Advanced

Nutrition in acute pancreatitis - influence on gut barrier and inflammatory response

Eckerwall, Gunilla LU (2007)
Abstract (Swedish)
Popular Abstract in Swedish

Den övergripande målsättningen för projektet var att studera nuvarande vätske- och nutritionsbehandling samt effekter av tidigt insatt sondnäring och tidigt insatt normal kost vid akut bukspottkörtelinflammation (pankreatit). Företeelser som särskilt studerades var akut inflammatoriskt svar, tarmbarriär och kliniskt förlopp.



Bakgrund



Akut pankreatit (AP) drabbar ca 3000 personer i Sverige per år och är en vanligt förekommande diagnos på en kirurgisk akutvårdsavdelning. Vid akut pankreatit är bukspottkörteln (pankreas) kraftigt inflammerad, vilket kan leda till överaktivering av kroppens försvarsmekanismer (systemiskt inflammatoriskt svar) och utveckling av... (More)
Popular Abstract in Swedish

Den övergripande målsättningen för projektet var att studera nuvarande vätske- och nutritionsbehandling samt effekter av tidigt insatt sondnäring och tidigt insatt normal kost vid akut bukspottkörtelinflammation (pankreatit). Företeelser som särskilt studerades var akut inflammatoriskt svar, tarmbarriär och kliniskt förlopp.



Bakgrund



Akut pankreatit (AP) drabbar ca 3000 personer i Sverige per år och är en vanligt förekommande diagnos på en kirurgisk akutvårdsavdelning. Vid akut pankreatit är bukspottkörteln (pankreas) kraftigt inflammerad, vilket kan leda till överaktivering av kroppens försvarsmekanismer (systemiskt inflammatoriskt svar) och utveckling av generell inflammation så att även organ såsom lungor, njurar och tarm blir påverkade. De flesta patienterna drabbas av en lindrig form som vanligtvis läker ut av sig själv inom några dagar, men 20% får svår AP som kan leda till organsvikt, svåra komplikationer och lång vårdtid. Ca 120 patienter om året avlider till följd av sjukdomen i Sverige. De vanligaste sjukdomsorsakerna är gallsten eller alkoholöverkonsumtion. Eftersom farmakologisk behandling saknas, är behandlingen symtomatisk och har innefattat fasta, intravenös vätska, smärtstillande läkemedel, övervakning och behandling av sviktande organ, antibiotika samt nutritionsstöd.



En av bukspottkörtelns uppgifter är att i samband med födointag utsöndra enzymer och bukspottsaft till tunntarmen. Enzymerna bryter ner fett, kolhydrater och proteiner i födan. Att låta ?bukspottkörteln vila? genom att fasta har länge varit en rådande princip både vid lindrig och svår AP. De enzymer som bryter ner protein lagras i en inaktiv form i pankreas och aktiveras normalt inte förrän de når tunntarmen, men vid AP är vissa enzymer aktiverade i förtid. Hypotesen är att produktionen av enzymer minskar vid fasta och då minskar även risken för att tidigt aktiverade enzymer ska läcka ut i pankreas och där ge vävnadsskador. Emellertid är det visat att fasta, även kortvarig, kan skada tarmslemhinnans struktur och funktion. Det är dessutom visat att svår AP i sig påverkar tarmen genom att försämra blodtillförseln, orsaka inflammation och öka genomsläppligheten över tarmväggen (pemeabiliteten). Risken finns då att bakterier i tarmen skulle kunna ta sig igenom tarmväggen ut i kroppen (translokation) och orsaka infektion i exempelvis blod eller skadad pankreasvävnad. Tidigare patientstudier har visat att enteral nutrition (näring via sond till tarmen) har förkortat vårdtiden, minskat kostnader och minskat infektioner vid AP.



