德国GVM护理与研究中心，意大利
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Servizio Immunotrasfusionale Azienda Sanitaria Locale BAT，意大利
德国GVM护理与研究中心，意大利
DOI: 10.15761 / JIC.1000127
被安排手术的病人的临床状况，除了是手术结果的关键，当然也会影响术后阶段。因此，患者需要在全球范围内以跨学科的方式进行评估，以尽可能地限制术后早期或晚期并发症的发生。在过去的几年里，通过评估具有免疫刺激特性的一些原理的影响的基础研究的进展和发展所获得的知识，使人们对肠道和肠道相关淋巴组织(GALT)在保护机体免受外来病原体和调节共生细菌和食物抗原耐受性的免疫动力学中的作用有了更清晰的认识。
外科病人的临床状况在干预计划的积极结果和术后进展的快速发展两方面都具有根本的相关性。另一方面，由于计划手术的受试者的健康状况不能仅仅参考血液化学常规标准，它需要在一个整体和系统的模式中进行仔细的重新检查，并最终恢复到一个平衡的有机内稳态和整体临床稳定的状态。
与手术事件相关的细胞免疫抑制是众所周知的[1]，主要归因于与手术应激相关的免疫系统功能改变，基本上与促炎细胞因子和调节细胞因子之间的生理稳态平衡的改变有关。发生这种情况的可能性可以解释术后并发症和死亡率的增加。
对患者进行整体检查也意味着通过适当的筛选试验评估其营养状况，包括有针对性的血液化学检查、通过人体测量学和生物阻抗测定法研究身体成分，以尽可能减少术后早期或晚期并发症的发生。
众所周知，蛋白质缺乏会大大削弱免疫反应，从而增加对感染的易感性。事实上，蛋白质能量营养不良似乎是全球[3]免疫缺陷的主要原因。
虽然免疫系统正常功能所需的蛋白质摄入量已经广为人知，但以优化免疫功能为目标，使用单氨基酸作为膳食支持的研究才刚刚开始。最初的研究表明，氨基酸是免疫系统细胞[4]和抗氧化防御机制[5]的重要能量底物。
此外，在某些病理条件下，如烧伤、创伤、全肠外营养，或在怀孕和断奶期间的生理状态下，一些非必需氨基酸(精氨酸、谷氨酰胺、谷氨酸、甘氨酸、脯氨酸、牛磺酸和半胱氨酸)已被发现成为强制必需氨基酸。这种对特定氨基酸需求的变化部分是由于它们对免疫系统[6]的影响。
2010年，为了更好地解释那些在此之前被简单定义为非必需氨基酸的氨基酸的作用，Wu引入了功能性氨基酸的新概念。这些有机分子的重要性在于参与调节旨在促进机体健康、生存、生长、发育、泌乳和生殖的主要代谢途径[7]。这些代谢途径包括:细胞内蛋白质周转及相关事件、氨基酸的合成和分解、小肽的产生、氮代谢物和含硫物质的产生、尿素循环和尿酸的合成、脂质代谢和糖代谢、碳单元代谢、氧化还原细胞信号通路[6]。
此外，营养不良在增加心脏手术后的发病率和死亡率方面也起着重要作用。尽管如此，心脏手术前患者的营养评估可能有些苛刻，例如在考虑手术时间[8]时。
然而，营养筛查是一种能够快速有效地识别高危患者的工具。因此，应仔细研究这类患者的营养状况，并在必要时进行围手术期营养干预。
多年来，已经开发了一些筛查测试，如欧洲指南[10]中推荐的用于成人营养评估的营养不良普遍筛查工具[9]。相反，营养风险筛查(NRS)[11]被建议用于检测住院患者的营养不足及其发展风险。此外，迷你营养评估(MNA)[12]对接受家庭护理的老年人或医院和/或疗养院的住院病人很有用。最后，为门诊病人开发了短营养评估问卷(SNAQ)。
