Tema para el 4 de abril

LOS LIPIDOS EN LA NUTRICIÓN ARTIFICIAL

Nota: por una novedad médica no puedo estar en clase mañana 4 de abril, por favor revise su correo de la Usco.

Los Lípidos son un grupo heterogéneo de sustancias que tienen en común la falta de solubilidad en agua, siendo solubles en disolventes orgánicos como el éter o el benzeno. La característica bioquímica que los une es la naturaleza hidrocarbonada de la porción principal de su estructura.
La clasificación de los lípidos se puede realizar atendiendo a su estructura química o según sus funciones:
1. Atendiendo a su estructura química:
• Complejos o saponificables (Grasas, Ceras, Fosfolípidos y Esfingolípidos)
• Simples o insaponificables (Terpenos, Esteroides, Eicosanoides).
2. Según su función biológica:
• Componentes estructurales (fosfolípidos, esfingolípidos)
• Combustible circulante (ácidos grasos libres)
• Combustible de reserva (triglicéridos)
• Funciones hormonales y reguladores fisiológicos (colesterol, esteroides sexuales, esteroides suprarrenales, vitamina D, eicosanoides).
En esta exposición nos referiremos exclusivamente al papel de combustible de los lípidos y fundamentalmente al de almacén de energía. Los lípidos constituyen la principal reserva energética del organismo, aproximadamente unas 160.000 kcal, muy superior a las 30.000 kcal de almacén proteico o las 1.500 kcal de HC.
Los triglicéridos son empleados por el organismo como fuente de energía. El ácido graso es la molécula clave en la función energética, se trata de un hidrocarbono con un grupo carboxilo al final de la cadena. Los ácidos grasos se pueden clasificar utilizando una nomenclatura según 4 criterios:
• La presencia de dobles enlaces: saturados o insaturados
• El número de átomos de carbono de la cadena hidrocarbonada: de cadena corta si tiene menos de 6 carbonos (C), de cadena media si tiene entre 6-12 C y de cadena larga si tiene mas de 12 C.
• La posición de los dobles enlaces en relación con el grupo carboxílico, marcado con la letra delta: tiene en cuenta los átomos de carbono, el número y la posición de los dobles enlaces; por ejemplo: 18:2: delta9,12 se trata del ácido linoleico que tiene 18 átomos de carbono en la cadena, 2 dobles enlaces en los carbonos señalados con los superíndices.
• La posición del primer enlace no saturado en relación con el carbono metílico. Este carbono se denomina omega y dependiendo de la situación del primer doble enlace será omega-3, omega-6, etc.
En los años 50 comienzan a utilizarse las grasas en nutrición artificial obtenidas del aceite de algodón, teniéndose que suspender por sus complicaciones. Es en los años 60 cuando su utilización se generaliza progresivamente hasta nuestros días. Las ventajas de la utilización de grasas en los preparados de NPT son aportar AG esenciales, disminuir la osmolaridad de la mezcla, aumentar la relación calorías/volumen y disminuir el aporte de HC. Además los lípidos son el substrato preferente en las situaciones de agresión severa.
PARTICULAS EXOGENAS DE GRASA:
Gracias a la evolución de la tecnología se han conseguido fórmulas lipídicas muy estables por el efecto de los fosfolípidos (FL) añadidos en su elaboración. La cantidad de fosfolípidos depende de la concentración de la emulsión; en las fórmulas al 10% la relación triglicérido/fosfolípidos es de 0,12, en las formulaciones al 20% de 0,06 y en las formulaciones al 30% de 0,04, que es precisamente la de los quilomicrones. Las emulsiones lipídicas son sistemas heterogéneos estabilizados mediante un agente emulsionante, el más utilizado es la lecititina de huevo que forma una película alrededor de cada partícula oleosa orientándose la fracción lipófila hacia el aceite y la hidrófila hacia el agua, evitando así la coalescencia

También los radicales del grupo fosfato y de la base nitrogenada se ionizan dependiendo del pH del medio, dotando de una carga negativa a las partículas, provocando repulsión y aumento de la estabilidad. La inestabilidad se puede realizar mediante la floculación o agrupamiento de las partículas grasas y por coalescencia, que es la fusión de partículas para formar otras de mayor tamaño.

