L-Glutamina: Metabolismo e uso como insumo nutricional
16/05/2011
Carmem Maldonado Peres - Farmacêutica da Área de Suporte Técnico Científico da Farmoterápica

Alexandra Shoshima - Farmacêutica da Área de Suporte Técnico Científico da Farmoterápica

Michel Kfouri Filho - Farmacêutico e Diretor Superintendente da Farmoterápica


A L-glutamina em sua forma livre é o aminoácido mais abundante encontrado no plasma com concentrações oscilantes entre 0,5 a 0,9mM. Faz parte da estrutura das proteínas e participa como metabólito intermediário de várias vias metabólicas. É substrato da síntese de purinas e pirimidinas, modula o fluxo de carbono e nitrogênio entre os órgãos e pode originar outros aminoácidos e glutationa. (1) É considerada um aminoácido condicionalmente essencial porque, apesar de ser sintetizada pelo organismo, em algumas condições especiais (traumas, septicemia, câncer, queimaduras, pós-operatório, pacientes com HIV, etc.) a concentração plasmática reduz em decorrência da alta demanda dos órgãos consumidores de glutamina e da insuficiência do fornecimento pelos órgãos produtores. Para suprir essas necessidades é comum utilizar uma suplementação nutricional com glutamina. (2,3) Para os casos em que a nutrição parenteral é indicada, são descritas várias situações com suplementação de glutamina. Devido a baixa solubilidade e alta instabilidade da glutamina em solução aquosa, é comum se utilizar os dipeptídeos L-alanil-L-glutamina ou L-glicil-L-glutamina como fonte de glutamina na nutrição parenteral.

Metabolismo da glutamina
A metabolização da glutamina é diferenciada em cada órgão e passível de modificações dependendo das condições metabólicas do indivíduo.

No intestino delgado, a maior parte da glutamina absorvida da dieta é utilizada pelo próprio enterócito. Além desta fonte, estas células também incorporam a glutamina proveniente da circulação. (4) O montante de glutamina é utilizado para produção de energia, síntese de bases púricas e pirimídicas e alanina que é lançada na circulação e serve de substrato para a neoglicogênese hepática. Este alto consumo garante a manutenção da proliferação rápida dos enterócitos. A glutamina também impede a translocação bacteriana da luz intestinal para a circulação impedindo a sepse. A administração de dieta parenteral contendo glutamina é suficiente para manter a morfologia e demanda metabólica do enterócito além de evitar a translocação bacteriana em situações em que não há absorção de glutamina. (5,6)

Se o enterócito utiliza cerca de 80% da glutamina consumida na dieta, como é mantida a concentração plasmática?

O músculo esquelético é o principal fornecedor de glutamina para os outros órgãos. Em catabolismo protéico (proteólise) os aminoácidos de cadeia ramificada (leucina, isoleucina e valina) originam glutamato que é convertido em glutamina sob ação da enzima glutamina sintetase. A glutamina é liberada na circulação e é utilizada especialmente pelos rins, fígado, intestino, cérebro e vários tipos celulares do sistema imunológico.

O fígado contribui para o controle da homeostase glicêmica ao converter o excesso de glutamina e da alanina provenientes do músculo e intestino em glicose pela gliconeogênese. Além disso, este órgão compartimentaliza a síntese e degradação da glutamina em regiões específicas. Em situações de acidose metabólica, a conversão de glutamato em glutamina encontra-se favorecida. Já em alcalose, a glutaminase metaboliza a glutamina a glutamato e o amônio liberado é incorporado ao ciclo da uréia que é, por sua vez, eliminada pelos rins. Em adição, o ciclo da uréia é estimulado por um metabólito do glutamato (N-acetil glutamato), acelerando o processo de eliminação de nitrogênio. (7) A perda excessiva de nitrogênio vinculado à uréia pode gerar um balanço nitrogenado negativo. A recuperação do balanço nitrogenado de pacientes submetidos a cirurgia para tratar peritonite é garantida com a inclusão de L-alanil-L-glutamina (0,4g/kg/dia) na nutrição parenteral durante 10 dias após a operação. (8)

