0304365

1

Historie selhání střeva

1.1

Selhání střeva

Petr Wohl Selhání střeva bylo před érou parenterální výživy a infuzní léčby smrtelnou kom­ plikací. Selhání střeva bylo poprvé definováno v roce 1981 Flemingem a Reming­ tonem a dosud se jeho definice mnohokrát měnila. Poslední definice ESPEN z roku 2015 respektuje vztah mezi aplikovaným objemem a energií do 16 kategorií. Dále rozděluje selhání střeva z benigní a maligní etiologie. V současnosti máme k dis­ pozici koncept léčby parenterální výživou, která je dále následována domácí pa­ renterální výživou, a tato strategie dramaticky ovlivnila prognózu pacientů se selháním střeva. Zásadním aspektem v parenterálním podávání léčiv a výživy byl objev krevního oběhu v roce 1628 Williamem Harweyem. V roce 1656 podal sir Christopher Wren, slavný architekt londýnské katedrály sv. Pavla, zprávu o svých pokusech, ve kterých podával do žíly psům tuk, opium a alkohol (pivo a víno). V roce 1831 byla poprvé cestou vena basilica skotským lékařem Thomasem Lattou úspěšně aplikována voda a elektrolyty (solné roztoky) v době velké epidemie cholery. Ve stejném období epidemie se pokusil doktor O'Shaughnessy neúspěšně aplikovat vodu a elektrolyty v rektálním klyzmatu podle doporučení doktora Gib­ sona z Newcastlu. Není pochyb, že dr. Thomas Latta zahájil cestu, která trvá do­ sud. Problémem se staly infekční a septické komplikace, stejně jako alergické a febrilní reakce na aplikované roztoky. Ignác Semmelweiss v roce 1847 přišel s konceptem asepse a významně ovlivnil lékařskou praxi, a tedy i nitrožilní apli­ kaci. Krause a Biedle v roce 1896 poprvé aplikovali roztok glukózy člověku, ale předcházela tomu experimentální část v roce 1843, kdy Claude Bernard vyzkoušel stejnou infuzi u zvířat. Již v roce 1887 byla glukóza navržena jako součást léčebné umělé výživy. O aplikaci aminokyselin a proteinů jsou první zmínky z let 1870-1900, kdy se nitrožilně aplikovalo mléko, ale výsledky byly velmi neuspoko­ jivé. Rok 1913 je spojen s doloženým úspěšným podáním proteinových hydroly­ zátů kozám. Elman a Weiner v roce 1939 aplikovali intravenózní infuzi 2% kaseinového hydrolyzátu s 8% glukózou člověku bez alergické reakce, roky 1940 a 1964 přinesly potom kompletní směs syntetických aminokyselin a první ko­ merční systém parenterální výživy. Významný z hlediska podání tukových emul­ zí u člověka je rok 1920, kdy je doktor Yamakava poprvé aplikoval lidem. Přelomovým objevem byla lipidová emulze s LCT tuky (Intralipid), kterou v roce 1961 vyvinul švédský vědec Arvin Wretlind. Byla složena ze sójového oleje a sta­ bilizována vaječnými fosfolipidy. Postupně se objevily tukové emulze z olivového a kokosového oleje, dále strukturované lipidy a nakonec kombinace všech složek s rybím olejem v různém poměru w-6 a w-3 mastných kyselin. Z hlediska amino­ kyselinových roztoků byla postupně v roce 1970 poprvé aplikována infuze větve­ ných aminokyselin (VLI), rok 1980 je spojen s aplikací parenterálních ketoanalog aminokyselin a v devadesátých letech se v praxi začal používat glutamin. Sedm­ desátá léta 20. století jsou zlomovým obdobím, protože v roce 1972 se začal vy­ užívat systém výživy all-in-one (AIO). V současnosti máme k dispozici systém komerčních premixovaných vaků nebo možnost přípravy individuálních vaků AIO pro konkrétního nemocného. Významným pokrokem bylo zavedení domácí

19

Selhání střeva a transplantace tenkého střeva parenterální výživy (home parenteral nutrition - HPN) do praxe. První případ HPN popsal v roce 1967 Shils ve Spojených státech, v tehdejším Československu pak roku 1992 Anděl. Koncept HPN se dynamicky rozvíjí v posledních dekádách, kdy se postupně objevila řada produktů, které umožňují nemocným se střevním selháním vést plnohodnotný život (tunelizované katétry, venózní porty, periferně zaváděné centrální katétry, infuzní pumpy, přenosné batohy s mobilními pum­ pami, katétrové zátky se současným antimikrobiálním a antitrombotickým efektem, bezjehlové vstupy, filtry, lokální účinné dezinfekční prostředky, monitorování průtoku katétrem). V současnosti se jeví v léčbě syndromu krátkého střeva slibnou i farmakologická léčba teduglutidem, který zatím není na českém trhu k dispozici. HPN je život zachraňující metodou pro nemocné se střevním selháním, ale je spojena s možnými komplikacemi, které vyžadují jako další možnou léčbu transplantaci tenkého střeva nebo multiviscerální transplantaci.