Den nuvarande nutritionsbehandlingen har innefattat fasta, intravenös vätsketillförsel av salt- och sockerlösningar och, vid svår AP, även total parenteral nutrition (TPN). Mindre ofta har enteral nutrition (med sondspetsen placerad i tunntarmen) använts. När buksmärtorna har klingat av och blodproverna normaliserats, har vanligt dryck/mat intag påbörjats. Det har skett med en successiv upptrappning under 3-7 dagar, från endast dryck, till soppor och slutligen normal kost.



Utförda studier



Vid svår AP rekommenderas behandling med riklig initial, intravenös vätsketillförsel. Syftet är att bevara cirkulerande volym i blodbanorna och undvika försämrad blodcirkulation med risk för vävnadsskador i pankreas, lungor, tarm och njurar. I studien samlades data in via journaler från 99 patienter, som hade vårdats för svår AP i Lund mellan 1993 - 2002. Syftet var att studera intravenös vätsketillförsel och nutritionsregim och utvärdera kliniskt utfall. Studien visade att vätsketillförseln var måttlig och med ett lågt kaloriinnehåll de första tre dagarna, TPN (dropp) föredrogs framför enteral nutrition (sondnäring), högt blodsocker var vanligt förekommande och relativt höga blodsockernivåer accepterades innan insulinbehandling påbörjades. Dödligheten var 17% och hypovolemi (lågt blodtryck som kan bero på för lite volym i blodbanan) vid ankomst till sjukhus ökade risken för dödlighet.



I studie II jämfördes effekter och tolerans av tidigt insatt EN med TPN. Femtio patienter med prognostiserad, svår AP inkluderades i studien. Nutritionen startade inom 24 timmar från ankomst till sjukhus. Den enterala nutritionen gavs via en tunn, mjuk sond med spetsen placerad i magsäcken och den parenterala nutritionen via en infusionskateter på armen eller halsen. Blodprov togs vid ankomst till sjukhus, dag 1, 3 och 7 för analys av inflammatoriska markörer. Tarmpermeabilitet mättes med analys av polyetylenglukol (PEG) utsöndring i urin. Normalt ska en mycket liten mängd PEG utsöndras i urinen, men om tarmväggen inte är tät, kan PEG-molekylerna ta sig igenom tarmen ut i blodet och sedan utsöndras via urinen. Resultatet visade att tidig, nasogastrisk nutrition (sondspetsen placerad i magsäcken) tolererades väl med avseende på buksmärta, illamående, kräkning och diarré. Blodsockersnivåerna kontrollerades bättre med EN än med TPN. Inga signifikanta skillnader kunde påvisas mellan grupperna med avseende på tarmpermeabilitet eller akut inflammatoriskt svar. Tidigt insatt sondnäring förbättrade sålunda inte tarmbarriären eller den inflammatoriska reaktionen.



Vid lindrig AP är effekterna av det traditionella konceptet ?pankreasvila?, dvs. fasta, inte utvärderade i någon klinisk studie. I studie III, inkluderades 60 patienter med lindrig AP. Effekter och tolerans av tidigt insatt normal kost jämfördes med fasta och dropp (traditionell behandling). Tidigt insatt normal kost tolererades väl och tycktes påskynda tillfrisknandet utan att förvärra magbesvären. Det sågs inga tecken på att sjukdomsprocessen förvärrades, dvs. inga signifikanta skillnader kunde påvisas mellan grupperna med avseende på pankreasenzym eller akut inflammatoriskt svar.



