Proteinmangelernährung
Charakterisiert durch Hypoalbuminämie, Anämie, Ödeme, Asthenie und Alopezie stellt die Proteinmangelernährung (PM) die schwerwiegendste späte spezifische Komplikation der BPD dar, und ihre Korrektur erfordert im Allgemeinen 2 bis 3 Wochen parenterale Ernährung.
Unser Verständnis für die Pathogenese der PM nach BPD hat sich in den letzten Jahren erheblich verbessert. Die intestinale Proteinabsorption (gemessen mittels I-125-Albumin) war zu Beginn der klinischen Erfahrung untersucht worden,12 und die Studie war nach Abschluss der Entwicklungsphase17 und später nochmals wiederholt worden,18 mit ähnlichen Ergebnissen. Dennoch schien die beobachtete Protein-Malabsorption von etwa 30 % das Auftreten von PM nicht zu erklären. Einen entscheidenden Beitrag leistete die bereits erwähnte neuere und vollständige Untersuchung der intestinalen Absorption.20 Tatsächlich ergab der Vergleich zwischen der intestinalen Absorption des alimentären Proteins (73 %) und der scheinbaren Stickstoffabsorption (siehe Tabelle 29-1) einen mittleren Verlust an endogenem Stickstoff von etwa 5 g pro Tag, was einem Proteinverlust von etwa 30 g pro Tag entspricht (d. h. etwa das Fünffache des Normalwerts). Der zusätzlich verlorene Stickstoff, der aufgrund der Länge der BPL keine nicht resorbierten Pankreasenzyme enthalten sollte, könnte durch eine vermehrte Zellabschuppung und, hypothetisch, durch eine aktive Albuminsekretion dargestellt werden, die beide durch die chronische Irritation aufgrund der Malabsorption verursacht werden. Unter der Annahme, dass ein Proteinbedarf von 40 g pro Tag und ein Verlust von ca. 6 g pro Tag normal sind, sollte der durchschnittliche Proteinbedarf nach BPD bei ca. 90 g pro Tag liegen, was durchaus vertretbar ist, wenn man bedenkt, dass die 15 Langzeitprobanden in unserer Studie eine durchschnittliche Aufnahme von ca. 170 g pro Tag hatten.
Der erhöhte Verlust an körpereigenem Stickstoff würde, wenn er sich kurzfristig bestätigt, in den ersten Monaten nach BPD eine viel größere Auswirkung haben, wenn die erzwungene Nahrungslimitierung eine negative Bilanz sowohl für Energie als auch für Stickstoff verursacht und damit einen Zustand der Protein-Energie-Mangelernährung (PEM) schafft. Für letztere können bekanntlich zwei Subtypen identifiziert werden: die marasmatische Form (MF) und die hypoalbuminämische Form (HAF). Bei der MF-PEM, die eine effektive metabolische Anpassung an eine Hungersnot darstellt, liegen sowohl Energie- als auch Stickstoffdefizite vor. Die daraus resultierende Hypoinsulinämie ermöglicht die Lipolyse und Proteolyse aus der Skelettmuskulatur, die Aminosäuren für die Erhaltung des viszeralen Pools und die hepatische Synthese von Glukose liefert, die für den Gehirn-, Herz- und Nierenstoffwechsel sowie für die Oxidation von Fettsäuren notwendig ist. Dies, in Verbindung mit der Proteineinsparung aufgrund der negativen Energiebilanz, gewährleistet sowohl die Energie- als auch die Proteinhomöostase. Die Folge ist eine Gewichtsabnahme durch den Abbau von Fettgewebe und Muskelmasse bei völligem Wohlbefinden. Im Gegensatz dazu ist bei HAF PEM das Stickstoffdefizit mit einer normalen oder nahezu normalen Energieversorgung (Kohlenhydrate) verbunden. Dies verursacht eine Hyperinsulinämie, die sowohl die Lipolyse als auch die Proteolyse der Skelettmuskulatur hemmt. Da der Organismus nicht auf seine Proteinspeicher zurückgreifen kann und keine Proteinsparsamkeit besteht, reduziert er die viszerale Proteinsynthese, was zu Hypoalbuminämie, Anämie und Immundepression führt. Das Ergebnis ist eine schwer kranke Person mit unverändertem oder erhöhtem Körpergewicht, gleichbleibender Größe des Fettgewebes und einer pathologisch veränderten Magerkörperzusammensetzung mit verminderter viszeraler Zellmasse und erhöhtem extrazellulärem Wasser.
