С развитием клинического питания и углубленным пониманием метаболизма организма некоторые ученые предложили концепцию иммунопитания, которая регулирует метаболизм в соответствии с различными метаболическими характеристиками тканей органов и подчеркивает питательные эффекты специальных питательных веществ, используя их фармакологические эффекты для достижения цели регулирования метаболизма организма и улучшения иммунной функции.
Основные исследования иммунного питания были проведены в 1980-х годах. С уровня иммунологии и молекулярной биологии было признано, что в ответ на внешнюю агрессию организм вырабатывает синдром системного воспалительного ответа (SIRS), который в дальнейшем развивается в дисфункцию нервной и эндокринной систем и множества органов. В то же время кишечный барьер становится дисфункциональным в ответ на стресс, и бактерии и эндотоксины проникают в организм через слизистый барьер, что в дальнейшем приводит к ряду изменений, таких как SIRS и MODS.
I. Концепция энтерального иммунного питания
Новый подход к нутритивной поддержке путем добавления к стандартным пищевым формулам питательных веществ с иммуномодулирующим действием, таких как глутамин, аргинин, ω-3 жирные кислоты, нуклеотиды и пищевые волокна. Он может играть положительную регулирующую роль в иммуносупрессии после тяжелых ожогов и крупных хирургических операций, улучшая клеточную иммунную функцию организма, способствуя синтезу белка с коротким периодом полураспада, регулируя местное и системное производство цитокинов, поддерживая структурную и функциональную целостность слизистой оболочки кишечника, улучшая питательный статус, повышая толерантность к хирургии и химиотерапии, снижая возникновение послеоперационных осложнений, способствуя восстановлению тканей и заживлению ран.
Энтеральное экоиммунопитание добавляет к терапии иммунонутритивной поддержки применение экологических агентов на основе пробиотических синергистов для усиления эффекта нутритивной поддержки, уменьшения осложнений, связанных с ЭН, и снижения частоты инфекций у тяжелобольных пациентов, а также улучшения прогноза пациента, и этот подход называется экоиммунопитанием. По сравнению с традиционным энтеральным иммунопитанием, существенной особенностью нового энтерального экологического иммунопитания является добавление пробиотиков на основе живых лактобактерий и пищевых волокон на основе овса.
II. Компоненты и функции иммунопитания
1.Глютамин.
Глютамин — самая распространенная свободная аминокислота в кровообращении и аминокислотном пуле организма, является условно незаменимой аминокислотой при травматическом стрессовом состоянии организма, топливом, используемым преимущественно лимфоцитами, клетками печени и слизистой оболочкой кишечника. Дефицит Gln не встречается у нормальных людей и животных, но при опухолевых состояниях и тяжелом травматическом стрессе концентрация Gln в крови и тканях может значительно снизиться и стать недостаточной.
(1) Поддержание иммунной системы: Глютамин обладает потенциальными иммунными функциями и способствует фагоцитозу нейтрофилов. Иммунная защита слизистой оболочки зависит от приобретенного глутамина. Исследования показали, что парентеральное питание, содержащее глутамин, защищает концентрацию IgA в толстой кишке и предотвращает атрофию слизистой оболочки, поддерживая количество клеток и сохраняя функции.
(2) Метаболизм в катаболическом состоянии: Поток глутамина из мышц в кишечник, иммунные клетки и почки значительно снижается до 20-50% от нормального уровня в состоянии длительного голодания, после выборной операции и тяжелых травм. Количество и продолжительность дефицита глутамина прямо пропорциональны тяжести состояния. Снижение уровня глутамина сохраняется в течение 20-30 дней после тяжелой операции.
(3) Регуляция антиоксидантной защиты организма и защита кишечника: глутамин является веществом-предшественником глутатиона, а травмы и тяжелые заболевания связаны со значительным дефицитом глутамина и глутатиона. Глутатион является основным внутриклеточным антиоксидантом, а глутамин регулирует антиоксидацию организма и предотвращает повреждение клеток при ишемии и повторной перфузии. Прием дипептида глутамина ослабляет снижение содержания глутатиона в мышцах после травмы.
(4) Потенциальное влияние на гипергликемию: В последние годы уделяется внимание гипергликемическому состоянию тяжелобольных пациентов. У пациентов, у которых уровень глюкозы в крови может поддерживаться на уровне 6 ммоль/л или ниже, значительно снижается смертность. Эксперименты на животных показали, что у пациентов с гипергликемией вследствие гиперинсулинизма повышенное потребление глютамина делает инсулин нечувствительным к выработке глюкозы и способствует инсулин-опосредованной утилизации глюкозы.