1.2

Transplantologie

Martin Oliverius K zakladatelům transplantologie nepochybně patří francouzský chirurg Alexis Carrel (187 3-1944), který na počátku minulého století definoval základy techniky cévního stehu. Carrel jako první prokázal, že cévy se v chirurgii dají nejen podva­ zovat, ale i napojovat a tím obnovit porušené zásobení končetiny nebo orgánu. Abdominální chirurgie, zejména v oblasti traumatologie dutiny břišní, se prudce rozvíjela, a tím přirozeně vznikala potřeba náhrady tenkého střeva u nemocných, kteří o něj přišli. V roce 1959 americký chirurg Richard Lillehei z Minnesoty pro­ vedl první transplantaci tenkého střeva u psa. Tímto experimentem prokázal technickou úspěšnost metody v experimentu. První klinická transplantace střeva je přisuzována opět Američanovi Ralphu Deterlingovi z Bostonu, který roku 1964 provedl první transplantaci střeva u člověka. Pacient bohužel krátce po operaci zemřel a Deterling svůj výkon nepublikoval. První tištěná zpráva přichází o 5 let později opět z Minnesoty. Tentokrát to byl Lillehei, který v roce 1969 publikoval jako první zprávu o transplantaci tenkého střeva u člověka. Bohužel i tento pa­ cient za krátkou dobu po výkonu zemřel na rejekci orgánu. Tyto neúspěchy vedly postupně k útlumu transplantační aktivity na tomto poli. Ojedinělé práce publi­ kují Machnik a Russel na počátku osmdesátých let. Zásadním přelomem v transplantační medicíně se stává rok 1980, kdy byl zaveden do léčby cyklosporin. Díky imunosupresi se obnovuje zájem o transplantaci tenkého střeva a v roce 1988 provádí německý chirurg Deltz v Kielu první úspěšnou transplantaci tenkého střeva u člověka. Pacient přežíval čtyři roky na plné perorální stravě s funkčním štěpem. Ve stejném roce pittsburská skupina vedená T. Starzlem transplantuje multiviscerální štěp složený z jater, žaludku, dvanáctníku, slinivky, tenkého a tlustého střeva u malého dítěte. Zavedení takrolimu v roce 1989 mělo za ná­ sledek další zlepšování výsledků a osudů pacientů. David Grant v devadesátých letech referuje o dlouhodobě přežívajícím nemocném po transplantaci střeva, který je na plné perorální výživě. Přes všechny toto úspěchy dlouhodobé přeží­ vání nemocných nepřesahovalo 50 %. Na konci minulého tisíciletí se do léčby dostávají monoklonální protilátky a jejich použití v indukční terapii vede

20

Historie selhání střeva k významnému zlepšení přežívání pacientů. Ve zkušených velkoobjemových centrech je dnes roční přežívání větší než 90 % a pětileté přežívání přesa­ huje 70 %.

Literatura

Abu-Elmagd KM, Costa G, Bond GJ, et al. Evolution ofthe immunosuppressive strate­ gies for the intestinal and multivisceral recipients with special reference to allo­ graft immunity and achievement of partial tolerance. Transpl Int. 2009; 22(1):96-109. Anděl M. Výživa nemocných v těžkých stavech. I. Parenterální výživa. Brno: ÚDV SZP; 1985. Anděl M, Filip K, Brůček P. Dlouhá domácí parenterální výživa cestou totálně implan­ tovaného kanylového systému. čas Lék čes. 1992;131(13):298-395. Brodanová M, Anděl M. Infuzní léčba, parenterální a enterální výživa. I. Obecné zá­ klady. Praha: Univerzita Karlova v Praze, Fakulta všeobecného lékařství; 1989. Carrel A. La technique operatoire des anastomoses vasculaires et de la transplantation des visceres. Lyon: 1902. Deltz E, Schroeder P, Gebhardt H, et al. First successful clinical small intestine transplantation. Tactics and surgical technic. Chirurg. 1989;60(4):235-239. Grant D, W all W, Mimeault R, et al. Successful small-bowel/liver transplantation. Lancet. 1990;335(8683):181-184. Janů M, Mastelková R. Historie parenterální výživy. Prakt Lekaren. 2009;5(2): 97-98. Jeppesen PB. Teduglutide, a novel glucagon-like peptide 2 analog, in the treatment of patients with short bowel syndrome. Ther Adv Gastroenterol. 2012;5(3):159-171. Lillehei RC, Goott B, Miller FA. The physiological response of the small bowel of the dog to ischemia including prolonged in vitro preservation of the bowel with successful replacement and survival. Ann Surg. 1959; 150:543-560. Lillehei RC, Idezuki Y, Kelly WD, et al. Transplantation ofthe intestine and pancreas. Transpl Proc. 1969;1(1):230-238. Lillehei RC, Manax WC, Lyons GW, Dietzman RH. Transplantation ofgastrointestinal organs, including small intestine and stomach. Gastroenterology. 1966; 51(5):936-948. Monchik GJ, Russell PS. Transplantation of small bowel in the rat: technical and immunological considerations. Surgery. 1971;70(5):693-702. Sade RM. Transplantation at 100 years: Alexis Carrel, pioneer surgeon. Ann Thorac Surg. 2005;80(6):2415-2418. Shils ME, Wright WL, Turnbull A, Brescia F. Long-term parenteral nutrition through an external arteriovenous shunt. N Engl J Med. 1970;283(7):341-344. Starzl TE, Klintmalm GB, Porter KA, Iwatsuki S, Schroter GP. Liver transplantation with use ofcyclosporin a and prednisone. N Engl J Med. 1981;305(5):266-269. Starzl TE, Rowe MI, Todo S, et al. Transplantation of multiple abdominal viscera. JAMA. 1989;261(10):1449-1457. Zadák Z. Výživa v intenzivní péči. Praha: Grada Publishing; 2008.

