Ernährung und ehrnährungsmedizinische Intervention

vor Transplantation

PD Dr. med. Olaf SommerburgZentrum für Kinder- und Jugendmedizin Heidelberg

LuTx bei CF und Ernährungsstatus

• Faktoren der Malnutrition:– Pankreasinsuffizienz– Diabetes mellitus– Anorexia– Energieaufnahme– Mangel an lipidlöslichen

Vitaminen

• Weitere Faktoren:– DIOS– Höheres Risiko für M. Crohn– Toxisches Megacolon durch

Clostridium difficile– Fibrosierende Colonopathie– Verringerte Knochendichte,

höheres Frakturrisiko• Suboptimale Vit.D-Spiegel• Inaktivität• Kortikosteroide• Pro-inflammatorische

Zytokine

Es besteht ein Zusammenhang zwischen einem schlechten Ernährungsstatus und einem schlechten Outcome nach LuTx!

• Nomori & Kobayashi, J Jpn Assoc Thorac Surg, 1994

nach: Dosanjh, Pediatr Transplantation, 2002.

Was sind die Folgen?

• Entzündung & Mangel an Antioxidatien: Störung der Muskelfunktion

– Supinski et al. J Appl Physiol 2007– Dufresne et al. Am J Respir Crit Care Med 2009

• Vit.D-Mangel & Malnutrition: Störung der Muskel-Knochen-Einheit bei CF-Patienten

– Stahl, Sommerburg, Toenshoff et al. - in preparation

• Inaktivität & Malnutrition: Schwäche der Muskulatur und Atemhilfsmuskulatur

– Troosters et al. Eur Respir J 2009– Ziegler et al. Respir. Care 2008

• Reduktion der 6-min-Gehstrecke bei LuTx-Kandidaten: Prädiktor für schlechteres Überleben nach LuTx

– Langer et al. Respir. Med. 2012– Martinu et al. Am J Transplant. 2008

Was sind die Folgen?

• Entzündung & Mangel an Antioxidatien: Störung der Muskelfunktion

– Supinski et al. J Appl Physiol 2007– Dufresne et al. Am J Respir Crit Care Med 2009

• Vit.D-Mangel & Malnutrition: Störung der Muskel-Knochen-Einheit bei CF-Patienten

– Stahl, Sommerburg, Toenshoff et al. - in preparation

• Inaktivität & Malnutrition: Schwäche der Muskulatur und Atemhilfsmuskulatur

– Troosters et al. Eur Respir J 2009– Ziegler et al. Respir. Care 2008

• Reduktion der 6-min-Gehstrecke bei LuTx-Kandidaten: Prädiktor für schlechteres Überleben nach LuTx

– Langer et al. Respir. Med. 2012– Martinu et al. Am J Transplant. 2008

Was sind die Folgen?

• Entzündung & Mangel an Antioxidatien: Störung der Muskelfunktion

– Supinski et al. J Appl Physiol 2007– Dufresne et al. Am J Respir Crit Care Med 2009

• Vit.D-Mangel & Malnutrition: Störung der Muskel-Knochen-Einheit bei CF-Patienten

– Stahl, Sommerburg, Toenshoff et al. - in preparation

• Inaktivität & Malnutrition: Schwäche der Muskulatur und Atemhilfsmuskulatur

– Troosters et al. Eur Respir J 2009– Ziegler et al. Respir. Care 2008

• Reduktion der 6-min-Gehstrecke bei LuTx-Kandidaten: Prädiktor für schlechteres Überleben nach LuTx

– Langer et al. Respir. Med. 2012– Martinu et al. Am J Transplant. 2008

Respir. Care 2008

Was sind die Folgen?

• Entzündung & Mangel an Antioxidatien: Störung der Muskelfunktion

– Supinski et al. J Appl Physiol 2007– Dufresne et al. Am J Respir Crit Care Med 2009

• Vit.D-Mangel & Malnutrition: Störung der Muskel-Knochen-Einheit bei CF-Patienten

– Stahl, Sommerburg, Toenshoff et al. - in preparation

• Inaktivität & Malnutrition: Schwäche der Muskulatur und Atemhilfsmuskulatur

– Troosters et al. Eur Respir J 2009– Ziegler et al. Respir. Care 2008

• Reduktion der 6-min-Gehstrecke bei LuTx-Kandidaten: Prädiktor für schlechteres Überleben nach LuTx

– Langer et al. Respir. Med. 2012– Martinu et al. Am J Transplant. 2008

Baseline 6-Min Walk distance predicts Survival in Lung Transplant Candidates

Martinu et al., Am J Transplant., 2008

Wie intervenieren?