Studier har visat att kostfibrer bevarar tarmslemhinnans struktur. Syftet med studie IV var att utvärdera om behandling med kostfibrer och antioxidanter hade effekt på tarmflora och tarmpermebilitet vid experimentell pankreatit. Råttor förbehandlades (via sond) med kostfibrer (två olika cellulosaderivat), en antioxidant (N-acetyl cystein) och kombinationer av dessa substanser. Experimentell pankreatit framkallades genom att gallsalter injicerades i den gemensamma pankreas-gallgången på råtta. Prover togs från olika avsnitt på tarmen, tarminnehåll, lymfknutor, blod och pankreas. Tarmpermeabilitet utvärderades med s.k. Ussingkammare, en metod där man studerar om olika stora ämnen kan passera igenom en tarmbit uppspänd mellan två vätskefyllda kammare. Bakterieodlingar användes för att mäta bakteriermängder. Studien visade att antalet E.coli bakterier ökade i tarmen vid AP, men normaliserades till normala nivåer av kostfibrer. Antioxidanten påverkade inte bakteriefloran, men ökade tarmpermeabiliteten (vilket innebär att den inte tycks vara en lämplig komponent i sondbehandling av experimentell AP).



Sammanfattningsvis, har studierna visat att tidigt insatt normalkost vid lindrig AP och tidigt insatt sondnäring till magsäcken vid svår AP tolererades väl. EN kontrollerade blodsockernivåerna bättre än TPN, men några effekter på tarmen eller det akuta inflammatoriska svaret sågs inte. Tidigt insatt normalkost vid lindrig AP förkortade vårdtiden. Standard sondnäring utan fibrer användes i studie II, men i den experimentella studien sågs att fibrer kan vara av värde för att balansera tarmfloran vid akut pankreatit. Framtida studier av enskilda nutrienter (ex. fibrer, laktobaciller, antioxidanter, glutamin, omega-3 fettsyror) och dess immunomodulerande effekter bör utföras för att kunna utveckla individuellt anpassade nutritionsbehandlingar vid AP. En stor, klinisk mulicenterstudie där EN ges i något senare fas (ca 3-4 dagar efter insjuknandet) och under längre tid än i studie II och som utvärderar infektiösa komplikationer skulle också vara av värde. (Less)
Abstract
Acute pancreatitis (AP) is associated with metabolic changes, acute inflammatory response and increased gut permeability. In AP, traditional treatment has been initial fasting on purpose to avoid activation of proteolytic enzymes and pancreatic enzyme secretion. However, enteral feeding has been suggested superior to fasting due to a proposed beneficial effect on the gut barrier function. The aim was to evaluate the present nutritional regime and the effects of enteral nutrition, oral nutrition or cellulose derivatives during AP.



In the first study, 99 cases of severe AP were analyzed retrospectively and fluid resuscitation and nutritional support were evaluated. In the second study 50 patients with predicted severe AP... (More)
Acute pancreatitis (AP) is associated with metabolic changes, acute inflammatory response and increased gut permeability. In AP, traditional treatment has been initial fasting on purpose to avoid activation of proteolytic enzymes and pancreatic enzyme secretion. However, enteral feeding has been suggested superior to fasting due to a proposed beneficial effect on the gut barrier function. The aim was to evaluate the present nutritional regime and the effects of enteral nutrition, oral nutrition or cellulose derivatives during AP.



In the first study, 99 cases of severe AP were analyzed retrospectively and fluid resuscitation and nutritional support were evaluated. In the second study 50 patients with predicted severe AP were randomized to total parental nutrition or enteral nutrition. In study III, sixty patients were randomized to fasting or immediate oral feeding. In the last study, oral pre-treatment with cellulose derivatives or antioxidants were evaluated in experimental pancreatitis. Interleukines, CRP and leucocytes measured acute inflammatory response. Gut barrier function was determined by excretion of polyethylene glycol, endogenous endotoxin-core antibodies, Ussing chamber experiments and bacterial counts. Complications, abdominal pain, hyperglycemia and length of hospital stay, evaluated clinical outcome.