Während der frühen Post-BPD-Periode wird die Erhaltung der Proteinhomöostase, die bereits durch die negative Energie-Eiweiß-Bilanz aufgrund der Nahrungslimitierung bedroht ist, durch das Vorhandensein eines erhöhten endogenen Stickstoffverlustes erschwert. Würden die operierten Patienten die reduzierte Nahrungsaufnahme hauptsächlich auf eiweißreiche Nahrungsmittel verwenden, würden sie den Verlust kompensieren und wie hungernde Personen eine MF-PEM entwickeln, was ja das Ziel des Eingriffs ist. Wenn sie dagegen hauptsächlich Kohlenhydrate essen, würde der Stickstoffverlust die HAF-PEM noch stärker ausfallen lassen als bei Kwashiorkor. Paradoxerweise befinden sich hungernde Patienten in einer besseren Stoffwechselsituation, weil sie auf ihre Eiweißspeicher zurückgreifen können, um den Bedarf zu decken und den Verlust zu kompensieren. Daher ist die HAF-PEM milder als die bei Kohlenhydrat-Essern. Zwischen den beiden Extremen kann bei Patienten mit gemischter Zufuhr eine HAF PEM unterschiedlichen Schweregrades auftreten, abhängig davon, (1) wie viel geringer die Proteinzufuhr als der Proteinverlust ist und (2) wie sehr die relativ übermäßige Energiezufuhr die Skelettmuskelproteolyse und die Proteineinsparung verhindert.
Das Vorhandensein eines erhöhten endogenen Stickstoffverlustes erklärt auch die späte sporadische PM, die, wenn auch selten, zu einem beliebigen Zeitpunkt nach der BPD auftreten kann und durch eine reduzierte Nahrungsaufnahme aus irgendeinem Grund oder durch eine lang anhaltende Diarrhöe aufgrund einer unspezifischen Enterokolitis verursacht wird. Die PM ist in der Regel in der letztgenannten Situation schwerwiegender, da der Dickdarm ein wichtiger Ort der Proteinverdauung und -absorption nach BPD ist.17 Die Proteinabsorption kann stärker beeinträchtigt sein als die Kohlenhydratabsorption.
Das Ziel der Behandlung der frühen PM, wenn noch ein erhebliches Übergewicht vorhanden ist, ist die Umwandlung der PEM von HAF in MF, wodurch die Patienten die Möglichkeit erhalten, ihre Energie- und Proteinspeicher zu nutzen. Dieser Zustand wird erreicht, indem die alimentäre Kohlenhydratzufuhr aufgehoben wird und unter Berücksichtigung der Eiweißzufuhr intravenös nur Aminosäuren in ausreichender Menge verabreicht werden, um den endogenen Eiweißverlust auszugleichen. Im Gegensatz dazu muss die Therapie der späten PM, wenn das Körpergewicht normal oder nahezu normal ist, darauf abzielen, die PEM zu beseitigen und den normalen Ernährungszustand durch parenterale Ernährung wiederherzustellen, die sowohl den Stickstoff als auch die Energie enthält, die zur Wiederherstellung des Aminosäurepools, zur Wiederherstellung des anabolen Zustands und zur Resynthese des defizitären viszeralen Proteins erforderlich sind.