• Ernährungstatus normalisieren und Energiezufuhr maximieren! – Maximierung der Energiezufuhr, BMI > 17 kg/m2

heben!!! • Forli et al. Respiration 2001• Madill et al. Heart Lung Transplant 2001• Costache et al. Transplant Proc 2009

– Naso-gastrale / naso-jejunale Sonde, PEG (in general vs. case-to-case decision)

• Shapiro BJ et al. Curr Opin Pulm Med. 1999• Madill et al. Heart Lung Transplant 2001

– Aber: Ausschließliche intensivierte Ernährungsberatung zeigte keinen Erfolg!

• Forli et al. Ann Nutr Metab 2001

– Einsatz von Wachstumshormon• Case report (Pichard C et al. Crit Care Med 1999)

Wie intervenieren?

• Einstellung des Diabetes mellitus! – Ein schlecht eingestellter Diabetes mellitus ist

eine relative Kontraindikation!– Ein schlecht eingestellter Diabetes mellitus kann

die Resorption von Immunsuppressiva verschlechtern!

• Deierhoi & Haug Clin Transplant 2000

– Ein schlecht eingestellter Diabetes mellitus birgt die Gefahr einer diabetischen Mikroangiopathie (v.a. renal, retinal)

• Brennan AL et al. J Cyst Fibr. 2004

Wie intervenieren?

Korrektur der Versorgung mit lipidlöslichen Vitamine !

Vit. A

Vit. E

Vit. D

Vit. K

Auge

Immunsystem

Antioxidans

Gerinnung

Knochen

Carotinoide

-car

Empfehlungen für lipidlösliche Vitamine

Consensus ReportUSA 2002

Consensus ReportEuropa 2002

Für alleAltersgruppen 4000 - 10000 400 - 800100 - 400

1 mg/d – 10 mg/Wo

-Carotin0,5 – 1,0 mg/kg

Osteoporose bei LuTxDie Osteoporose ist eine relative Kontraindikation!

Vit. A

Vit. E

Vit. D

Vit. K

Auge

Immunsystem

Antioxidans

Gerinnung

Knochen

Carotinoide

-car

Ca, Phosphat, Mg ?Steroide?, Diabetes?

Inflammation?Inaktivität ? Muskel-

Knochen-Einheit

Ggf. Behandlung mit Bisphosphonaten in

Vorbereitung auf LuTx

Osteoporose und Vitamin K

Bei MangelEinfluss auf:

• Gerinnung– Prothrombin

(F II)– F VII, IX, X– Proteine C, S, Z

• Knochen– Osteokalzin

Abbildung: http://lpi.oregonstate.edu/infocenter/vitamins/vitaminK/kcycle.jpg

?

Osteoporose und Vitamin-K-Supplementation

n = 19

n = 10

n = 6< 0.25 mg/d

n = 4> 1.0 mg/d

t-OC total Osteocalcin

U-OC undercarboxylated Osteocalcin

C-OC carboxylated Osteocalcin

PIVKA-II

Abb. aus:van Hoorn et al. Arch Dis Child 2003

Wie intervenieren?Korrektur der Versorgung mit lipidlöslichenVitamine !

Vit. A

Vit. E

Vit. D

Vit. K

Auge

Immunsystem

Antioxidans

Gerinnung

Knochen

Carotinoide

-car

Theoretische Überlegungen zu antioxidativ wirkenden Vitaminen

Vit. A

Vit. E

Vit. D

Vit. K

Auge

Immunsystem

Antioxidans

Gerinnung

Knochen

Carotinoide

-car

Vitamin A

Vit. A

Vit. E

Vit. D

Vit. K

Auge

Immunsystem

Antioxidans

Gerinnung

Knochen

Carotinoide

b-car

Vit. E

• Bekannte Mangelsymptome:– Schlechtere Adaptation an

die Dunkelheit– Xerose (selten)– Schlechterer klinischer

Status– Schlechtere Lungefunktion– Schlechtere Immunabwehr

Vitamin A

Vit. A

Vit. E

Vit. D

Vit. K

Auge

Immunsystem

Antioxidans

Gerinnung

Knochen

Carotinoide

b-car

Vit. E

• Bekannte Mangelsymptome:– Schlechtere Adaptation an

die Dunkelheit– Xerose (selten)– Schlechterer klinischer

Status– Schlechtere Lungefunktion– Schlechtere Immunabwehr

Vitamin A

Vit. A

Vit. E

Vit. D

Vit. K

Auge

Immunsystem

Antioxidans

Gerinnung

Knochen

Carotinoide

b-car

Vit. E

• Empfehlung: 4000 – 10000 IU

• Gründe für den Mangel:– Malabsorption– Mangel an Retinol

bindenden Protein– Zinkmangel– Lebererkrankung (?)

