Immunonutrition, Konsep, dan Kontroversi
Harun Alrasyid
Proliferasi sel-T Hematopoiesis Perubahan kelas-Ig Kemotaksis
EFEK METABOLIK
Demam,anoreksia, protein fase akut, Perubahan metabolisme Cu, Zn, Fe
Penguatan pertahanan antioksidan Proteolisis otot, lipolisis,glukonenogenesis
Produksi NO & radikal bebas
Sitokin proinflamasi (IL1,TNF,IL6)
MODULASI & AKTIVASI SISTIM IMUN IL2 IL3 IL4 IL6
Gambar 1. Interaksi immunonutrition, proses infeksi, dan trauma
(modifikasi dari Grimble, Nutr.1998)
Ternyata bahwa immunonutrition berkaitan erat dalam perjalanan klinis pasien
critically ill maupun yang menjalani tindakan pembedahan, kondisi mana sering membutuhkan nutrisi tambahan menggunakan jalur enteral maupun parenteral.6,9,10
Bagaimanapun masih ada perbedaan gender dalam hal respons imun dan hasil akhir perjalanan klinis pemberian immunonutrition,
khususnya pada pasien yang mendapat trauma maupun pasien bedah yang dirawat diruang intensip.10
NUTRISI DAN SISTEM IMUN
Telah diketahui adanya penekanan fungsi imun pada pasien yang tergolong critically ill. Respon metabolik terhadap stres, trauma dan sepsis berhubungan erat dengan perubahan imunologis dalam tubuh. Konsekuensi hal ini adalah dibutuhkannya dukungan nutrisi untuk memperbaiki mekanisme pertahanan tubuh dan menurunkan morbiditas. Namun hanya sedikit pengaruh dukungan nutrisi tradisional pada fungsi imun. Sistem imun juga dipengaruhi oleh lipid dalam diet yang merupakan prekursor eikosanoid, prostaglandin dan leukotrin, sementara sintesis eikosanoid dimodifikasi oleh golongan antioksidan seperti vitamin E dan vitamin C, mineral Se dan Cu. Defisiensi Zn juga berhubungan dengan kegagalan fungsi sel-T. Pada hewan percobaan yang diberikan Zn dalam jumlah sub-optimal
memperlihatkan atrofia dari timus, penurunan jumlah lekosit dalam mediator antibodi dan respons hipersensitivitas tipe lambat. Tindakan hiperalimentasi sendiri gagal mengantisipasi berkurangnya massa otot serta imbangan nitrogen negatip selama kondisi kritis disebabkan perbedaan respons metabolik terhadap starvasi, stres, trauma dan sepsis. Pada kenyataannya pasien yang diberikan nutrisi parenteral total (TPN) lebih mungkin mengalami penyulit infeksi dibanding nutrisi enteral. Hal ini didasari oleh proses patologi infeksi nosokomial pada critically ill serta atrofi dari gut-associated lymphoid tissue
(GALT) pada pemberian TPN.6,11
Dikemukakan bahwa target potensial bagi
immunonutrtion adalah fungsi barier mukosa usus, pertahanan selular serta inflamasi lokal dan sistemik.9
Fisiologis, daerah yang berbeda dari sistem gastrointestinal terdiri dari tipe sel-sel yang sama seperti eptel,limfositik,
microfold M, dan monosit/makrofag, dimana pengaturannya dipengaruhi oleh faktor lingkungan. Aktivitas regional seperti alur nutrien, pemecahan molekul besar menjadi lebih kecil untuk memudahkan penyerapan, absorbsi protein, vitamin, trace element, air, penyimpanan sisa pencernaan, adalah hal-hal yang mempengaruhi respons imun selular dalam beberapa tingkatan.12
Pada kondisi klinis lain dapat ditemukan sindrom yang kompleks dari kakeksia malignansi sebagai kontributor utama morbiditas dan mortalitas pasien dengan keganasan lanjut. Faktor-faktor yang berperan termasuk perubahan metabolik yang menghasilkan hipermetabolisme dan anoreksia sehingga menurunkan asupan makanan; dalam hal mana suplemen oral gagal menaikkan berat badan bila gangguan metabolisme tidak dikoreksi. Beberapa mediator yang bertanggung jawab pada perubahan ini termasuk sitokin proinflamasi, sistem neuroendokrin serta beberapa faktor tumor spesifik seperti proteolysis inducing factors
(PIF). Asam eikosapentaenoik (EPA), golongan n-3 fatty acid, memiliki efek antitumor dan anti kakeksia pada murine dengan adenocarcinoma colon melalui inhibisi PIF.13,14
Harun Alrasyid Immunonutrition, Konsep, dan Kontroversi
