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Acta Pediátrica Costarricense

Print version ISSN 1409-0090

Acta pediátr. costarric vol.15 n.1 San José Jan. 2001

 

Avances en el uso de lípidos en nutrición parenteral y enterar
 
 
Dr. Cesar Muñoz *
 

Introducción

El uso de emulsiones lipídicas seguras en la alimentación parenteral del ser humano representa uno de los avances más notables en el sostén nutricional artificial del enfermo, su impacto en el grupo pediátrico ha sido mayor que en el de los adultos, debido a los problemas que ha sido necesario vencer por las limitaciones que el niño tiene para su metabolismo particularmente en el grupo neonatal.

Igualmente importante ha sido el notable avance en el conocimiento de la trascendencia de los lípidos en la nutrición infantil, que ha sobrepasado el concepto tradicional de fuente calórica solamente, para situarnos en un promisorio campo relacionado con el papel de los ácidos grasos esenciales y sus derivados en el desarrollo neurosensorial y cognitivo de los recién nacidos de pretérmino y los de bajo peso al nacer. Las investigaciones del último lustro han sido de particular importancia para una mejor comprensión de los lípidos desde el punto de vista famacológico, lo que los ha catapultado a la escena como modulares de la función inmune a través de la producción de eicosanoides, con una aplicación cada vez más clara sobre diversas entidades nosológicas.

En el presente artículo se incluyen los aspectos más relevantes del uso de lípidos endovenosos en Pediatría considerando algunos aspectos bioquímicos y físicos de las diferentes emulsiones, las particularidades metabólicas sobre todo del grupo neonatal y avances importantes en el conocimiento de nuevas aplicaciones de estos nutrientes.

Importancia de los lípidos en nutrición: En la alimentación parenteral los lípidos se usaron desde un principio con dos fines específicos: a)proveer ácidos grasos esenciales y b) tener una fuente calórica rica con un efecto osmótico prácticamente nulo, sin embargo, su importancia va más allá de estos fines y en la tabla 1 se establecen los aspectos más importantes del rol de los lípidos en la nutrición Pediátrica; la riqueza de las emulsiones está dada por los triglicéridos de cadena larga (TGL) y media (TGM), los fosfolípidos y el glicerol que se encuentran en los productos disponibles en el mercado cuyas composiciones se pueden apreciar en la tabla 2 (1).

El advenimiento de los lípidos abrió también las posibilidades de incrementar la carga calórica en recién nacidos de bajo peso y prematuros, en quienes las consideraciones de aporte de fluídos son de la máxima importancia; igualmente, se pudo aumentar el aporte energético por vía periférica, con protección del endotelio venoso, previniendo muchas de las complicaciones metabólicas y de catéter en la alimentación parenteral central de recién nacidos y niños mayores de (1,4).
 
Tipos de emulsiones lipídicas disponibles: Cuatro tipos de emulsiones lipídicas se pueden obtener actualmente, como puede verse en la tabla 3; difieren considerablemente en su composición las tres primeras (tabla 4), que están formadas por triglicéridos de cadena larga; las mezclas físicas de TCL y TCM tienen en nuestro caso 50% de uno y otro triglicérido como se ve en la tabla 5, las emulsiones de lípidos estructurados tienen necesariamente una composición variable como se verá más adelante, pero su composición estará siempre dada por TGL y TCM con radios molares diferentes, según sea el tipo de condición nosológica en la cual se usará dicho producto.

En este último tipo de emulsión, el aceite de soya tiene entre una 50-54% de ácido linoleico y los TCM contienen triglicéricos neutros, principalmente ácido caprílico (60%) y cáprico (40%); los TCM no se usan solos en la nutrición endovenosa pues pueden ser tóxicos en dosis elevadas, causando acidosis metabólica además de que no contienen ácidos grasos esenciales.
 
Conforme pasó el tiempo, se logró desarrollar un nuevo tipo de lípido "hecho a la medida" mediante un proceso de transesterificación de TCM con TCL por medio de hidrólisis, conservando una estructura central de glicerol sobre la cual se recompone la molécula deseada con solo alterar el radio molar en la distribución de TCM con TCL (5,6,7); de esta manera se puede obtener un lípido "estructurado" con cualquier combinación deseada.