(5) Улучшение клинического прогноза: GriffithsE и др. сообщили, что уровень смертности через 6 месяцев после выписки был значительно ниже у тяжелобольных пациентов, получавших энтеральное питание с глютамином, по сравнению с пациентами, получавшими обычное полное парентеральное питание, и пришли к выводу, что улучшение выживаемости в отделении интенсивной терапии в основном связано со снижением смертности из-за M0F. WilmoreEB определяет глютамин как «уникально важное питательное вещество, которое является одновременно жизненно важным метаболитом и регулятором метаболизма, необходимым для здоровья и выживания человека».
2. Омега-3 жирные кислоты.
Омега-3 жирные кислоты в основном включают α-линоленовую кислоту, эйкозапентаеновую кислоту и докозагексаеновую кислоту. В последние годы жирные кислоты ор3 стали важным дополнением к питанию пациентов с тяжелыми травмами, проявляя противовоспалительные свойства у пациентов с травмами и предотвращая впадение организма в чрезмерное воспалительное состояние. Многочисленные эксперименты показали, что жирные кислоты ор3 уменьшают чрезмерную воспалительную реакцию, улучшают реакцию организма, улучшают висцеральный кровоток и функцию кишечного барьера, а также предотвращают рост опухолей. Иммунопитание рекомендуется на ранних стадиях тяжелой травмы, чтобы противостоять гиперкатаболическому и иммуносупрессивному состоянию пациента. Диеты, богатые омега-3 жирными кислотами, могут привести к увеличению выработки цитокинов и усилению клеточно-опосредованных иммунных и регуляторных эффектов, а также к увеличению выработки лимфоцитов, индуцированных антигеном. Эти эффекты ослабляют чрезмерные воспалительные реакции и поддерживают системные и клеточные защитные силы организма.
3. Аргинин.
Аргинин-содержащее иммунопитание улучшает клеточный иммунитет у пациентов, перенесших предоперационный или посттравматический стресс. alogac state et al. проанализировали 13 проспективных, рандомизированных клинических исследований, в которых у пациентов из 12 экспериментальных групп улучшился прогноз, в частности, продолжительность госпитализации и пребывания в отделении интенсивной терапии, длительность механической вентиляции и количество инфекций уменьшились при употреблении аргинина.
(1) Влияние на иммунную систему: Аргинин предотвратил разрушение тимуса и дисфункцию Т-клеток у травмированных крыс, а также увеличил вес тимуса и митоз Т-клеток у нетравмированных крыс, что привело к увеличению количества тимических Т-клеток. Клинические исследования показали, что прием аргинина (30 г/день) в течение нескольких дней может способствовать развитию митогенного ответа, и этот эффект может продолжаться в течение 2-3 недель.
(2) Влияние на функцию кишечного барьера: Стрессовые реакции, такие как тяжелые травмы и инфекции, могут повредить слизистый барьер кишечника и вызвать кишечные инфекции с бактериальной транслокацией, а воспалительная реакция организма может усугубиться в порочный круг. В кишечнике аргинин превращается в полиамины под действием аргиназы и орнитиндекарбоксилазы, что увеличивает общую толщину слизистой оболочки кишечника и количество ворсинок тонкого кишечника, а также обеспечивает питательную поддержку нормальной кишечной флоры для поддержания нормального соотношения кишечных внутренних бактерий и сохранения кишечного микробного барьера. Аргинин также может стимулировать высвобождение различных гастроинтестинальных гормонов, которые также могут способствовать пролиферации и дифференциации клеток слизистой оболочки кишечника, тем самым поддерживая функцию кишечного барьера.
(3) Способствует заживлению ран: Способствующий заживлению эффект аргинина тесно связан с системой аргиназы. Полиамины и пролин, катализируемые аргиназой, участвуют в пролиферации травмированных клеток и синтезе коллагена; после травмы аргинин может защитить ткани и органы, уменьшая агрегацию и активацию нейтрофилов, снижая воспалительную реакцию и уменьшая количество цитокинов и клеточных медиаторов. Травмовосстанавливающий эффект аргинина связан с функцией макрофагов. Angele и др. обнаружили, что аргинин улучшает функцию макрофагов, подавленных после травмы и кровотечения, и снижает высвобождение IL-6. Виттманн и др. пришли к выводу, что аргинин способствует заживлению ран, является полезным питательным веществом при травмах и реанимации жидкости после острой кровопотери, а также уменьшает осложнения травм.
