Anästhesiol Intensivmed Notfallmed Schmerzther 2014; 49(2): 124-133
DOI: 10.1055/s-0034-1368679
Fachwissen
Topthema: Intensivmedizin
© Georg Thieme Verlag Stuttgart · New York

Ernährung in der Intensivmedizin – Update Glutamin und Antioxidanzien bei kritisch Kranken

Update glutamine and antioxidants in critically ill patients
Gunnar Elke
,
Thomas W Felbinger
,
Konstantin Mayer
Further Information

Publication History

Publication Date:
23 February 2014 (online)

Zusammenfassung

Eine kritische Erkrankung führt zu oxidativem Stress und kann einen Mangel an endogen antioxidativ wirkenden Substraten induzieren bzw. verstärken. Dies kann zu eingeschränkter Immunfunktion und einem erhöhten Risiko für infektiöse Komplikationen, Organversagen und damit einhergehendem schlechteren klinischen Outcome des Intensivpatienten führen. Die Supplementierung bestimmter Nährsubstrate mit immunmodulierenden Eigenschaften wie z.B. Glutamin und Antioxidanzien kann einem Mangel vorbeugen bzw. diesen ausgleichen und so das endogen antioxidative Schutzsystem unterstützen. Ziel ist dabei, proinflammatorische Prozesse und oxidativen Zell-und Gewebsschaden einzudämmen und durch eine verbesserte Immun- und Organfunktion die Prognose zu verbessern. Der vorliegende Artikel gibt einen Überblick über wesentliche Aspekte der Zufuhr von Glutamin und Antioxidanzien und informiert als evidenzbasiertes Update über aktuelle Studien und Leitlinienempfehlungen dieser Substrate bei kritisch kranken Patienten. Weiterhin werden Empfehlungen zum Einsatz von Glutamin und Antioxidanzien für die klinische Praxis gegeben.

Abstract

Critical illness leads to oxidative stress and can induce or exacerbate nutrient deficiencies. This predisposes patients in the intensive care unit to impaired immune function and increased risk of developing infectious complications, organ dysfunction, and therefore worsens clinical outcome. Immune-modulating properties of specific nutrients such as glutamine and antioxidants may support the endogenous antioxidative system, improve immune and organ function and translate into better clinical outcome of the critically ill patient. The following article summarizes the rationale and provides an update on recent clinical studies with special focus on the use of glutamine and antioxidants in critically ill patients. It further provides recommendations for the clinical use of these substrates in this particular patient population.

Kernaussagen

  • Bei kritisch kranken Patienten können schon vor einer Glutamin- bzw. Selensupplementierung entweder niedrige oder hohe Glutamin- bzw. Selenkonzentrationen im Plasma auftreten.

  • Sowohl zu niedrige als auch zu hohe Plasmakonzentrationen von Glutamin und Selen sind mit einer schlechten Prognose kritisch Kranker assoziiert im Sinne einer U-Kurve.

  • Eine hochdosierte Glutamingabe oberhalb der von den aktuellen Leitlinien empfohlenen Dosierungen hat nachteilige Effekte auf das Outcome kritisch Kranker mit Multiorganversagen (insbesondere bei bestehender renaler Dysfunktion).

  • Für „stabile“ Intensivpatienten, die eine Indikation für eine längerfristige vorwiegend parenterale Ernährung haben, ist die derzeitige Empfehlung einer parenteralen Supplementierung von 0,2–0,4 g/kg/d Glutamin weiterhin gültig.

  • Enterales Glutamin wird bei Patienten mit Verbrennungen / Polytrauma derzeit noch empfohlen.

  • Eine eindeutige Empfehlung für die hochdosierte Gabe von Selen (als Monotherapie oder in Kombination mit anderen Antioxidanzien) geht aus aktuellen Leitlinien nicht hervor.

  • Aktuelle Metaanalysen zeigen, dass eine parenterale Selengabe bei Patienten mit Sepsis vorteilhaft scheint bei einer initialen Bolusgabe, einer weiteren täglichen Dosierung ≥ 1000 μg/d und einer Therapiedauer ≥ 7 d.

  • Die (enterale bzw. parenterale) Supplementierung von Antioxidanzien im Sinne einer therapeutischen Pharmakonutrition wird ebenfalls in den Leitlinien und auf Basis aktueller Evidenz nicht einstimmig empfohlen. Eine Substitution entsprechend dem notwendigen Tagesbedarf sollte in jedem Fall durchgeführt werden.