Este tipo de triglecéricos estructurados ofrece las ventajas de los TCM en términos de dar un eficiente substrato energético, mientras provee una buena pero no excesiva cantidad de ácidos grasos esenciales; este tipo de producto es estructural y metabólicamente diferente de la simple mezcla física de TCM y TCL con efectos tales como una superior retención de nitrógeno y preservación de la función inmune (6). Lo anterior ha permitido desarrollar un nuevo concepto que puede ser definido como "farmacología nutricional", con posible uso de diferentes fuentes de lípidos para propósitos específicos, creando combinaciones de distintos ácidos grasos para alcanzar objetivos metabólicos y nutricionales definidos.

Un buen ejemplo es el de la modificación del componente TCL con uso de ácidos grasos omega 3 en lugar del comúnmente utilizado omega 6 con ventajas metabólicas e inmunológicas que se discutirán más adelante. En general, las emulsiones lipídicas en las que intervienen TCM y TCL aseguran una buena administración calórica y de ácidos grasos esenciales, sin saturación del S.R.E. y sin los efectos inmunosupresores atribuidos a los TCL , con un metabolismo de los TCM no dependiente de la carnitina (5).
 
 
Aspectos especiales del metabolismo de los lípidos en pediatría

El metabolismo de los lípidos 1.V en los niños, particularmente en los neonatos, está condicionado por una serie de factores que determinan tanto su uso exitoso como las posibles complicaciones que puedan presentarse durante su aplicación terapéutica; dentro del grupo neontal surgen los prematuros y los de bajo peso al nacer como un problema especial debido a las deficiencias enzimáticas que dichos pacientes presentan y que se resumen en la tabla 6.
 
Los lípidos administrados endovenosamente son aclarados de¡ torrente sanguíneo por la lipoproteína lipasa en la misma forma que las grasas ingeridas en la dieta; esto ocurre en el endotelio capilar del músculo y de los adipocitos, liberando ácidos grasos libres (AGL) que pueden reesterificarse nuevamente a triglicéridos en el adipocito o bien, ser usados como fuente de energía en el hígado, corazón o músculo esquelético. (1).

Una pequeña porción de AGL se transporta en la sangre unida a la albúmina debido a que tienen carácter polar, llegando de nuevo al hígado para síntesis de lipoproteínas; los TCL liberados deben cruzar la membrana mitocondrial para sufrir beta oxidación paso que no puede darse en ausencia 6 deficiencia de carnitina considerada ahora como un nutriente condicionalmente esencial en neonatos normales y permaturos (9-11); la limitada capacidad oxidativa del prematuro y del pequeño para edad gestacional se relaciona también con bajos niveles de carnitina y de la enzima ya citada, notándose un descenso de los niveles plasmáticos de carnitina en los primeros tres días de edad si esta no se da exógenamente, diferentes estudios sugieren que el aporte exágeno del nutriente puede tener beneficios reales en el neonato, incrementando la cetogénesis y produciendo una mejor utilización de la grasa parenteral lo que favorece el crecimiento, en este momento, la suplementación de carnitina debe ser considerada en pacientes de pretérmino menores de 34 semanas de gestación y en recién nacidos a término con nutrición parenteral por más de 4 semanas (12-14).

En el paciente pediátrico, el aclaramiento plasmático de triglicéridos es una reacción de primer orden en tanto las concentraciones no superen los 200 mgldl; a niveles mayores se satura el sistema de lipoproteína lipasa, haciéndose mucho más lento el proceso, que pasa en este momento a depender de la concentración plasmática de triglicéridos; en esta fase el aclaramiento se lleva a cabo por fagocitosis a cargo de células reticuloendoteliales y hepáticas, con la consiguiente saturación de dicho sistema; esta incapacidad de aclaramiento ha sido bien documentada desde hace largo tiempo en neonatos pequeños para edad gestacional y en prematuros de 32 semanas de edad o menores (15).
 

Efecto de la carga lipídica sobre el S.R.E. y la función inmunológica

En la última década, las recomendaciones para el uso de lípidos en niños y particularmente en neonatos, incluian las preocupaciones relativas al efecto de la carga lipfdica sobre el S.R.E. y las alteracioness observadas en la función de los leucocitos en cuanto a capacidad migratorio, quimiotaxis y fagocitosis, ocurriendo esto cuando las emulsiones disponibles se componían sobre todo de TCL (16); en el pasado distintos estudios se refirieron al efecto 'sobre la función de polimorfonucleares en el neonato (17), sobre función inmunológica (18), sobre función pulmonar (19) y sobre morbilidad en prematuros enfermos (20); en algunos de ellos, los resultados no eran claros, pero algunos aspectos que aumentan los efectos de la intolerancia lipídica pueden esbozarse con facilidad, como se puede apreciar en la tabla 7.