(4) Безопасность: Применение аргинина у тяжелобольных пациентов вызвало значительные разногласия. Некоторые исследования показали, что SIRS у тяжелобольных пациентов может быть усилен иммуноусиливающими препаратами, такими как аргинин, поэтому рекомендуется не использовать иммуноусиливающие препараты у пациентов с SIRS. Также было высказано мнение, что нет достаточных доказательств того, что энтеральное введение аргинина и других иммунологически активных веществ у тяжелобольных пациентов отделения интенсивной терапии связано с высокой смертностью. heylandE и др. после всестороннего мета-анализа аргинина пришли к выводу, что иммунное питание у хирургических и тяжелобольных пациентов может снизить частоту инфекций. Анализ пациентов с тяжелыми травмами, ожогами и в отделении интенсивной терапии выявил увеличение смертности при применении аргинина у пациентов с шоком, сепсисом и органной недостаточностью. У пациентов с SIRS и сепсисом после травмы энтеральное питание, содержащее аргинин, приводило к преходящей гипотензии, повышению сердечного индекса и снижению системного и легочного сосудистого комплайнса. Механизм, с помощью которого аргинин наносит вред, требует глубокого изучения.
4. Цистеин и таурин
Глутатион — важная внутриклеточная небелковая группа серы, самый распространенный низкомолекулярный пептид в организме, который может регулировать многие ферментативные реакции, а уровень глутатиона в организме тесно связан с состоянием иммунной функции организма. Цистеин — это серосодержащая условно незаменимая аминокислота, которая синтезируется в печени из метионина. Являясь предшественником глутатиона, цистеин участвует во всех окислительно-восстановительных реакциях. Добавление глютамина и цистеина в энтеральную пищевую поддержку может повысить послеоперационный уровень глутатиона у пациентов с раком желудка, что, в свою очередь, улучшает иммунную функцию организма. Таурин — это широко распространенная внутриклеточная серосодержащая β-аминокислота, которая участвует в стабилизации мембран и транспорте Ca2+ через мембрану, а также обладает положительным инотропным, антиаритмическим и антиперекисным действием против повреждения липидов. В стрессовых условиях, таких как травмы и инфекции, внутриклеточный и внеклеточный уровень таурина снижается, а добавка таурина может подавлять выработку TNFα и NO в макрофагах, что оказывает противовоспалительное и иммуномодулирующее действие.
5.Нуклеотид
Нуклеотиды являются основными единицами ДНК и РНК и участвуют во всех видах клеточной деятельности организма. Нуклеотиды могут вызывать высвобождение IL 1β, TNF α, INF γ, увеличивать количество и функцию циркулирующих Т-лимфоцитов, улучшать активность макрофагов и стимулировать цитотоксический эффект NK-клеток. При условии адекватного белкового питания нуклеотиды могут быстро способствовать восстановлению иммунной функции у животных, страдающих от недоедания. Полинуклеотид (PAPU) является модулятором биологического ответа. Онкологические пациенты, получающие терапию PAPU после операции, могут улучшить количество и цитотоксическую активность циркулирующих NK-клеток, продлить выживаемость без опухоли и общую выживаемость, а также снизить риск рецидива опухоли.
6.Диетические волокна
Пищевые волокна — это углеводы в пище, которые не могут быть непосредственно гидролизованы пищеварительными ферментами. Пищевые волокна могут поглощать и сохранять воду, стимулировать перистальтику кишечника, разбавлять концентрацию канцерогенных веществ в кишечнике и способствовать их выведению. Короткоцепочечные жирные кислоты (КЦЖК), ферментативные продукты пищевых волокон, являются основным источником энергии для клеток слизистой оболочки толстой кишки, увеличивают кровоснабжение слизистой оболочки кишечника, способствуют пролиферации и дифференциации клеток слизистой оболочки кишечника, поддерживают целостность морфологической структуры кишечных ворсинок, оказывают питательное и защитное действие на слизистый барьер кишечника. Высокое потребление зерновых волокон может значительно снизить риск развития рака поджелудочной железы. Добавление пищевых волокон после крупных абдоминальных операций может значительно снизить частоту кишечной бактериальной транслокации и инфекции.