kelompok penderita keganasan pankreas dengan kakeksia. Dalam hal ini terjadi normalisasi beberapa perubahan metabolik sehubungan proses keganasan yang mencegah kenaikan berat badan.15
KOMPONEN DARI IMMUNONUTRITION
Beberapa substansi yang digolongkan sebagai immunonutrition diantaranya adalah: arginin, glutamin, branched chain amino acids
(BCAA),omega-3 fatty acids eicosapentanoic acid (EPA), nukleotida, antioksidan, serta ”immunonutrien” lain seperti trace mineral seng (Zn), taurin maupun karbohidrat.8,16-19
Kombinasi dari beberapa atau keseluruhan nutrien dimaksud tersedia dalam nutrisi enteral ”standar”. Sebagian mengandung kombinasi arginin, n-3 fatty acid dan nukleotida; sementara formula lainnya terdiri dari kombinasi nutrien-nutrien ini dengan glutamin dan BCAA atau kombinasi arginin dan n-3 fatty acid. Studi meta-analisis imunonutrition ini pada kasus bedah atau pada pasien critically ill tidak menunjukkan pengaruh bermakna pada mortalitas; hal mana masih mengundang kontroversi. Formula untuk nutrisi parenteral juga memiliki komponen glutamin atau asam lemak n-3.9
Komponen individual dari immunonutrition
dilaporkan memiliki atau dapat memperkuat beberapa aspek fungsi imun selular serta dapat memodifikasi produksi mediator proses inflamasi. 9,20
Dikemukakan bahwa prevalensi infeksi dan angka mortalitas pada pasien wanita ternyata lebih rendah dibanding pria. Mekanisme yang menerangkan hal ini belum jelas walau ada hipotesa bahwa subsitusi arginin pada wanita meningkatkan sekresi growth hormon tiga kali lebih banyak dibanding pria serta hiperglikemia, sehingga memberi efek negatip terhadap perjalanan klinis. Growth hormone diketahui memberi pengaruh langsung pada fungsi imun. Di samping itu suplemen arginin yang bersamaan dengan peningkatan interleukin-1 (IL1) pada wanita (dibanding pria) dapat menimbulkan kenaikan produksi nitric oxide (NO) berlebihan sehingga memunculkan gambaran klinis dari systemic inflammatory response syndrome atau sepsis.6,10
Arginin juga memperkuat fagositosis neutrofil dan adhesi
sel polimorfonuklear, mendorong produksi NO untuk modulasi imun. Proses penguatan ini bersifat protektif, berbeda dengan respons sitotoksik yang dibangkitkan oleh makrofag sehingga menghasilkan superoksida.7,20
Selain itu suplemen arginin pada pasien pascabedah memberi pengaruh positif pada sel-T dan penyembuhan luka, terutama dengan konsentrasi > 12 g/L.8
Glutamin merupakan prekusor sintesis nukleotida, juga penting sebagai sumber energi yang penting bagi sel-sel, termasuk epitel gastrointestinal,limfosit,fibroblas dan retikulosit. Dalam kondisi normal, glutamin adalah asam amino non-esensial. Sementara pada pasien katabolik, glutamin merupakan
conditionally essential nutrient. Studi terkait menunjukkan peranan glutamin dalam perbaikan atrofi mukosa akibat nutrisi parenteral dalam waktu lama, perbaikan fungsi imun sistemik dan usus, mengurangi episode translokasi bakteri dan sepsis klinis. Dari suatu studi meta-analisis dikemukakan penurunan kejadian infeksi pada pasien bedah maupun critically ill dengan suplemen glutamin. Pada penelitian lain dikemukakan terjadinya penurunan mortalitas pada pemberian glutamin jumlah besar melalui jalur nutrisi parenteral.22
Diketahui bahwa substansi ini bersifat tidak stabil dalam larutan nutrisi parenteral dan banyak didapati pada formula nutrisi enteral.19
Proporsi diet normal yang berasal dari protein hewani,susu dan kacang-kacangan mengandung 1-2 gram nukleotida/hari. Kebanyakan formula nutrisi enteral tidak memiliki kandungan nukleotida. Penelitian pada hewan percobaan memperlihatkan kegagalan respons imun serta berkurangnya daya tahan terhadap infeksi yang diberikan diet bebas nukleotida dibanding yang memperoleh nutrisi mengandung nukleotida. Dikemukakan bahwa penambahan EPA dan asam dokosaheksaenoik (DHA) kedalam formula nutrisi enteral dapat menurunkan mediator proinflamasi pada pasien yang mendapat stres. Pada model hewan percobaan dengan luka bakar yang diberi substansi ini juga dapat mengurangi komplikasi infeksi.19