Ha quedado bien establecido que los efectos deletéreos de los lípidos son mayores en niños pequeños para edad gestacional y en prematuro y que dichos efectos se verán aumentados por dosis mayores y velocidades de infusión rápida (<16 horas) lo mismo que por la enfermedad de fondo, pues pacientes críticamente enfermos tendrán una depresión de la actividad de la lipoproteína lipasa ya que tanto interleukina-1 como la caquectina y posiblemente otros mediadores, disminuyen la actividad de dicha enzima, el uso estandarizado de la heparina en la nutrición parenteral también causa la citada depresión enzimática aún a dosis bajas (21).

La composición de los lípidos y la concentración de los mismos afecta la capacidad de aclaramiento en neonatos y las infusiones al 20% causan menos hiperlipemia que la emulsión al 10% debido a una menor concentración de fosfolípidos y liposomas, encontrándose que la tolerancia a la concentración al 20% es buena aún a dosis de 4 g/kg/día; la concentración al 10% con TCL aumenta las concentraciones de triglicéridos plasmáticos y lleva al acúmulo de colesterol y fosfolípidos en lipoproteínas de baja densidad (VLDL) de manera que debe preferirse emulsiones con menor contenido de fosfolípidos para prematuros de muy bajo peso y posiblemente otras poblaciones de pacientes con aclaramiento disminuido de triglicéridos (4.22).

Muchos de los fundamentos para establecer estas pautas obedecieron a trabajos experimentales, sin embargo el aspecto práctico clínico, sería preguntar si el uso de lípidos endovenosos particularmente en neonatos aumenta la tasa de infección en forma neta este hecho ha tenido algún apoyo por lo menos en un estudio (23) en donde en una unidad de cuidado intensivo neonatal se demostró una fuerte asociación entre la administración de lípidos y la aparición de bacteremia por estafilococos coagulase negativa en 38 casos comparados con 76 controles que no recibieron lípidos, sin embargo, en condiciones más críticas y propensas al estado infeccioso como es el caso del transpiante de médula ósea, la administración IV de emulsiones lipídicas a dosis modestas (no > 30% de las calorías no proteicas) no demostró en un estudio randomizado de 512 pacientes que hubiese un aumento en la tasa de infección debido al uso del nutriente mencionado (24), es muy posible entonces que debamos en el futuro manejar con prudencia las concentraciones de ácido linoleico por lo que se mencionará más adelante, pero sobre todo controlar la velocidad de infusión de las emulsiones, como mecanismo importante para la aparición de efectos adversos como se ha sugerido recientemente (25).

En relación a la función inmune se ha venido llevando a cabo una intensa y prometedora investigación tanto en los roles desempeñados por los ácidos linoleico y linolénico como por los correspondientes derivados de su metabolismo en distintas condiciones nosológicas, lo cual ha llevado al estudio intenso de los eicosanoides y la hoy denomindad inmunomodulación (5,27), que sería factible efectuar a través de la producción de lípidos estructurados como se mencionó antes.

La evidencia sugiere que los lípidos pueden ejercer efectos potentes y duraderos tanto sobre la inmunidad específica como la no específica. El exceso de ácidos grasos esenciales produce atrofía de tejido linfoide, depresión en la respuesta de anticuerpos y aumento de la susceptibilidad a infecciones y aunque se conoce que el aporte apropiado de ácidos grasos esenciales (AGE) es crítico para los mecanismos de defensa, aportes excesivos pueden ser inmunosupresores.

Aportes elevados tanto enteral como parenteralmente disminuyen la inmunidad celular, inhiben la síntesis de inmunogiobulinas y la producción de complemento, afectan negativamente a los neutrófilos, comprometen la función de las células reticuloendoteliales y están asociados a un aumento en la tasa de infección (5). La inmunosupresión causada por aporte excesivo de lípidos bien puede revelar alteración de funciones de la membrana celular o bien alteraciones y desbalances en la producción de eicosanoides.