Ergänzendes Material

 
  • Literaturverzeichnis

  • 1 Casaer MP, Mesotten D, Hermans G et al. Early versus late parenteral nutrition in critically ill adults. N Engl J Med 2011; 365: 506-517
  • 2 Heidegger CP, Berger MM, Graf S et al. Optimisation of energy provision with supplemental parenteral nutrition in critically ill patients: a randomised controlled clinical trial. Lancet 2013; 381: 385-393
  • 3 Grimble RF. Nutritional antioxidants and the modulation of inflammation: theory and practice. New Horiz 1994; 2: 175-185
  • 4 Heyland DK, Dhaliwal R, Day AG et al. REducing Deaths due to OXidative Stress (The REDOXS Study): Rationale and study design for a randomized trial of glutamine and antioxidant supplementation in critically-ill patients. ProcNutrSoc 2006; 65: 250-263
  • 5 van Acker BA, Hulsewe KW, Wagenmakers AJ et al. Glutamine appearance rate in plasma is not increased after gastrointestinal surgery in humans. J Nutr 2000; 130: 1566-1571
  • 6 Wernerman J. Role of glutamine supplementation in critically ill patients. CurrOpinAnaesthesiol 2008; 21: 155-159
  • 7 Darmaun D, Matthews DE, Bier DM. Glutamine and glutamate kinetics in humans. Am J Physiol 1986; 251
  • 8 Oudemans-van Straaten HM, Bosman RJ, Treskes M et al. Plasma glutamine depletion and patient outcome in acute ICU admissions. Intensive Care Med 2001; 27: 84-90
  • 9 Soeters PB, Grecu I. Have we enough glutamine and how does it work? A clinician's view. Ann NutrMetab 2012; 60: 17-26
  • 10 Wischmeyer PE. Clinical applications of L-glutamine: past, present, and future. NutrClinPract 2003; 18: 377-385
  • 11 Motoyama T, Okamoto K, Kukita I et al. Possible role of increased oxidant stress in multiple organ failure after systemic inflammatory response syndrome. Crit Care Med 2003; 31: 1048-1052
  • 12 Hardy G, Hardy I, Manzanares W. Selenium supplementation in the critically ill. NutrClinPract 2012; 27: 21-33
  • 13 Pierre JF, Heneghan AF, Lawson CM et al. Pharmaconutrition review: physiological mechanisms. JPEN J Parenter Enteral Nutr 2013; 37
  • 14 Forceville X, Vitoux D, Gauzit R et al. Selenium, systemic immune response syndrome, sepsis, and outcome in critically ill patients. Crit Care Med 1998; 26: 1536-1544
  • 15 Heyland D, Muscedere J, Wischmeyer PE et al. A randomized trial of glutamine and antioxidants in critically ill patients. N Engl J Med 2013; 368: 1489-1497
  • 16 Jones NE, Heyland DK. Pharmaconutrition: a new emerging paradigm. CurrOpinGastroenterol 2008; 24: 215-222
  • 17 Heyland DK, Dhaliwalm R, Day A et al. Optimizing the dose of glutamine dipeptides and antioxidants in critically ill patients: a phase I dose-finding study. JPEN J Parenter Enteral Nutr 2007; 31: 109-118
  • 18 Kreymann G, Adolph M, Druml W, Jauch KW. Intensive medicine - Guidelines on parenteral nutrition, Chapter 14. Ger Med Sci 2009; 7
  • 19 Singer P, Berger MM, Van den Berghe G et al. ESPEN Guidelines on Parenteral Nutrition: intensive care. ClinNutr 2009; 28: 387-400
  • 20 Heyland D, Elke G, Cook D et al. Glutamine and antioxidants in the critically ill patient: A secondary analysis of a large-scale randomized trial. JPEN J Parenter Enteral Nutr submitted
  • 21 Andrews PJ, Avenell A, Noble DW et al. Randomised trial of glutamine, selenium, or both, to supplement parenteral nutrition for critically ill patients. BMJ 2011; 342
  • 22 Wernerman J, Kirketeig T, Andersson B et al. Scandinavian glutamine trial: a pragmatic multi-centrerandomised clinical trial of intensive care unit patients. ActaAnaesthesiolScand 2011; 55: 812-818
  • 23 MetaPlus Study, Arthur RH van Zanten, ISICEM 2013, persönliche Mitteilung.
  • 24 Bollhalder L, Pfeil AM, Tomonaga Y, Schwenkglenks M. A systematic literature review and meta-analysis of randomized clinical trials of parenteral glutamine supplementation. ClinNutr 2013; 32: 213-223