Masih ditemukan kontroversi efek golongan n-3 fatty acid terutama EPA, sebagai sediaan antikakeksia.23
Kebanyakan formula immunonutrition mengandung nitrogen, vitamin A, vitamin E, vitamin C serta mineral Se dan Zn. Data penelitian menunjukkan bahwa vitamin antioksidan serta mineral memberi arti positif pada critically ill.19
Mineral Zn penting peranannya dalam mempertahankan fungsi imun, mendorong penyembuhan luka dan mempertahankan integritas mukosa usus. Terdapat asosiasi antara defisiensi Zn dengan penurunan konsentrasi IGF-1 dan penurunan kecepatan sintesis protein sehingga diindikasikan pada kasus critically-ill dengan memonitor konsentrasinya pada serum.8,19,22
INDIKASI DAN WAKTU PEMBERIAN
IMMUNONUTRITION
Immunonutrition dapat menurunkan prevalensi penyulit infeksi walau tidak berhubungan dengan keseluruhan angka mortalitas.Ini merupakan suatu dilema. Bagaimanapun efek pemberian substrat ini tergantung pada jenis intervensi, populasi pasien dan metodologi yang digunakan.22
Bertolini et al.24
melaporkan bahwa imunonutrition enteral dibanding nutrisi parenteral, berhubungan dengan meningkatnya mortalitas bila diberikan pada pasien sepsis. Dari penelitian lain juga tidak menemukan efek menguntungkan pada
outcome parameter klinik oleh pemberian imunonutrition terhadap populasi umum diruang rawat intensip.10
Di tengah kontroversi dan dilema yang berkembang, dari studi kepustakaan maka immunonutrition masih merupakan indikasi pada kondisi klinis berikut.8,24-26
a. Pasien yang menjalani pembedahan pada keganasan abdomen, terutama yang sudah mengalami kekurangan nutrisi, baik pra-maupun pasca bedah.
b. Pasien ruang rawat insensip dengan skor APACHE 10-20
c. Pasien dengan multi trauma.
Untuk memperoleh hasil maksimal dari formula immunonutrition dimaksud, dianjurkan beberapa persyaratan di antaranya: a. Kandungan arginin sebaiknya lebih dari 12
g/liter sediaan.
b. Lama pemberian lebih dari dari 3 hari (antara 5 – 10 hari)
c. Menggunakan pipa nasogastrik untuk jalur pemberian secara periodik setiap 4 – 6 jam dan menilai toleransi gaster dari jumlah residu maksimal sebanyak 200 ml.
d. Pencapaian tujuan optimal pemberian nutrisi berupa ≥ 800 ml formula
enteral/hari dengan asumsi pemenuhan kebutuhan energi 25 Kal/kg.
Suatu penelitian prospektif terbaru dengan desain randomized placebo controlled trial bertujuan untuk melihat efek immunonutrition pada masa penggunaan ventilator, lamanya rawat inap pada ruang intensif serta insidens infeksi pascabedah setelah pembedahan aneurisma aorta torakoabdominal. Diketahui bahwa prosedur ini berhubungan dengan tingginya morbiditas dan mortalitas mengingat manifestasi komplikasi seperti gagal ginjal, paraplegia dan gagal nafas. Pada penelitian ini kepada pasien diberikan suplemen oral di samping diet normal, dimulai pada 5 hari sebelum tindakan bedah. Setelah pembedahan, dilanjutkan pemberian protokol nutrisi melalui pipa nasogastrik hingga jalur enteral dapat digunakan. Pada kelompok kontrol diberikan nutrisi isokalori dan isonitrogen. Belum diketahui bagaimana hasil akhir penelitian yang masih berlangsung hingga saat ini.27
KESIMPULAN
Harun Alrasyid Immunonutrition, Konsep, dan Kontroversi
DAFTAR PUSTAKA
1. Bengmark S. Ecoimmunonutrition: A challenge for the third millenium. Nutrition 1998; 14; 563-72.
2. Cunningham-Rundles, Lin DB. Nutrition and the immune system of the gut. Nutrition 1998; 14,573-9.
3. Wärnberg J, Nova E, Moreno LA, Romeo J, Mesana MI, Ruiz JR. Inflammatory proteins are related to total and abdominal adiposity in a healthy adolescent population: the AVENA Study. Am Jour Clin Nutr 2006:84(3):505-12.