营养不良是心血管疾病患者的普遍状况，与不良的术后事件有关。此外，10-25%的心脏手术患者发生营养不良。然而，尽管已经确定了充血性心功能不全导致心脏恶病质患者营养不良发展的具体机制，但至今还没有设计出一种针对这类人群的营养评估工具。
2003年，一项比较研究对各种营养筛选试验进行了研究，目的是评估不同筛选工具对心脏搭桥手术患者的预后价值。研究表明，MUST和MNA对术后并发症都有独立的预测价值。然而，考虑到MUST的简单使用，该工具对于[15]心脏手术人群是首选的。
肠道和肠道相关淋巴组织(GALT)是免疫系统的重要组成部分，能够保护身体免受外来病原体和病原体的侵袭，并调节对共生细菌和食物抗原[16]的耐受性。
蛋白质在不同程度上支持免疫系统活动的作用早已为人所知。它不仅与蛋白质摄入有关，还与特定氨基酸(特别是谷氨酰胺、谷氨酸和精氨酸)的获得有关，这些氨基酸对增强肠道和常驻免疫细胞[6]的免疫功能至关重要。
每一种氨基酸都具有独特的特性，包括维持膜的完整性，增加肠道功能，调节炎症细胞因子的分泌，增加T淋巴细胞的数量，改善特异性T细胞的功能，以及通过固有层[16]细胞分泌IgAs。
免疫系统在手术后会发生外周血单核细胞比例的变化，从而增加单核细胞合成前列腺素E2，同时降低T CD3-CD4+淋巴细胞功能。
众所周知，T细胞可细分为T辅助细胞1 (T helper 1, Th1)和T辅助细胞2 (T helper 2, Th2)，每一组都能合成不同的细胞因子谱。Th1细胞产生IFN-γ、IL-2和IL-12干扰素，促进细胞免疫，而Th2细胞产生IL-4、IL-6、IL-10和IL-13，促进体液免疫[17]。研究表明，心脏手术后，IL-2和IFN-γ水平降低，Th1活性降低，而IL-4和IL-10水平增加，Th2活性也增加。
术前补充对炎症关键参数的影响已被广泛研究。到1995年,令et al。研究了术前补充脂肪酸源性白三烯对术后白三烯水平的影响，发现治疗组患者产生了更多的抗炎白三烯，损害了促炎白三烯[18]。
然而，没有观察到对淋巴细胞增殖或单核细胞功能的影响，可能是由于没有一组通过补充精氨酸达到足够的水平。Tepaskeet al。分析免疫营养在术前改善宿主防御，术后减少器官感染和功能障碍的效果。接受治疗的组在手术前通过单核细胞HLA-DR表位表达的显著增加表现出宿主防御的增加。此外，IL-6浓度下降，而对抗原的延迟超敏反应改善并持续到出院[19]。
通过以上的研究以及其他的工作，我们可以看到在手术后，补充免疫营养素是如何提高免疫功能，限制炎症反应的。此外，这些营养支持的免疫调节作用有助于防止术后器官损伤和改善器官再灌注。此外，营养状况的整体改善已被证明可以降低术后并发症和器官功能障碍的发生率。
精氨酸是成年人的非必需氨基酸，它可以由谷氨酰胺、谷氨酸和脯氨酸开始合成，但在应激条件下，精氨酸是不可缺少的[20,21]。
相反，这种氨基酸对儿童和青少年是必不可少的。它必须通过营养摄入，因为身体无法合成足够数量的它来支持正常的生长。事实上，在仔猪身上进行的一些研究表明，精氨酸补充剂可以促进[22]的生长。
精氨酸是唯一的一氧化氮前体合成酶(所有亚型)，用于合成一氧化氮，而一氧化氮对于优化免疫系统功能至关重要，包括调节炎症反应[23]。