A glutamina oriunda do filtrado glomerular ou da circulação, é convertida a glutamato no córtex renal com liberação de amônio que é eliminado pela urina. Desta maneira, a metabolização da glutamina participa do controle do equilíbrio ácido-base. O glutamato gerado é substrato para a gliconeogênese renal que fornece glicose para o consumo do próprio rim e para a circulação (cerca de 25% da glicemia é mantida pela gliconeogênese renal). (9)

No sistema imunológico, a glutamina é um importante substrato energético mas não é totalmente oxidada pelo ciclo de Krebs. Em linfócitos e macrófagos, parte da glutamina é utilizada para a síntese de novo de lipídios (colesterol, ácidos graxos e fosfolipídios). (10) Em neutrófilos, a glutamina retarda a apoptose. (11)

No sistema nervoso central, tanto a glicose quanto a glutamina são utilizadas para a síntese de glutamato que, nas terminações sinápticas glutamatérgicas atuam como neurotransmissores excitatórios. O glutamato também origina o ácido gama-aminobutírico (GABA) que também é um neurotransmissor, porém, inibitório, cuja ação é potencializada pelos benzodiazepínicos.(12) Em situações de alta concentração de glutamina e glutamato, pode haver citotoxicidade devido a grande liberação de glutamato nas fendas sinápticas com conseqüente degeneração neuronal decorrente do estímulo pós-sináptico exacerbado.

Uso clínico da nutrição suplementada com glutamina
A concentração plasmática de glutamina diminui em algumas condições patológicas que incluem traumas, septicemia, queimaduras, pós-operatório etc. A busca de terapias preventivas de perdas excessivas deste aminoácido com a intenção de melhorar a recuperação dos pacientes é constante.
A suplementação da nutrição parenteral com glutamina de pacientes submetidos a transplante de medula óssea mostrou-se eficaz na manutenção do balanço nitrogenado, diminuindo a incidência de infecções clínicas e a taxa de colonização microbiana comparado com os pacientes que receberam nutrição parenteral total. (13)

O uso de nutrição parenteral com glutamina é controverso em recém-nascido de baixo peso. Por um lado, pacientes que receberam nutrição parenteral suplementada com glutamina não diminuíram o risco de mortalidade ou de adquirir septicemia. (14) Entretanto, a glutamina mostrou-se segura em bebês prematuros de baixo peso sendo condicionalmente essencial nesses casos com tendência de melhoria nos parâmetros utilizados como referência (amônio, uréia e glutamato plasmáticos). (15) Entretanto, mais dados devem ser abordados para se confirmar a eficácia da glutamina nesses pacientes de alto risco

A mortalidade de pacientes queimados é em torno de 10%. As causas mais comuns envolvem edema pulmonar, pnemonia, sepse e falência múltipla dos órgãos. Essas complicações estão relacionadas com insuficiência nutricional incluindo baixa concentração de glutamina. (16,17) A suplementação da dieta desses pacientes com glutamina é recomendada nesses casos por diminuir os riscos de complicações. (16)

A administração de L-alanil-L-glutamina em dietas parenterais pós-operatórias favorece a diminuição do tempo de permanência dos pacientes nos hospitais. Em decorrência da recuperação rápida, a diminuição do tempo de internação representa uma economia considerável de custos do tratamento. (18,19,20,21)

Em resumo, o uso da adição de glutamina (na forma de dipeptídeos) a dieta parenteral tem proporcionado resultados promissores quanto ao tratamento de diversas patologias e a diminuição dos custos dos tratamentos. Naturalmente, a adequação deste insumo de acordo com as necessidades de cada caso é um processo que ainda está em andamento.

