, treonina, lisina, histidina y trip-tófano.

Cantidad

Las pérdidas proteicas observadas en lospacientes superan las recomendacionesestándar de aporte (RDA) de 0,57 g/kg/día.En la NP se recomiendan aportes de 1-1,9 gde aminoácidos/kg de peso y día (tabla 2),dependiendo de la situación de estrés meta-bólico (tabla 3).

En la situación de inflamación, la excreciónnitrogenada urinaria aumenta y, aunque en lasepsis raramente supera los 16-18 g N/día, enel contexto del paciente politraumatizadopuede alcanzar y superar los 50 g N/día (fig.1). La captación de AA por el músculo queda

inhibida y se incrementa la captación hepá-tica, por una parte para la neoglucogénesis, ypor otra para la producción de reactantes defase aguda hepáticos y reparación de las heri-das. Por lo tanto, los suministradores de AAson los músculos, pero también –y esto esimportante– el tejido conectivo y el intestinoque no está estimulado (fig. 2).

En la agresión, el 50 % del N de los AA libe-rados por el músculo está suministrado pordos AA: glutamina y alanina. Para soportar lasnecesidades continuamente elevadas de glu-tamina, se precisa la participación de AA decadena ramificada (AARR) que se conviertenen glutamina y posteriormente en arginina.

Necesidades de aporte proteico

* En NP no se debe aportar menos de 1 g/AA/kg/día.** Superar un aporte de AA/kg/día > de 2,5 puede ser perjudicial en algunas situaciones.

Tabla 2. Aporte calórico y nitrogenado en función del grado de estrés

Grado AA/kg/día Relación kcalnp: gN2

0 1* – 1,2 150:1

1 1,2 – 1,4 130:1

2 1,4 – 1,7 110:1

3 > 1,7** 80-100:1

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Calidad

En el contexto de los pacientes potencial-mente susceptibles de fallecer por una enti-dad nosológica dada, un considerable porcen-taje de ellos es capaz de recibir soportenutricional especializado, en cuyo caso los AAo las proteínas suponen una parte cada vezmejor explorada. A la luz de los actualesconocimientos existen tres AA o bloques deAA que han demostrado incidencia sobre lamorbimortalidad en situación de agresión: losAAR o AA de cadena ramificada (valina, leu-cina e isoleucina), la glutamina (Gln) y la argi-nina (Arg).

Aminoácidos de cadena ramificada (AAR)El aporte de valina, leucina, isoleucina inhibe

la degradación, estimula la síntesis proteica eincrementa los niveles de glutamina. Mientrasque la alanina en el hepatocito se va a con-vertir en glucosa-6-P, la glutamina va a consti-tuirse en sustrato energético para las célulasdel intestino delgado y grueso, preservandoasí la integridad de la pared y evitando la tras-locación bacteriana. Además, la glutamina esfundamental en la sepsis para el funciona-miento de las células del sistema inmune ypara las implicadas en la reparación de los

* En NP no se debe aportar menos de 1 g/AA/kg/día.** Superar un aporte de AA/kg/día > de 2,5 p uede ser perjudicial en algunas situaciones.

Tabla 3. Categorías de estrés metabólico

Situación No estrés - Ayuno Cirugía electiva Traumatismo Sepsis

Grado de estrés 0 1 2 3

Nitrógeno en orina 5 5 – 10 10 – 15 > 15(g/dl)

Glucemia* (mg/dl) 100 ± 25 150 ± 25 150 ± 25 250 ± 50

Índice V02

(ml/min/m2) 90 ± 10 130 ± 60 140 ± 60 160 ± 10

Resistencia a la insulina No No Sí/No Sí

RQ** 0,70 0,85 0,85 0,85 – 1

FIGURA 1. Estereotipo de patrón metabólicoen la situación de máxima agresión conocida:quemado crítico.

tejidos, dado que se produce un incrementopor parte de los linfocitos y macrófagos desus necesidades como sustrato energéticopor oxidación parcial de la misma y a queaumentan tanto el número como la actividadde estas células. Hay que destacar que, posi-blemente, al igual que otros patrones de AAno-estándar, no deben aportarse más que unlimitado número de días (± 7-12 días). Cabereferir que sólo se han publicado buenosresultados (mortalidad-síntesis proteica) conel aporte de soluciones parenterales de AAenriquecidas con AA de cadena ramificada al45 %. La dosis recomendada de este patrónde AA es de 1,1-1,5 g/kg/día. En nuestra expe-riencia, estos AAR han reducido la mortali-dad en los pacientes críticos sépticos.

GlutaminaSu administración como tratamiento nutri-

cional y terapéutico posee efectos a nivelmuscular (restaura la depleción de glutaminaposestrés), intestinal y pulmonar (nutrienteespecífico para el enterocito y neumocito,respectivamente) e inmunológico (estimula lafunción inmune). También nutre al riñón yhace que éste órgano la convierta en argininavía citrulina (fig. 3). Se han obtenido buenosresultados en pacientes posoperados, en losportadores de intestino corto, en los someti-dos a trasplante de médula ósea y en losenfermos críticos. Se ha referido que mejorael balance nitrogenado, previene la atrofia dela mucosa intestinal, de la alteración de lapermeabilidad y que disminuye tanto las

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FIGURA 2. Interrrelación de los aminoácidos, su generación y lugares de metabolización.