Los eicosanoides son mediadores bioquímicos endósenos de 20 carbonos derivados de las familias omega-3 y omega-6 de ácidos grasos y tienen un papel fundamental en la regulación de comunicaciones intercelulares que están involucradas en fenómenos tales como agregación plaquetaria, vasotonicidad e inflamación, infección y acciones del sistema inmune.

Mediante fenómenos de elongación y desaturación el ácid o linoleico (AL) 18:2 n-6 llega a producir ácido araquidónico (AA) 20:4 n-6, que a su vez da origen a compuestos dienoicos ó serie 2 de prostanoides dentro de los que se encuentran prostaglandinas, prostaciclinas y tromboxanos y leucotrienos de la serie 4; estos productos finales del metabolismo del AL son conocidos inductores de inflamación o inmunosupresión (5, 27).

Los mismos fenómenos citados en el ácido linolénico (ALN) 18:3 n-3 producen ácido eicosapentaenoico (EPA) 20:5 n-3 que a su vez origina prostanoides trienoicos ó series 3 como prostagiandinas y tromboxanos A3 y leucotrienos de la serie 5 que son menos vasoconstrictores, proinflamatorios e inmunosupresores que los derivados al AL. Sabemos también que los derivados del ALN inhiben competitivamente la formación de eicosanoides de la familia del AL, situaciones que permiten entonces plantear aplicaciones prácticas para modular respuestas en distintas condiciones clínicas; de esta forma es posible fijar radios óptimos en el contenido de ALN/AL en emulsiones lipídicas, haciendo que estas sean lo menos inmunosupresoras posible como ha sido obtenido experimentalmente cuando la relación de n-3/bn-6 es de 1:2,1 (28).

Con los aspectos contemplados previamente, se hace factible comprender que los avances en el uso de las emulsiones lipídicas tendrán mucho que ver con el diseño de lípidos estructurados, con los cuales será virtualmente posible elaborar la fuente grasa óptima para determinadas condiciones, en este sentido se puede estudiar la guía para el aporte de lípidos en diferentes condiciones clínicas que se adjunta como un anexo a este artículo y que proviene del trabajo clásico de Gottschlich (5); como se puede ver, es factible enfrentar al futuro manejo de problemas tan importantes como las enfermedades autoinmunes, quemaduras, cáncer, sepsis, transpiante de órganos, nutrición infantil y síndromes de malabsorción y otros, manipulando la fuente lipídica para obtener una concentración de derivados metabólicos que favorezca la evolución positiva de dichas enfermedades y es todavía factible incrementar esta inmunorregulación entendiendo en forma más profunda las relaciones metabólicas de los lípidos con otras fuentes energéticas, como es el caso de la glucosa.
 
La hiperglicemía es un determinante negativo en pacientes sépticos y estresados de diverso origen, causando glicosilación de inmunoglobulinas y disminuyendo la respuesta inmune; hoy día sabemos que la infusión de TCL y TCM inhibe el metabolismo periférico de la glucosa en el ser humano por la disminución de la oxidación de la misma a nivel celular, quizás por un mecanismo de competencia en la utilización de la oxidación de combustible (29). Conociendo este importante hecho será factible manejar más racional y fisiológicamente el aporte de glucosa y lípidos en pacientes enfermos, para su beneficio.

Los aspectos clínicos prácticos ya han comenzado a aparecer y por primera vez se ha demostrado que el aporte de lípidos estructurados se asoció a un aumento en la tasa de oxidación de la grasa corporal total cuando se comparó con la tasa de oxidación con emulsiones de TCL en pacientes con estrés metabólico postquirúrgico, estos datos revelan que la utilización de emulsiones conteniendo TCL y TCM estructurados representa una buena fuente calórica alternativa en pacientes con estrés metabólico con mínimo consumo energético y con un mecanismo independiente del transporte y oxidación de la glucosa (7)

Aporte de Lípidos y Aspectos Cognitivos: Gran preocupación se ha externado en los últimos cinco años en relación a lo que debe ser la nutrición óptima de los niños recién nacidos, particularmente los prematuros. En este sentido, las grasas son una importante fuente calórica para estos niños en quienes la nutrición temprana apropiada tendrá efectos contundentes en el desarrollo neurosensorial futuro.