Referências
1- Curi R. et al., Molecular mechanisms of glutamine action. J Cell Phys 204:392-401, 2005.
2- Griffiths RD. The evidence for glutamine use in the critically-ill. Proceedings of the Nutrition Society 60: 403-401, 2001.
3- Miller AL. Therapeutic considerations of L-glutamine: A review of the literature. Alternative Medicine review. 4(4): 239-248, 1999.
4- Palanch AC. Metabolismo da glutamina no intestino. In: Glutamina: Metabolismo e aplicações clínicas e no esporte. Curi R. Sprint, pp. 85-96, 2000.
5- McAndrew et al., Intravenous glutamine or short chan fatty acids reduce central venous catheter infection in a total parenteral nutrition model. Journal of pediatric Surgery 34, 281-285.
6- Tremel et al., Glutamine dipeptide-supplemented parenteral nutrition maintains intestinal function in the critically ill. Gastroenterology. 1994 Dec;107(6):1595-601.
7- Bazotte et al. Metabolismo hepático da glutamina. In: Glutamina: Metabolismo e aplicações clínicas e no esporte. Curi R. Sprint, pp. 97-106, 2000.
8- Fuentes-Orozo et al. L-Alanyl-L-Glutamine-supplemented parenteral nutrition improves infectious morbidity in secondary peritonitis. Clinical Nutrition 23:13-21, 2004.
9- Homem de Bittencourt Jr. PI. Metabolismo renal da glutamina. In: Glutamina: Metabolismo e aplicações clínicas e no esporte. Curi R. Sprint, pp. 107-130, 2000.
10- Homem de Bittencourt et al.. Pyruvate is a lipid precursor for rat lymphocytes in culture: evidence for a lipid exporting capacity. Biochem Mol Biol Int. 1993 Jul;30(4):631-41.
11- Phiton-Curi et al. Glutamine delays spontaneous apoptosis in neutrophils. Am J Physiol Cell Physiol. 2003 Jun;284(6):C1355-61. Epub 2003 Jan 15.
12- Goodman & Gilman's. The Pharmacological Basis of Therapeutics. McGraw-Hill 9° ed. pp. 422-423. 1996.
13- Ziegler et al. Clinical and metabolic efficacy of glutamine-supplemented parenteral nutrition after bone marrow transplantation. A randomized, double-blind, controlled study. Ann Intern Med. 1992 May 15;116(10):821-8.
14- Poindexter et al. Parenteral glutamine supplementation does not reduce the risk of mortality or late onset-sepsis in extremely low birth wight infants. Pediatrics 113(5): 1209-1215, 2004.
15- Lancey et al., The effects of glutamine-supplemented parenteral nutrition in premature infants. JPEN J Parenter Enteral Nutr. 1996 Jan-Feb;20(1):74-80.
16- Gudaviciene et al. Nutrition of burned patient. Medicina 40 (1): 1-8, 2004.
17- Parry-Billings et al. Does glutamine contribute to immunosupression after major burns? Lancet 336: 523-5, 1990.
18- Mertes et al., Cost containment through L-alanyl-L-glutamine supplemented total parenteral nutrition after major abdominal surgery: a prospective randomized double-blind controlled study. Clin Nutr. 2000 Dec;19(6):395-401
19- Jian ZM et al., The impact of alanyl-glutamine on clinical safety, nitrogen balance, intestinal permeability, and clinical outcome in postoperative patients: a randomized, double-blind, controlled study of 120 patients. JPEN J Parenter Enteral Nutr. 1999 Sep-Oct;23(5 Suppl):S62-6.
20- MacBurney et al., A cost-evaluation of glutamine-supplemented parenteral nutrition in adult bone marrow transplant patients. J Am Diet Assoc. 1994 Nov;94(11):1263-6
21- Ward. Nutrition support to pacients undergoing gastrointestinal surgery. Nutrition Journal 2:18, 2003.

COPYRIGHT © FARMOTERÁPICA. TODOS OS DIREITOS RESERVADOS.

Home Contato