III. Часто используемые средства энтерального иммунопитания
1.1 Суппортан — энтеральный препарат иммунного питания, специально разработанный для онкологических пациентов, который богат веществами, повышающими иммунитет: нуклеотидами, омега-3 полиненасыщенными жирными кислотами и антиоксидантами. Каждый 100 мл Supportan содержит 546 кДж энергии, l0,4 г углеводов, 7,1 г белка, 7,2 г жира, 2,9 г насыщенных жирных кислот, 0,9 г ненасыщенных жирных кислот, 1,25 г аргинина, 0,3 г омега-3 жирных кислот, 0,13 г нуклеотидов и различные минералы, микроэлементы и витамины.
1.2 Stresson В каждом 100 мл Stresson содержится 523 кДж энергии, 14,5 г углеводов, 7,5 г белка, 41,7 г жира, 3,45:1 ко-6:оЖ-3 (г), 0,89 г аргинина, 1,3 г глютамина, 0,13 г нуклеотидов и 0,9 г пищевых волокон.
1.3 Индинапак (Воздействие) Каждый 100 мл Индинапака содержит 418 кДж энергии, 13,4 г углеводов, 5,6 г белка, 2,8 г общего жира, из которых на ω-3 жирные кислоты приходится 10,5, на ω-3 жирные кислоты — 8,3, 1,25 г аргинина, 0,12 г нуклеотидов.
IV. Сроки введения энтерального иммунопитания
Ранняя послеоперационная энтеральная нутритивная поддержка стала консенсусом: «энтеральное питание должно быть предпочтительным до тех пор, пока кишечник функционирует» стало консенсусом в диетотерапии последнего времени. В настоящее время все еще существуют некоторые разногласия по поводу того, когда начинать энтеральное питание. Однако последние исследования показали, что послеоперационный паралич желудочно-кишечного тракта ограничивается желудком и толстой кишкой, а перистальтические, пищеварительные и всасывающие функции тонкой кишки приходят в норму через несколько часов после операции. Поэтому, с теоретической точки зрения, если функция тонкого кишечника нормальна до операции, он может получать питательные вещества через 6-12 часов после операции, но на самом деле внутренняя среда еще не полностью стабильна, поэтому если энтеральное питание вводится слишком рано, организм может не иметь возможности переварить и усвоить его полностью; наоборот, это может привести к растяжению живота из-за непереносимости энтерального питания, а растяжение живота может усугубить послеоперационный дискомфорт и осложнения. Большинство ученых считают, что идеальное энтеральное питание должно быть начато в течение 24-48 часов после операции. Некоторые исследования показали, что раннее послеоперационное энтеральное питание может усилить иммунный ответ организма, улучшить частоту послеоперационных инфекционных осложнений и сократить продолжительность пребывания в стационаре. Ускоренная хирургия, пропагандируемая Главной больницей Нанкина, подчеркивает важность раннего послеоперационного энтерального иммунопитания.
V. Проблемы, на которые следует обратить внимание при лечении иммунопитанием
Современные исследования показывают, что иммунопитание как терапевтическая мера должно использоваться для максимизации пользы и минимизации рисков. При проведении иммунонутриентной терапии следует обратить внимание на три проблемы.
1. Слишком низкая доза, что приводит к неэффективности иммунонутриентной терапии и не позволяет достичь фармакологического эффекта иммуномодуляции, который является одним из основных факторов, влияющих на клинический эффект иммунонутриентации. Проведение иммунонутриентной терапии должно достигать минимального предела, чтобы играть свою иммуномодулирующую роль, но в настоящее время нет однозначного ответа, и некоторые исследования показывают, что пациентам с ожогами может потребоваться от двух до семи раз больше, чем здоровым людям.
2.Время применения, как и в случае энтерального питания, должно быть начато рано, предпочтительно в течение 72 часов после операции, чтобы избежать ранней чрезмерной воспалительной реакции.
3, Тяжесть заболевания является еще одним важным фактором, влияющим на эффективность иммунонутриентной терапии. Иммунопитательная терапия у тяжелобольных пациентов с тяжелым сепсисом, шоком и множественной органной недостаточностью может наоборот усугубить заболевание и повысить смертность. Поэтому иммунопитание не должно применяться у таких пациентов. Подводя итог, следует отметить, что при применении иммунонутриентной терапии в клинической практике необходимо учитывать два аспекта: во-первых, толерантность пациентов к иммунонутриенту; во-вторых, тяжесть заболевания. Иммунопитание следует назначать пациентам, которые нуждаются в энтеральном питании и могут переносить определенную дозу энтерального питания, и с осторожностью или не применять у пациентов с тяжелыми SIRS и MODS. Для лечения иммунопитанием пациентов с тяжелой травмой лучше всего контролировать их острую физиологическую и хроническую оценку состояния здоровья (APACHE) II.