Arginina

Glutamina

Glutamina

Glutamina

CitrulinaUrea

Arginina

Aspartato

Glutamato

Alanina

Glutamina

Glutamato

Alanina

AARR

Citrulina

Ornitina

Alanina

NH4

Ciclode laurea

complicaciones infecciosas como la estanciahospitalaria y la mortalidad. La dosis habitual-mente recomendada es de 20-30 g/día o del20-30 % de las calorías proteicas o > 0,2g/kg/día. La experiencia clínica derivada de suaporte enteral se ha realizado conjuntamentecon otros nutrientes o añadiéndola a la dietaen cantidades aleatorias y en diversas pre-sentaciones galénicas. Una NP enriquecidacon glutamina libre es actualmente imposiblede conseguir como preparación galénica, y espor ello que se emplean diversas alternativas:L-Gln, dipéptidos (Ala-Gln y Gly-Gln) y ceto-análogos.

Por el momento no existe ninguna presen-tación comercial de L-Gln, aunque hay publi-caciones de estudios clínicos con buenosresultados.

Por lo que se refiere a los dipéptidos deGln existen dos posibilidades: alanina-Gln yglicina-Gln. Sobre estas dos posibilidades sedispone actualmente de un gran número depublicaciones y metaanálisis que refieren ven-tajas para ambas posibilidades en tres tiposde pacientes: críticos (incluidos los politrau-matizados), trasplante de médula ósea y qui-rúrgicos (neoplasias digestivas e intestinocorto).

Una tercera posibilidad son los cetoanálo-gos de los AA (ornitina alfa-cetoglutarato y

alfa-cetoglutarato) que por vía glutamato seconvertirán en Gln. Existe un producto (fuerade vademécum hospitalario), la ornitina alfa-cetoglutarato, que según alguna línea deinvestigación (posoperatorio ...) podría tenerefectos beneficiosos.

En la agresión, el empleo de glutamina (Gln)en parece ser de primordial interés, ya quedisminuye las concentraciones plasmáticas eintracelulares de este aminoácido. Los princi-pales órganos y células ávidos de Gln son elhígado, los linfocitos y macrófagos, y las célu-las de división rápida. Este fuerte descenso dela Gln puede alcanzar decrementos de hastael 50 %. En estas situaciones se invierten lasfunciones de algunos de los órganos dadoreso receptores de Gln, siendo así que el riñónse transforma en dador mientras que el pul-món, sobre todo si se ha desarrollado un dis-trés respiratorio agudo, se convierte enreceptor. En situaciones de estrés, la tasa deliberación de Gln por parte del músculo estáincrementada, dado que es fundamental parael funcionamiento de las células del sistemainmune y de las células implicadas en la repa-ración de tejidos, puesto que en situacionesde sepsis, quemaduras, cirugía o trauma seproduce un aumento tanto del número comode la actividad de los linfocitos y macrófagos.En ratas a las que se provoca una situación deendotoxinemia, se observa una aceleraciónde la liberación de Gln por parte del pulmóny de los músculos esqueléticos, el riñón cesade consumir Gln y cambia para liberarla a lavena renal, de modo que entre los tres órga-nos contribuyen a mantener el pool plasmá-tico, dado que en estas situaciones la ingestaestá muy disminuida o anulada. Asimismo,decrece la producción de arginina a partir dela Gln vía citrulina. Este pool es el encargadode suministrar las necesidades de Gln alintestino, pero sobre todo, en estas situacio-nes sépticas, al hígado y a las células del sis-tema inmune. Diferentes revisiones sistemáti-

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FIGURA 3. Paso de glutamina a arginina, víacitrulina.

NH4

AA ramificados

Glutamato

Glutamina

Ornitina

Citrulina

Arginina

Citrulina

Aspartato

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cas indican la eficacia del aporte de más de0,2 g/kg/día de este AA en los casos de agre-sión aguda.

Arginina (Arg)Este AA ha despertado un extraordinario

interés en la agresión.Aunque es un aminoá-cido condicionalmente indispensable, sinembargo en pacientes críticos esa categoríasuele convertirse en imprescindible. Unaumento del aporte de arginina (por vía ente-ral) mejora la respuesta inmunitaria y la cica-trización de las heridas. La experiencia clínicaderivada de su aporte enteral ha sido reali-zada junto con otros farmaconutrientes.Recientemente se están comercializandosoluciones de AA con cargas de este AAsuperiores a las habitualmente recomenda-das. Se considera dosis alta de Arg cuando sesuperan los 20 g/día. Su actividad como factoracelerador en la cicatrización de heridas, sueficacia beneficiosa en la expoliación nitroge-nada y el ser mediador de liberación de insu-lina, catecolaminas y somatostatina son efec-tos bien conocidos. Pero aún existe unanueva faceta, asimismo extraordinariamenteinteresante, con respecto a la Arg y es el des-cubrimiento de la formación de óxido nítricoen el curso del metabolismo de este AA endiferentes tipos de células como en el endo-telio vascular, en células nerviosas y en leu-cocitos (fig. 4). El óxido nítrico sólo puedeser originado a partir de la L-arginina y sutasa de producción depende de la concentra-ción de la misma, siendo modulada a su vezpor la arginina metilada como antagonista ypor la inducción de la sintetasa del óxidonítrico mediada por el TNF y otras citocinascomo la IL-1 y la IL-6. La actuación del óxidonítrico (NO) formado a partir de la Arg com-porta acciones tan importantes como inhibi-