Lipidlösliche Vitamine

Vit. A

Vit. E

Vit. D

Vit. K

Auge

Immunsystem

Antioxidans

Gerinnung

Knochen

Carotinoide

-car

Vit. E Vit. A

Vit. E

Vit. D

Vit. K

Gerinnung

Knochen

Carotinoide

-car

Vit. E

15RetinolOH

O15

-apo-15-Carotenal (Retinal)

-Carotin (Carotinoid)

15’,15’- Dioxygenase

CF-PatientsCF-Patientsunder under -carotene-carotene

Mean (SD) plasma concentrations of -carotene in 12 CF patients supplemented with -carotene () and 12 given placebo () during 12 weeks of high dosetreatment and 12 weeks of low dose treatment; p<0.001.

Antibiotic treatment days in the CFsupplementation group (, n=12) and placebo group (, =12) during 12 weeks of high dose treatment and 12 weeks of low dose treatment. Results are mean (SD).

Results & Figures: Renner et al., Thorax 2001.

Empfehlung:-Carotin 0,5 – 1,0 mg/kg

Lipidlösliche Vitamine

Vit. A

Vit. E

Vit. D

Vit. K

Auge

Immunsystem

Antioxidans

Gerinnung

Knochen

Carotinoide

-car

?

?

F. Hakim et al. Journal of Pediatric Gastroenterology and Nutrition; 2007; 45:347–353.

Anzahl der Exazerbationen

Vitamin ESerum-Spiegel

Untere Norm

Vitamin ASerum-Spiegel

Pankreas-Insuffiziente Pankreas-Suffiziente

F. Hakim et al. Journal of Pediatric Gastroenterology and Nutrition; 2007; 45:347–353.

Pankreas-Insuffiziente Pankreas-Suffiziente

Während einer Exacerbation Nach einer Exacerbation

Increased Serum Vitamin A and E

Levels After LungTransplantation

Ho et al. Transplantation 2011

Wasserlösliche Vitamine ?

• Vitamin C– Keine Erwähnung in US Consensus Report

• Borowitz et al. J Pediatr Gastroenterol Nutr. 2002

– Keine Erwähnung im letzten Antioxidant Review• Cantin et al. Free Rad Biol Med 2003

– Keine Substitutionsempfehlung in EC Consensus Report

• Sinaasappel et al. J Cyst Fibros 2002

Vitamin CWinklhofer-Roob et al. Am J

Clin Nutrion 1997

Vitamin CBack et al. Am J Clin Nutr 2004

Vitamine vor LuTx

Vit. A

Vit. E

Vit. D

Vit. K

Auge

Immunsystem

Antioxidans

Gerinnung

Knochen

Carotinoide

-car

Vitamin C, CoQ(10), SH-Gruppendonatoren ??, Se-, Cu-, Zn-abhängige enzymatische Antioxidanten

?

Zusammenfassung

• Der Ernährungsstatus von CF-Patienten hat erheblichen Einfluss auf die Atemmuskulatur und ist ein Prädiktor für die Überlebensrate nach Lungentransplantation.

• Die Korrektur des Ernährungsstatus vor Lungentransplantation beinhaltet sowohl die Zufuhr von Energie zur Gewichtszunahme als auch die Korrektur von Mangelzuständen wichtiger Vitamine und Mikronährstoffe.

• Darüber hinaus ist die Einstellung eines Diabetes mellitus und eine bestmögliche Therapie der Osteoporose essentiell.

Vielen Dank !

PD Dr. med. Olaf SommerburgZentrum für Kinder- und Jugendmedizin, Klinik IIISchwerpunkt Pneumologie, Allergologie, Mukoviszidose und spezielle InfektiologieUniversitätsklinikum HeidelbergINF 43069120 Heidelberg

Tel. 06221 56 38790; - 56 2311olaf.sommerburg@med.uni-heidelberg.de