METABOLISMO DE LAS PARTICULAS DE GRASA EXOGENA
Al ingresar en el torrente sanguíneo las partículas de grasa exógena (PGE) necesitan incorporar a su estructura las lipoproteinas. La amplia disposición endógena de lipoproteinas, suficientes incluso en estados graves de desnutrición, hace posible incorporar las partículas al metabolismo, ya que éstas son necesarias para la acción de la lipoproteinlipasa (LPL).
Una vez incorporadas las PGE al organismo son hidrolizadas por las LPL, liberándose por una parte glicerol y por otra ácidos grasos libres (AGL), tomando cada uno una vía metabólica distinta. El glicerol sirve como substrato de la neoglucogénesis, y los AGL por una parte pueden ser oxidados mediante la Beta-oxidación en varios órganos como hígado, corazón y músculo, y por otra podrán reesterificarse y depositarse en las vacuolas de los adipocitos.
En el proceso de la Beta-oxidación se produce acetil-CoA, que posteriormente se oxida en el ciclo de Krebs. Dos moléculas de acetil-CoA pueden, a nivel mitocondria, iniciar la cetogénesis formando Acetoacético y posteriormente ß-OH butírico y acetona. Estos cuerpos cetónicos van a tener una gran importancia como combustible para determinados órganos como músculo, riñón, corazón y cerebro, sobre todo en estado de ayuno.


BENEFICIOS DE LAS GRASAS EN NUTRICIÓN:
Se recomienda un aporte de lípidos del 30-50% de los requerimientos calóricos no proteicos calculados, no sobrepasando la dosis de 2 g/kg/día. La introducción de las grasas ha representado la ventaja de disminuir la osmolaridad de las preparaciones de nutrición y a la vez reducir el aporte de hidratos de carbono.
El ácido linoleico no es sintetizable por el organismo, por lo que se considera esencial. Depende del aporte realizado en la dieta, siendo necesario aproximadamente el 0,5% de los AG en forma de ácido linoleico. El ácido linoleico interviene en la inmunocompetencia, función plaquetaria y síntesis de la hormonas esteroideas. Su carencia produce el síndrome de deficiencia de ácidos grasos esenciales que cursa con: descamación de la piel, pérdida del tono muscular, hepatoesplenomegalia, trombocitopenia y alopecia.


COMPLICACIONES DEL EMPLEO DE LAS GRASAS
El aumento de relación TG/FL que existe en los preparados de grasa exógena condiciona alteraciones de las lipoproteinas e hiperlipemia. Además, su empleo se relaciona con las siguientes alteraciones orgánicas:
• Alteraciones hepáticas: esteatosis, proliferación ductal biliar, inflamación periportal e ictericia colestática
• Alteraciones del complemento
• Alteraciones pulmonares debidas por una parte al acúmulo de grasa a nivel alveolar e intersticial, y por otra a la acción de los eicosanoides derivados del aporte de lípidos, que alterarían el tono vascular pulmonar.
• Afectación de la actividad granulocitaria y del sistema retículo endotelial que condiciona alteraciones inmunitarias: fagocitosis, inmunidad celular, síntesis del complemento, función bactericida y función proliferativa.
• Reacciones alérgicas al fosfolípido de huevo.
LIPIDOS E INMUNIDAD:
El Acido Linoleico (AL) interviene en el crecimiento de linfocitos, macrófagos y neutrófilos, pero su aporte en exceso tiene múltiples inconvenientes. Se recomienda el 3% del aporte calórico de la dieta pero en la práctica representa del 10 al 20% de dicho aporte, ya sea parenteral o enteral. El AL es el precursor del ácido araquidónico que por la acción de la ciclooxigenasa sintetiza prostaglandinas(PG2), y por el efecto de la lipooxigenasa leucotrienos (LTB4). (La PG2 tiene un efecto inmunosupresor a dosis superior 10-9 M y su síntesis depende de los niveles de ácido araquidónico.
Para evitar este efecto inmunosupresor se utilizan los AG omega 3 derivados del aceite de pescado, que metabólicamente a través del ácido eicopentanoico produce PGE3, TXA3, LTB5. Se ha demostrado eficaz en la supresión de la producción de PGE2 pero no en la supresión TXA2 y LTB4. Este último es el principal mediador de la inflamación leucocitaria, estando implicado en la agregación leucocitaria, liberación de enzimas lisosomiales y quimiotaxis