4. Lampe JW, Rock CL. Biomarkers and biological indicators of change. In Coulston AM, Rock CL., Monsen ER (eds) Nutrition in the prevention and treatment of disease. Academic Press: San Diego 2001.
5. Grimble RF.Nutritional Modulation of cytokine biology. Nutrition 1998; 14:634-9.
6. O’Leary MJ, Coakley JH. Nutrition and immunonutrition. Br. J. Anaesth 1996; 77: 118-27.
7. Evoy D, Lieberman MD, Fahey III TJ, Daly JM. Immunonutrition: The role of arginine. Nutrition 1998; 14; 641-7.
8. McCowen KC, Bistrian BR. Immunonutrition: problematic or problem solving? Am J Clin Nutr 2003; 77:764-70.
9. Calder PC. Immunonutrition (editorials). BMJ 2003; 327;117-8.
10. Kieft H, Roos AN, van Drunen, Bindels AJGH,Bindels JG, Hofman Z. Clinical out-come of immunonutrition in a heterogeneous intensive care population. Intensive Care Med 2005; 31:524-32 11. Stanga Z, Allison S.Nutrition in the
eldery. In Sobotka L, Allison SP, Fürst P et al (eds) Basics in clinical nutrition 2nd
Ed. Publ.House Galen-Prague. 2002, 215-34.
12. Cunningham-Rundles S. Nutrition and the immune system of the gut. Nutrition 1998; 14:573-9.
13. Alexander JW. Immunonutrition:The role of ω -3 fatty acids.Nutrition
1998;14;627-33.
14. Fearon KCH, von Meyenfeldt MF, Moses AGW, van Geenen R, Roy A, Gouma DJ et al.Effect of a protein and energy dense n-3 fatty acid enriched oral supplement on loss of weight and lean tissue in cancer cachexia: a randomised double blind trial.Gut 2003;52: 1479-86.
15. Barber MD, Fearon KCH, Tisdale MJ, NcMillian DC, Ross JA. Effect of a fish oil-enriched nutritional supplement on metabolic mediators in patients with pancreatic cancer cahexia. Nutrition and Cancer 2001, 40(2), 118-24.
16. Redmond HP, Stapleton PP, Neary P, Bouchier-Hayes D. Immunonutrition: The role of taurine.Nutrition 1998;14; 599-604.
17. Klassen P, Fürst P, Schulz C, Mazariegos M, Solomons NW. Plasma free amino acid concentrations in healthy Guatemalan adults and in patients with classic dengue. Am J Clin Nutr 2001; 73:647-52.
18. Melis GC, van Leeuwen PAM, van der Flier BME, Goedhart-Hiddings AC,Uitdehaag BMJ, van Schinjndel RJMS et al. A carbohydrate-rich beverage prior to surgery prevents surgery-induced immunodepression: a randomized, controlled, clinical trial. JPEN 2006; 30, 21-6.
19. Krenitsky J. Immunonutrition-fact, fancy or folly? In Parrish CR (Series Ed.) Nutrition isues in gastroenterology. Practical Gastroenterology 2006, 47-68. 20. Stechmiller JK, Childress B, Porter T.
Arginine immunonutrition in critically ill patients: a clinical dilemma. Am Jour Critical Care 2004; 13:17-23.
21. Duggan C, Gannon J, Walker WA. Protective nutrients anf functional foods for the gastrointestinal tract. Am J Clin Nutr 2002; 75:789-808.
23. Artinian V, Krayen H, DiGiovine B. Effects of early enteral feeding on the outcome of critically ill mechanically ventilated medical patients. Chest 2006;129:960-7.
24. Bertolini G, Lapichino G, Radrizzani D, Facchini R, Simini B,Bruzzone P et al. Early enteral immunonutrition in patients with severe sepsis (brief report). Intensive Care Med 2003; 29:834-40.
25. Fareras N, Artigas V, Cardona D, Rius X, Trias M, Gonzalez JA. Effect of early post-operative enteral immunonutrition on wound healing in patients undergoing surgery for gastric cancer. Clinical Nutrition 2005:24, 55-65.
26. Higgins PA,Daly BJ, Lipson AR, Guo S. Assessing nutritional statuis in chronically critically ill adult patients. American Journal of Critical Care 2006; 15:166-77. 27. van Dongen EPA, Aarts LHJ, Bras L,