如上所述，肠道结构和功能对食物中精氨酸的含量和病理状态或压力敏感。多项研究表明，添加0.6 ~ 1%的精氨酸(体重比)可改善肠道黏膜的组织学结构，尤其是绒毛高度和隐窝深度。对此证据提出的一种机制是，精氨酸可能会增加HSP 70(热休克蛋白70千吨)的表达，这反过来又会防止蛋白质变性，从而导致与之相关的细胞应激[24]。特别是，HSP70细胞帮助其他新生细胞达到确定的空间结构，并培养细胞对压力因素的保护。
此外，其他研究人员已经表明，精氨酸摄入(每天0.33 g)可以改善肠道屏障功能[25]。
最后，饮食中精氨酸的缺乏已被证明与其他疾病有关如生殖，代谢和神经紊乱[21]。
精氨酸的免疫调节作用已被解释[26,27]，其在先天免疫和适应性免疫中的作用已被广泛证实。特别是，精氨酸是一氧化氮合酶活性的基础(见上文)，也是B细胞发育和t细胞受体[20]活性的基础。
对急性胰腺炎大鼠进行的其他研究表明，补充精氨酸会导致固有层[28]肠细胞中t辅助细胞的增加和CD4/CD8+比值的升高。
通过评估接受精氨酸整合的大鼠的细胞因子谱，可以观察到促炎细胞因子如IFN-γ和IL-2的减少，以及具有抗炎特性的IL-4和IL-10的增加。
谷氨酰胺是人体内大量存在的非必需氨基酸，是其他氨基酸前体的重要能量底物。然而，在应激和关键发育阶段，外源谷氨酰胺的重要性已经被证实。
在免疫系统的细胞中，尤其是淋巴细胞、中性粒细胞和巨噬细胞中，谷氨酰胺被迅速利用并代谢为谷氨酸、天冬氨酸、乳酸和一氧化碳2．
此外，作为谷氨酸的前体，谷氨酰胺可促进肠上皮细胞和淋巴细胞[30]中氧化还原的重要调节因子谷胱甘肽(GSH)的产生。
这种氨基酸为核酸和蛋白质的合成提供氮，这些对淋巴细胞的增殖和细胞因子[31]等信号的产生至关重要。
谷氨酰胺对B淋巴细胞和t淋巴细胞、中性粒细胞和巨噬细胞功能的重要性已在体外和体内[32]中得到证实。
多项研究表明，谷氨酰胺补充可导致炎症细胞因子水平下降，并增加增殖细胞、MNL、B和T细胞的反应。
此外，进一步的研究表明，为了维持健康的肠道黏膜和支持几种GALT功能，需要0.5-5%体重的谷氨酰胺补充剂。
多不饱和脂肪酸主要有两大类:ω-3脂肪酸，包括二十碳五烯酸(EPA)和二十二碳六烯酸(DHA); ω-6脂肪酸，包括亚油酸(LA)、花生四烯酸(AA)和γ-亚油酸。
一些研究报告称，术前服用富含ω-3脂肪酸、精氨酸和RNA[33]的补充剂会产生有益的影响。
此外，术前给予膳食补充已被证明可改善术前营养状况和术前及术后免疫应答[4]。
最近的进一步研究得出结论，在心脏手术后的初始阶段，给予富含ω-3脂肪酸、精氨酸和RNA的膳食补充剂可以抑制炎症和血栓反应，从而降低术后并发症的发生率[34,35]。
再灌注，即组织在缺血一段时间后血液循环的恢复，如冠状动脉阻塞后再通，与氧化应激条件相关，可产生相当大的组织损伤。
这种情况在广泛存在的慢性病理中具有特别的重要性，如心肌病和缺血性脑病，也有助于确定在许多地区遭受严重和长期休克的患者的肾组织损伤。
此外，上述内容在移植医学中也具有特别的重要性，根据定义，器官从供体取出后会发生缺血，而在与受体循环重新连接时又会发生再灌注。
在缺血期间，已经可以观察到来自线粒体呼吸的ROS水平的适度增加。而在再灌注过程中，ROS的大量释放来源于不同的原因，可以从两种机制获得:1)黄嘌呤氧化酶的激活，伴随着缺氧期ATP的嘌呤分解代谢产物在组织中积累，导致细胞内大量产生超氧阴离子和过氧化氢;2)中性粒细胞(在再灌注过程中)粘附在缺血期损伤的内皮细胞上，与它们的激活有关，从而产生高水平的(在这种情况下是细胞外的)促氧化剂[36]。