LIPIDOS Y ALTERACIÓN PULMONAR:
Al infundir lípidos se incrementan los niveles de triglicéridos a la vez que disminuye la capacidad de difusión de las gases (O2 y CO2). Se ha pensado que los lípidos podrían acumularse tanto en el capilar como en el intersticio , incluso alterando la membrana de los hematíes e impedir la difusión de los gases . La administración de heparina previene el incremento de TG pero no las alteraciones gasométricas.
Se ha detectado hipertensión pulmonar (HTP) acompañando a la hipoxia y al aumento de lípidos. Esta HTP no se modifica con la heparina pero sí con la indometacina, un potente inhibidor de las prostaglandinas. Administrando indometacina a los pacientes con perfusión de lípidos se previene la HTP, la hipoxia, pero no el aumento de TG. La justificación de estas alteraciones se encuentra en el papel de los eicosanoides producidos por el metabolismo de los AG poliinsaturados.
Las alteraciones de los lípidos sobre el pulmón dependen de la patología pulmonar previa, de la velocidad de infusión y del tipo de lípido perfundido. Cuando un paciente sufre una enfermedad pulmonar con daño alveolar existe una vasoconstricción compensadora que disminuye el shunt y dirige el flujo pulmonar hacia áreas mejor ventiladas, manteniendo la PO2. Las PGs vasodilatadoras producidas por el metabolismo de los AG poliinsaturados desbloquean la vasoconstricción local de las zona pulmonar lesionada, aumentando el shunt y la hipoxia. Estos cambios no se observan en pacientes con pulmones sanos, lo que refuerza el argumento de que las alteraciones de la ventilación/perfusión son derivadas del efecto de los eicosanoides, de acción predominantemente vasodilatadora, producidos por el metabolismo de los lípidos infundidos.
Dependiendo de la velocidad de infusión de los lípidos se producirá ácido araquidónico y según sus niveles se sintetizará PGs de efectos vasodilatador y antiinflamatorio o TXA2 de efecto vasoconstrictor y proinflamatorio. Así la infusión lenta de lípidos tiene efectos vasodilatadores, incrementando el shunt en los pulmones dañados. La administración de mayor cantidad o más rápida agota la capacidad enzimática para la vía de la PGE2 y PGI2, aumentando la ruta del TXA2 de efectos vasoconstrictor y proinflamatorio.
Estos efectos también están relacionados con la composición de AG de los lípidos infundidos. Dependen de la cantidad total de ácido linoleico (omega 6), de ácido linolénico (omega 3), que compite enzimaticamente con él, y de AG de cadena media que no producen alteraciones pulmonares.
EMULSIONES DE TRIGLICERIDOS DE CADENA LARGA:
En 1961 se desarrolla en Suecia la formulación Intralipid® , utilizándose de forma ininterrumpida hasta la actualidad. Esta formulación de lípidos se presenta al 10%, al 20% y recientemente se ha incorporado la presentación del 30%.
Se fabrica a partir del aceite de soja, utilizándose como emulsionante los fosfolípidos de la yema de huevo, siendo alto el contenido de ácido linoleico. Su metabolismo es lento y necesitan carnitina para el paso a la mitocondria
Existen diversos preparados comerciales de triglicéridos de cadena larga (TCL), que se diferencian en 3 aspectos:
• Fuente de lípidos: aceites de soja y/o cártamo.
• Solvente: glicerol, sorbitol y xilitol.
• Emulsionante: fosfolípidos de soja o de huevo.
De estos aspectos el más importante es la diferencia en la fuente de lípidos, ya que de ella dependerá el patrón de ácidos grasos.
TRIGLICERIDOS DE CADENA LARGA AL 30%:
Recientemente se ha introducido la presentación de TCL al 30% que utiliza la menor relación fosfolípido/ TG (0,04) para su estabilidad, semejante a la de los quilomicrones. Las altas concentraciones de fosfolípidos de las presentaciones al 10% y al 20%, derivadas de la necesidad de estabilidad, superan a la de los quilomicrones y produce hipertrigliceridemia y alteración de las lipoproteinas. En situaciones de estrés severo, existe una actividad LPL reducida por el efecto del TNF, pudiéndose beneficiar los pacientes en esa situación de los TCL al 30%. Otra ventaja de los TCL al 30% es el ahorro de volumen por la alta concentración calórica.
TRIGLICERIDOS DE CADENA MEDIA:
Son TG que contienen AG saturados de 6 a 12 átomos de carbono. Metabólicamente tienen diferencias importantes con los TCL. Su absorción es rápida sin necesidad de enzimas pancreáticas ni bilis, son transportados vía portal, su aclaramiento plasmático es rápido, se oxidan rápidamente por lo que no se almacenan, considerándose cetogénicos. Son introducidos en la clínica en los años 70 en nutrición enteral y a mediados de los 80 se inicia la utilización parenteral. Las formulaciones de ácidos grasos de cadena media (TCM) se utilizan junto a TCL al 50%, teniendo como base la mezcla de aceites de soja y de coco.