ción de la agregación plaquetaria, regulaciónde la termogénesis, una clara acción vasodila-tadora, así como agente citotóxico y citostá-tico para diversos gérmenes y células tumo-rales, siendo bien conocido su protagonismoen la sepsis y en el shock séptico. Es por elloque la producción de NO puede ser proble-mática en el contexto del paciente grave, porlo que hoy en día se desaconseja el aporte dedietas enterales ricas en Arg en el pacientecríticamente enfermo y máxime si éste esséptico.

TaurinaLa taurina (Tau) tiene un importante papel

en la conjugación de los ácidos biliares, en laregulación del volumen celular, en la funciónneural y retiniana, en la agregación plaqueta-ria y como antioxidante. Se ha descrito quepuede llegar a actuar como agente inotró-pico positivo y como antiarrítmico por susfunciones como estabilizador del potencialde membrana y como potenciador del trans-porte de calcio.Asimismo, conocemos que estípico de la insuficiencia renal crónica la pre-sentación de bajos niveles intracelulares detaurina, que se correlacionan con la fatiga del

FIGURA 4. Arginina y producción de óxidonítrico (NO).

Síntesis depoliaminas

IGF-1

Ornitina

Arginina

Síntesis de óxido nítrico Citrulina

Ciclo dela urea

Acción secretagoga• GH• Prolactina• Insulina

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paciente urémico, así como también en lospacientes politraumatizados y, cabe referirque incluso se han descrito bajos nivelesintracelulares y renales de taurina en huma-nos y en ratas diabéticas, respectivamente.Actualmente se comercializa una formulaciónparenteral de AA con taurina (formulaciónestándar a precio estándar) y en breve plazose pondrá en el mercado español una formu-lación de AA con taurina y mayores cantida-des de arginina de las habituales.

GlicinaLa glicina (Gly), o ácido aminoacético, se ha

considerado desde siempre un AA no esencialo dispensable (AANE), tal y como se observaen la clásica tabulación de Rose o gold stan-dard de los AA.

Cuando se revisan las RDA o las recomen-daciones de la FAO/ WHO/UNU, éste y otrosAANE no están representados. Asimismo, sepuede considerar que tiene una ciertaleyenda negra en el mundo de la pediatría(neonatología) y hasta en el de los adultosdebido a su supuesta toxicidad.

Ahora bien, recientes avances científicos ypublicaciones indican que estas premisasestán en revisión, considerándose actual-mente que la Gly puede ser un AA indispen-sable condicional: necesario en la NPT pediá-trica, implicado en la disminución de la toxi-cidad de los radicales libres vía glutatión, conexcelente tolerancia a altas dosis cuando seadministra como dipéptido junto con la glu-tamina (Gly-Gln).

NucleótidosSu efecto principal consiste en la estimula-

ción del sistema inmunitario (constatado expe-rimentalmente) así como en la madurez intes-tinal del prematuro y del bebé normal (menorincidencia de diarrea asociada a alimentaciónmaterna). La experiencia clínica derivada de suaporte enteral en adultos ha sido realizadaconjuntamente con otros farmaconutrientes ytambién se ha centrado en los pacientes por-tadores de hepatopatía. En nutrición parente-ral (NP) se ha iniciado una línea de investiga-ción que cubre tanto a los hepatópatas comoa los pacientes en situación de agresión.

A la luz de los actuales conocimientos, lospacientes en situación crítica que precisansoporte nutricional especializado deben reci-bir dietas, tanto enterales como parenterales,hiperproteicas siempre que no presentenpatología hepática descompensada o insufi-ciencia renal sin proceso depurador externo.Consideramos que una dieta es hiperpro-teica cuando la carga de proteínas supera al20 % del total calórico.

En lo que se refiere a la calidad de los AAque deben administrarse, creemos que la Gln

es el AA que –aportado tanto por vía paren-teral como enteral– ha demostrado losmayores beneficios sobre morbimortalidaden los pacientes críticamente enfermos conindependencia de su etiología.

Los AARR por vía intravenosa han demos-trado disminuir la mortalidad en los pacien-tes críticos sépticos. Por tratarse de un temaen constante debate, debemos prestar espe-cial atención con las dietas enterales ricas enarginina que se proporcionan a los pacientessépticos graves.

Conclusión

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