另一方面，活性氧的大量产生也能改变钙离子的亚细胞分隔。在心肌细胞中，肌浆膜脂质过氧化导致ca2 ++- atp酶的抑制和细胞质中钙的释放。超氧阴离子或过氧化氢直接氧化酶的SH基团也有类似的效果。另一方面，ROS和脂质过氧化产物导致线粒体氧化磷酸化的解偶联，从而改变该位点的Ca++转运。细胞质中ca2 ++水平的增加似乎是心血管领域许多病理过程的共同特征，如动脉粥样硬化初期的内膜增生，与动脉压增加相关的血管收缩现象，心肌缺血-再灌注损伤，以及预示心衰的心肌肥厚[37]。
维生素C，或称抗坏血酸，是多种生物功能所需的营养物质，其生物作用主要是作为酶的辅助因子和抗氧化剂。
人类、灵长类动物和少数其他动物(如豚鼠)依靠饮食摄入维生素C，以避免与维生素C缺乏有关的疾病，如坏血病，并保持良好的总体健康。维生素C的健康作用可以归因于它的生物功能，作为某些酶的辅助因子，特别是参与胶原合成的羟化酶，以及作为一种水溶性抗氧化剂。
2021年版权燕麦。所有权利reserv活性氧(ROS)由多种来源产生，如电子传递链、黄嘌呤氧化酶、髓过氧化物酶和NADPH氧化酶，开始自由基反应。脂质往往是氧自由基的主要目标，因为许多产生ROS的酶被纳入脂质双分子层，脂质过氧化可以被视为自由基链式反应的一个例子。脂质自由基与分子氧反应，从而产生过氧自由基，如果它们没有被a-生育酚(维生素E)中和成膜，可以参与自由基增殖反应。脂类超氧化物是化学上不稳定的化合物，当不被谷胱甘肽还原酶还原生成羟基脂肪酸时，是多种产物的来源，其中包括LPO烯醛、环氧化合物和丙二醛。维生素C具有保护这些产物形成的能力，其作用是作为活性氧清除剂，并通过维生素E氧化还原循环[38]通过一个电子还原脂质羟基自由基。
越来越多的证据表明，低维生素D水平对心血管健康有负面影响，包括冠状动脉风险和不良心血管结局，如心肌梗死、心力衰竭和中风。有一些证据表明，与普通人群相比，较高比例的心血管疾病患者维生素D水平较低。一些研究人员研究了心脏手术患者维生素D缺乏的患病率，检测结果显示，92.5%的患者维生素D水平< 75 nmol/L, 67.5%的患者维生素D水平< 60 nmol/L, 52.5%的患者维生素D水平在30-59 nmol/L之间，15%的患者维生素D水平< 30 nmol/L。
此外，80%的肥胖患者(BMI > 30 Kg/m，非肥胖患者为59%)维生素D水平不足。
因此，三分之二的患者血清维生素D水平低于60 nmol/L，使他们处于更高的复发风险，反过来，与高死亡风险相关。研究人员得出结论，在患有CVD的老年人群中，需要评估维生素D的状况，并纠正任何不足的[39]。
硒是哺乳动物必需的营养元素，对许多氧化酶(如谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)、硫氧还蛋白还原酶(TrxR)和碘丙氨酸脱碘酶(IDD))的功能必不可少。硒的抗氧化作用对人体生理至关重要，因为氧化应激与心血管疾病、糖尿病或癌症等多种病理有关，也与大多数外科手术有关。
特别是在心脏手术中使用体外循环总是与引起缺血再灌注的氧化应激有关。