Die Pathogenese der PM nach BPD ist also multifaktoriell, abhängig von einigen operationsbedingten (biologischen) Variablen (Magenvolumen, Darmgliedlängen, individuelle Kapazität der intestinalen Absorption und Adaptation, Höhe des endogenen Stickstoffverlustes) und von einigen patientenbedingten (psychologischen und umweltbedingten) Variablen (gewohnte Essgewohnheiten, Fähigkeit, diese an die Anforderungen anzupassen, sozioökonomischer Status). In den meisten Fällen beschränkt sich die PM auf eine einzelne Episode, die im ersten oder zweiten Jahr auftritt, da die patientenbezogenen Faktoren im Vordergrund stehen. Das verzögerte Auftreten der sporadischen PM wird mit der Zeit immer seltener.66 Bei der rezidivierenden Form der PM, die meist durch eine übermäßige Malabsorption verursacht wird und eine Verlängerung des gemeinsamen Gliedes erfordert, sind die operationsbedingten Faktoren von größerer Bedeutung. Seltener liegt es an der übermäßigen Dauer des Nahrungsbeschränkungsmechanismus (permanente Appetitminderung und Auftreten des postzöliakalen Syndroms), in der Regel in Verbindung mit einer unzureichenden Eiweißzufuhr, die eine Wiederherstellung der Darmkontinuität erfordern kann.6,67
Neben dem erhöhten endogenen Stickstoffverlust mit seiner Auswirkung auf den täglichen Eiweißbedarf ist ein weiteres wichtiges Phänomen, das in die gleiche Richtung wirkt, die Überwucherung der Kolon-Bakterienflora. Letztere würde den Proteinbedarf nicht beeinflussen, wenn das Protein nicht von der Dickdarmschleimhaut aufgenommen würde. Wir haben gezeigt, dass das Kolon sowohl bei BPD als auch bei intakten Probanden in der Lage ist, etwa 50 % einer Ladung von 10 g Albumin, die direkt in das Zökum instilliert wurde, zu absorbieren.17 Diese Absorptionskapazität ist beträchtlich, und sie wird bei BPD voll ausgeschöpft. Wenn wir bedenken, dass im obigen Experiment Albumin als Bolus verabreicht wurde, während in unserer Absorptionsstudie der Anteil der 60-g-Proteinmahlzeit, der nicht im Dünndarm absorbiert wurde, das Zökum verdünnt durch den Darmtransit erreichte, müssen wir schlussfolgern, dass das Kolon ein sehr wichtiger Ort für die Proteinabsorption bei BPD ist. Eine überwucherte Bakterienflora, deren Synthese teilweise oder ganz auf Kosten des alimentären Proteins erfolgt, das der Absorption im Dünndarm entgangen ist, reduziert also die Proteinabsorption durch die Dickdarmschleimhaut und erhöht damit die Proteinmalabsorption und den Proteinbedarf.
Interessant ist, dass es bei der BPD eine Art Ausgleichsmechanismus gibt zwischen erhöhtem endogenen Stickstoffverlust und bakterieller Überwucherung auf der einen Seite, die beide durch die Malabsorption verursacht werden und den Proteinbedarf erhöhen, und der Nahrungsaufnahme auf der anderen Seite, die eine schützende Wirkung gegen die Protein-Malnutrition ausübt. Tatsächlich haben die BPD-Personen, die mehr essen und eine größere Malabsorption haben, wahrscheinlich einen größeren endogenen Stickstoffverlust und eine größere kolonale bakterielle Überwucherung, was aber durch die größere Proteinzufuhr kompensiert wird. Im Gegenteil, die BPD-Personen, die weniger essen, haben wahrscheinlich auch ein selteneres Auftreten dieser beiden Faktoren des erhöhten Proteinbedarfs. Offensichtlich begünstigt dieses Phänomen nicht die Probanden mit größerer Aufnahme von proteinarmer Nahrung.