Metabólicamente los TCM tienen menor dependencia del aporte conjunto de hidratos de carbono, no precisan de carnitina para su paso a la mitocondria, no se almacenan y se utilizan rápidamente como energía. La mezcla TCM/TCL tiene una excelente tolerancia, se aporta suficiente cantidad de linoleico y no se producen efectos indeseables inmunosupresores ni alteraciones pulmonares.
ACIDOS GRASOS OMEGA 3:
Las clásicas emulsiones lipídicas utilizadas tienen una alta concentración de linoleico (omega-6) y baja o prácticamente nula de linolénico (omega-3). Los aceites de pescado son ricos en AG omega-3. En su metabolismo, ambos tipos de AG comparten sistemas enzimáticos, por lo que existe competitividad. Los derivados eicosanoides del metabolismo de los omega-3 son de menor potencia biológica por lo que el efecto inmunosupresor y sobre la ventilación/perfusión pulmonar sería menor. Actualmente se indican en nutrición enteral, junto con otros nutrientes considerados inmunomoduladores (arginina, glutamina, ácidos nucleicos), en pacientes potencialmente inmunocomprometidos.
Un inconveniente de este tipo de AG es la capacidad de autooxidarse y formar radicales libres de O2 que pueden resultar citotóxicos.
ACIDOS GRASOS DE CADENA CORTA:
En estudios experimentales se ha demostrado que el aporte de triglicéridos de cadena corta (TCC) por vía intracecal o parenteral disminuye la atrofia intestinal. Los ácidos grasos de cadena corta (AGCC) se producen a nivel del colon por la fermentación de la fibra, al actuar sobre ella las bacterias de la flora colónica. El principal sustrato nutricional para los colonocitos es el butirato por vía luminal, pero cuando se administra enteralmente se absorbe prácticamente todo a nivel yeyunal y no llega al colon.
En la década de los 50 se utilizaron como fuente de energía, descartándose por sus efectos tóxicos. Actualmente vuelve a retomarse su utilización por la importancia dada a la administración de substratos específicos a las células intestinales. Durante los últimos años se ha utilizado la fibra como fuente de AGCC con excelentes resultados de tolerancia en las UCIs. En los pacientes sin posibilidad de utilización de la vía enteral o de intolerancia a la fibra la administración de AGCC en los TG de la nutrición parenteral teóricamente resulta atractiva. Estudios experimentales han demostrado aumento del trofismo intestinal y mejoría de algunos aspectos de la respuesta inmunológica añadiendo AGCC a la NP.
ACIDO OLEICO:
Es el ácido graso insaturado más frecuente en nuestra dieta y sus ventajas en el control de los niveles de colesterol y LDL-colesterol son conocidas. Recientemente se ha incorporado al arsenal de emulsiones lipídicas como mezcla de 80% de aceite de oliva y 20% de aceite de soja.
Se ha observado mayor estabilidad de la mezcla con aceite de oliva. Su contenido en vitamina E, que superan los requerimientos exigidos, protege frente a los procesos de peroxidación de los ácidos grasos poliinsaturados, ya que éstos pueden ocasionar daño tisular a través de los radicales libres de O2.
El aporte de AG de esta emulsión es muy parecida al del aceite de oliva de la dieta, con un 15% de AG saturados, un 65% de AG monoinsaturados y un 20% de AG poliinsaturados. Estos últimos se encuentran balanceados con un 17,5% de omega-6 y un 2,5% de omega-3, por lo que la producción de eicosanoides resulta equilibrada, atenuándose los efectos indeseables que a nivel inmunológico han sido vistos con la administración de formulaciones a base de aceite de soja.


LIPIDOS ESTRUCTURADOS, "LIPIDOS A MEDIDA":
Son un tipo de emulsión en los que, por el sistema de transesterificación, se pueden unir ácidos grasos de distintos aceites de origen a una molécula de glicerol; así por ejemplo, una molécula de triglicérido puede incluir un ácido graso de cadena media, otro de cadena larga omega-6 y otro omega-3. Sería como fabricar un lípido a medida de la situación del paciente. Actualmente se emplean en nutrición enteral con buena tolerancia, menores alteraciones inmunosupresoras e inflamatorias, aunque con aumento importante del coste.
CONCLUSIONES:
• Los lípidos deben formar parte de la dieta artificial de los pacientes graves, representando del 30-50% del aporte calórico no proteico
• Son superiores sus ventajas a sus inconvenientes
• La mayoría de las complicaciones de la utilización de los lípidos se solucionan, actualmente, utilizando dosis por debajo de 2 mg/kg/día en perfusión continua de 24 horas y utilizando mezclas MCT/LCT.
• Los lípidos estructurados con la incorporación equilibrada de AG omega-3, AG monoinsaturados, AGCM y AGCC, así como el aumento de su estabilidad con disminución de fosfolípidos y aporte de vitamina E, representan la formulación del futuro.