缺血再灌注损伤的发病机制取决于多种因素，其中活性氧(ROS)和活性氮(RNS)的形成被认为是引起缺血再灌注损伤的原因。氧化应激过程中形成的ROS可启动脂质过氧化和蛋白质氧化，从而对DNA造成损伤。活性氧的产生受到GPx、TrxR和SOD(超氧化物歧化酶)等自由基“清除剂”的生理控制。GPx和TrxR是硒-半胱氨酸依赖的酶，它们的活性与硒的有效性有关。此外，硒被认为作为一种辅助因子调控这些硒蛋白的基因表达，也有证据表明，补充硒可能会降低心脏手术后的氧化应激和减少并发症。然而，其他临床研究没有证明硒缺乏与心血管结果[36]之间的联系。
最近的文献表明，益生菌具有免疫调节作用，部分是通过调节性T辅助细胞介导的，一方面增加炎性细胞因子的表达，如IL-10，另一方面降低促炎性细胞因子的表达，如INF-γ， TFN-α和IL-12[37]。此外，一项有趣的研究结果显示，革兰氏阳性菌在肠道菌群中定植胃肠道的受试者，其过敏致敏的发生率降低，其中也包括乳酸菌和双歧杆菌[38,39]。
基于这些早期工作，可以评估使用益生菌治疗过敏性疾病的疗效。第一项研究是由Kalliomaki进行的et al。[40-44]。本临床试验在孕妇中进行，涉及给药乳杆菌妊娠结束前2-4周，分娩后6个月，在自己或伴侣的家族中有过敏病理家族史的女性可选择GG (LGG)菌株。随访第二年，治疗组特应性皮炎发生率较对照组降低50%。然而，这种有益的效果并没有延续到第5年的随访。在这个领域的最新研究中，Wickenset al。[45]对预防特应性皮炎有不同的作用乳杆菌而且双歧杆菌animalis无性系种群。lactis。结果显示，围产期补充乳杆菌与安慰剂组相比，皮炎风险显著降低约50%。
一些益生菌可能调控肠上皮细胞(IEC)的凋亡(即所谓的“程序性死亡”)，其中乳杆菌GG，能够激活一种抗凋亡作用蛋白，并抑制一种促凋亡作用蛋白对许多细胞因子(TNF-α， IL-1α-β或IFNγ)刺激的IECs。此外，其他实验表明，LGG激活两种蛋白p75和p40的产生，这两种蛋白促进细胞增殖和抗凋亡Akt蛋白的激活[46-50]。
在过去的几年里，一些营养物质在调节不同类型的疾病方面的作用已经变得越来越明显。这些有机分子一般被定义为免疫营养素，包括一些氨基酸、必需脂肪酸和益生菌。
在免疫调节氨基酸中，精氨酸是一氧化氮合酶的唯一前体，对免疫系统的优化功能至关重要，因为它通过减少促炎细胞因子的产生和增加抗炎细胞因子来调节炎症反应。此外，它还能增强肠道屏障功能，从饮食中缺乏精氨酸可能导致生殖、代谢和神经紊乱。
另一方面，谷氨酰胺通过为免疫细胞提供氧化底物和降低促炎细胞因子水平发挥其免疫调节作用。
大量研究也证实了其免疫调节作用乳杆菌它能有效地控制，例如，特应性皮炎。此外，它还在治疗儿童急性感染性腹泻、预防抗生素引起的腹泻、预防儿童医院腹泻、作为根除幽门螺旋杆菌的辅助治疗和减轻结肠易激综合征症状方面取得了重要成果。
最后，益生菌调节细胞凋亡的能力可能是控制肠道感染的有效策略。
马西莫Fioranelli
古格里莫·马可尼大学
评论文章
收稿日期:2015年6月10日
录用日期:2015年7月22日
发布日期:2015年7月25日
©2015 De Santis L.这是一篇根据创作共用署名许可条款发布的开放获取文章，该许可允许在任何媒介中无限制使用、发布和复制，前提是注明原作者和来源。
De Santis L, Maio D, Cavone M, Serlenga E, Minelli M(2015)围手术期免疫营养:对心脏手术患者综合治疗的洞察。中华心血管病杂志，1:DOI: 10.15761/JIC.1000127
没有数据。