Un paciente de 36 semanas de edad gestacional se nutrirá generalmente por vía enteral, mientras que uno de 26 semanas será nutrido parenteralmente, lo cual tendrá consecuencias especiales en cada caso y poseerá riesgos específicos tanto en excesos nutricionales como en posibles deficiencias; en el campo del metabolismo de los lípidos, el niño de 36 semanas de edad gestional requerirá ácidos grasos para incrementar el peso cerebral dos veces durante su infancia, mientras que el neonato de 23 semanas requerirá dichos nutrientes para incrementar dicho peso cinco a seis veces durante el mismo período (31), el niño de pretérmino estará en un riesgo mucho mayor de desarrollar deficiencia de ácidos grasos esenciales, mientras lucha por obtener sustratos energéticos y estructurales para crecer, por autopsias fetales se ha confirmado la acumulación progresiva de AA y ácido docosahexaenoico (ADH) en tejido cerebral durante el último trimestre del embarazo, se conoce también que un aporte temprano y adecuado de ADH es esencial para el desarrollo retiniano como ha sido demostrado en la correlación de pruebas de agudeza visual y aporte ADH en la dieta.

Los datos disponibles revelan una relación de causa efecto entre aportes tempranos de ADH y el desarrollo neuromotor posterior en niños de pretérmino, se ha determinado también que el AA posee una acción similar a factor de crecimiento, la cual parece ser capaz de modular algunos procesos bioquímicos que regulan la morfología celular y la diferenciación (4,32).

La reducción en el aporte de AA se ha asociado a una reducción en el crecimiento en peso y talla en niños de prétermino (3), hecho que unido a los expresados antes ha llevado a la incorporación de estos productos lipídicos en diferentes formulaciones enterases para neonatos y desde luego, a una mejor comprensión de la necesidad de aportar estos nutrientes en las emulsiones parenterales.
 

Otros avances en el uso de emulsiones lipídicas
 
El uso de emulsiones no se ha limitado exclusivamente a la nutrición parenteral en los últimos cinco años, con frecuencia creciente se han utilizado las emulsiones como vehículos para el aporte de diversos fármacos; los productos llamados de primera generación sirvieron para dar medicamentos como benzodiazepinas, anestésicos, oxígeno, vitaminas y prostagiandinas en diversos tipos de condiciones y utilizando generalmente la infusión de Intralipid  al 10% como base; los productos de segunda generación incluyen agentes anestésicos (Propofol), productos de imagenología, oxigenadores y antineopiásicos en emulsiones que son versiones ligeramente distintas de la mencionada antes (32).

Es importante conocer estos hechos debido a que algunos de estos fármacos son utilizados simultáneamente en pacientes que reciben soporte nutricional con otras fuentes lipídicas, dándose elevaciones muy significativas de los triglicéridos, con perjuicio para el paciente, como se ha reportado con agentes anestésicos.

 
Conclusiones

 
El manejo apropiado del aporte lipídico, particularmente en modelos animales, puede afectar la respuesta a la enfermedad, al trauma y a la infección. Cada día es más claro que una selección apropiada de lípidos puede dar beneficios nutricionales así como efectos farmacológicos a los pacientes y que debe darse particular importancia a un uso racional como fuente calórica y a la necesidad de hacer consideraciones sobre el contenido y la proporción de ácidos grasos n-3 y n-6, ya que este factor es determinante en el mantenimiento de la salud, el desarrollo de los niños y el tratamiento de las enfermedades.

Algunos de los avances científicos más importantes en esta década se relacionan con el descubrimiento de fuentes lipídicas nuevas y alternativas; si los resultados preliminares en el uso de ácidos grasos de cadena corta, triglicéridos de cadena media, ácidos grasos omega-3 y las emulsiones lipídicas en mezcla ó estructurados, se confirman en los años venideros no habrá ninguna duda de que proveerán medios sorprendentes y útiles para el manejo enteral y parenteral en beneficio del ser humano.
 

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* )Unidad de endoscopía digestiva. Hospital Nacional de Niños "Dr.
Carlos Saénz Herrera"
Dirección para correspondencia: Dr. Cesar Muñoz, Unidad de
Endoscopía Digestiva, Hospital Nacional de Niños, Apartado
1654-1000. San José, Costa Rica.