The nutritional regime in severe AP included a moderate and hypocaloric initial fluid resuscitation, total parental nutrition as the preferred route for nutritional support, non-strict glucose control and associated mortality of 17%, indicating several modes of improving outcome. Nasogastric, early enteral nutrition was feasible and resulted in better blood glucose control. No beneficial effects on intestinal permeability or the inflammatory response were seen. In mild AP immediate oral feeding was feasible and may accelerate recovery without exacerbation of the disease process. In experimental acute pancreatits, pre-treatment with cellulose derivatives restored enteric microbial ecology, but did not influence on intestinal permeability. (Less)
Please use this url to cite or link to this publication:
author
supervisor
opponent
  • Professor Dervenis, Christos, First Department of Surgery, Agia Olga Hospital, Athens, Greece
organization
publishing date
type
Thesis
publication status
published
subject
keywords
Surgery, orthopaedics, traumatology, Kirurgi, ortopedi, Medicin (människa och djur), intestinal permeability, nasogastric, acute inflammation, dietary fiber, Medicine (human and vertebrates), immediate oral feeding, fluid resuscitation, Acute pancreatitis, enteral nutrition, traumatologi
pages
115 pages
publisher
The Department of Surgery, Lund University
defense location
Föreläsningssal 1, Blocket, Universitetssjukhuset i Lund
defense date
2007-05-30 09:00
ISSN
1652-8220
ISBN
978-91-85550-73-2
language
English
LU publication?
yes
id
83c00893-d1ec-4b88-bc58-c3392677712d (old id 548677)
date added to LUP
2007-09-11 10:46:35
date last changed
2016-09-19 08:44:58
@phdthesis{83c00893-d1ec-4b88-bc58-c3392677712d,
  abstract     = {Acute pancreatitis (AP) is associated with metabolic changes, acute inflammatory response and increased gut permeability. In AP, traditional treatment has been initial fasting on purpose to avoid activation of proteolytic enzymes and pancreatic enzyme secretion. However, enteral feeding has been suggested superior to fasting due to a proposed beneficial effect on the gut barrier function. The aim was to evaluate the present nutritional regime and the effects of enteral nutrition, oral nutrition or cellulose derivatives during AP.<br/><br>
<br/><br>
In the first study, 99 cases of severe AP were analyzed retrospectively and fluid resuscitation and nutritional support were evaluated. In the second study 50 patients with predicted severe AP were randomized to total parental nutrition or enteral nutrition. In study III, sixty patients were randomized to fasting or immediate oral feeding. In the last study, oral pre-treatment with cellulose derivatives or antioxidants were evaluated in experimental pancreatitis. Interleukines, CRP and leucocytes measured acute inflammatory response. Gut barrier function was determined by excretion of polyethylene glycol, endogenous endotoxin-core antibodies, Ussing chamber experiments and bacterial counts. Complications, abdominal pain, hyperglycemia and length of hospital stay, evaluated clinical outcome.<br/><br>
<br/><br>
The nutritional regime in severe AP included a moderate and hypocaloric initial fluid resuscitation, total parental nutrition as the preferred route for nutritional support, non-strict glucose control and associated mortality of 17%, indicating several modes of improving outcome. Nasogastric, early enteral nutrition was feasible and resulted in better blood glucose control. No beneficial effects on intestinal permeability or the inflammatory response were seen. In mild AP immediate oral feeding was feasible and may accelerate recovery without exacerbation of the disease process. In experimental acute pancreatits, pre-treatment with cellulose derivatives restored enteric microbial ecology, but did not influence on intestinal permeability.},
  author       = {Eckerwall, Gunilla},
  isbn         = {978-91-85550-73-2},
  issn         = {1652-8220},
  keyword      = {Surgery,orthopaedics,traumatology,Kirurgi,ortopedi,Medicin (människa och djur),intestinal permeability,nasogastric,acute inflammation,dietary fiber,Medicine (human and vertebrates),immediate oral feeding,fluid resuscitation,Acute pancreatitis,enteral nutrition,traumatologi},
  language     = {eng},
  pages        = {115},
  publisher    = {The Department of Surgery, Lund University},
  school       = {Lund University},
  title        = {Nutrition in acute pancreatitis - influence on gut barrier and inflammatory response},
  year         = {2007},
}