  • 25 Novak F, Heyland DK, Avenell A et al. Glutamine supplementation in serious illness: a systematic review of the evidence. Crit Care Med 2002; 30: 2022-2029
  • 26 Weitzel LR, Wischmeyer PE. Glutamine in critical illness: the time has come, the time is now. Crit Care Clin 2010; 26
  • 27 Fadda V, Maratea D, Trippoli S, Messori A. Temporal trend of short-term mortality in severely ill patients receiving parenteral glutamine supplementation. ClinNutr 2013; 32: 492-493
  • 28 Pasin L, Landoni G, Zangrillo A. Glutamine and antioxidants in critically ill patients. N Engl J Med 2013; 369: 482-484
  • 29 Manzanares W, Dhaliwal R, Jiang X et al. Antioxidant micronutrients in the critically ill: a systematic review and meta-analysis. Crit Care 2012; 16
  • 30 Alhazzani W, Jacobi J, Sindi A et al. The effect of selenium therapy on mortality in patients with sepsis syndrome: A systematic review and meta-analysis of randomized controlled trials. Crit Care Med 2013; 41: 1555-1564
  • 31 Huang TS, Shyu YC, Chen HY et al. Effect of parenteral selenium supplementation in critically ill patients: a systematic review and meta-analysis. PLoS One 2013; 8
  • 32 Manzanares W, Langlois PL, Hardy G. Selenium pharmaconutrition in sepsis: To give or not to give? Is this still the question?. Nutr 2013; 29: 1429-1430
  • 33 Dhaliwal R, Cahill N, Lemieux M, Heyland DK. The Canadian critical care nutrition guidelines in 2013: An update on current recommendations and implementation strategies. NutrClinPract [Epub ahead of print] 2013;
  • 34 Kreymann KG, Berger MM, Deutz NE et al. ESPEN guidelines on enteral nutrition: Intensive care. ClinNutr 2006; 25: 210-223
  • 35 Dellinger RP, Levy MM, Rhodes A et al. Surviving sepsis campaign: international guidelines for management of severe sepsis and septic shock, 2012. Intensive Care Med 2013; 39: 165-228
  • 36 Kompetenznetz Sepsis. Placebo Controlled Trial of Sodium Selenite and Procalcitonin Guided Antimicrobial Therapy in Severe Sepsis (SISPCT). http://www.clinicaltrials.gov/ct2/show/NCT00832039?term=sispct&rank=1NCT00832039 (Stand 04.11.2013)
  • 37 Wernerman J. Glutamine supplementation. Ann Intensive Care 2011; 1: 25-25
  • 38 Van den Berghe G. Low glutamine levels during critical illness – adaptive or maladaptive?. N Engl J Med 2013; 368: 1549-1550
  • 39 Rodas PC, Rooyackers O, Hebert C et al. Glutamine and glutathione at ICU admission in relation to outcome. ClinSci (Lond) 2012; 122: 591-597
  • 40 Rayman MP. Selenium and human health. Lancet 2012; 379: 1256-1268
  • 41 Heyland DK. Selenium supplementation in critically ill patients: can too much of a good thing be a bad thing?. Crit Care 2007; 11: 153-153
  • 42 Jain M, Chandel NS. Rethinking antioxidants in the ICU. Am J RespirCrit Care Med 2013;
  • 43 Holecek M. Side effects of long-term glutamine supplementation. JPEN J Parenter Enteral Nutr 2013; 37: 607-616
  • 44 Ligthart-Melis GC, Deutz NE. Is glutamine still an important precursor of citrulline?. Am J PhysiolEndocrinolMetab 2011; 301
  • 45 Hardy G, Menendez AM, Manzanares W. Trace element supplementation in parenteral nutrition: pharmacy, posology, and monitoring guidance. Nutrition 2009; 25: 1073-1084
  • 46 Manzanares W, Hardy G. Selenium supplementation in the critically ill: posology and pharmacokinetics. CurrOpinClinNutrMetab Care 2009; 12: 273-280
  • 47 Manzanares W, Hardy G. Selenium supplementation in critically ill patients: pharmacological issues and current evidence. NutrHosp 2009; 24: 429-436
  • 48 Fachinformation selenase® 100 μg/T01D00248/R (Tx-21368). Stand Juni 2012 2012
  • 49 Fachinformation Dipeptamin(007040-E781 – Dipeptamin – n). Stand Januar 2012 2012
  • 50 Heyland DK, Dhaliwal R. Role of glutamine supplementation in critical illness given the results of the REDOXS study. JPEN J Parenter Enteral Nutr 2013; 37: 442-443