21

Selhání střeva a transplantace tenkého střeva

2

Fyziologie, patofyziologie a imunologie tenkého střeva

Zdeněk Zadák

Poselství pro klinickou praxi

Střevo je anatomicky a funkčně diferencovaný a specializovaný orgán, jehož orální (jejunum, ileum) i aborální (tračník) část se významně liší. Jako celek zahrnuje schopnost digesce potravy, resorpce nutričních substrátů, dále má funkci endokrinní, metabolickou, imunologickou a vytváří vitálně důležitou bariéru mezi zevním a vnitřním prostředím. Vysoká metabolická aktivita a proliferační schopnosti střevní mukózy způsobují citlivost především jejuna k hypoxii, toxickým vlivům (cytostatika) a k působení ionizující­ ho záření. Tenké střevo reprezentuje pouhá 2 % z tělesné hmoty, ale spotřebovává 20 % celkové tělesné spotřeby kyslíku a v oblasti cirkulace 25 % z minutového srdečního objemu. Co nejpodrobnější znalosti fyziologických a metabolických vlastností a funkcí střeva jsou nezbytnou podmínkou pro léčebné aktivity směřující k udržení střevní bariéry, metabolické a endokrin­ ní funkce, zajištění nutričního stavu organismu. Na nich závisí úspěšnost klinických opatření a výkonů.

2.1

Anatomie a fyziologie tenkého střeva

Délka tenkého střeva se udává různě, záleží na pohlaví, etnickém původu jedince a také na způsobu měření, např. relaxovaného střeva. Délka střeva se výrazně liší při měření in vivo během nitrobřišní operace a při měření na pitevním stole. Známá je korelace mezi délkou tenkého střeva a tělesnou hmotností, respektive její složkou - netukovou hmotností těla. Délka tenkého střeva se pohybuje od 2,8 do 8,5 m a v zásadě je delší u mužů než u žen, které mají také průměrně nižší hmotnost metabolicky aktivní složky těla. Jejunum je ohraničeno od duodena duodenojejunální (Treitzovou) řasou a ileum distálně ileocekální (Bauhinovou) chlopní, která reguluje přechod obsahu ilea do colon ascendens. Funkčně je roz­ hraní Treitzovy řasy velmi významné, protože distálně od této řasy, a to i za pato­ logických okolností, probíhá peristaltika pouze aborálně. Na rozdíl od toho po překonání pylorického sfinkteru může obsah duodena a žaludku reverzní peristal­ tikou regurgitovat do jícnu a regurgitace se projeví zvracením. Zde je nutno již připomenout z klinického hlediska výrazný funkční význam Treitzovy řasy, neboť podání výživy sondou do žaludku může při jeho distenzi vést k regurgitaci a aspi­ raci se všemi fatálními důsledky, zatímco podání výživy za Treitzovu řasu je z tohoto hlediska prakticky bezpečné a k aspiraci nemůže dojít. Distální část tenkého střeva - ileum - přechází do tlustého střeva ileocekální chlopní, která podobně jako ezofageální sfinkter zabraňuje zpětnému přechodu a refluxu obsahu tlustého střeva do proximálních partií.

22

Fyziologie, patofyziologie a imunologie tenkého střeva Mezi jejunem a ileem není přesné rozhraní, ale lumen se směrem k terminálnímu ileu zužuje postupně po segmentech, a tím dochází ke snížení obsahu tekutiny v průběhu tenkého střeva. Podobně jejunální stěna je silnější, svalovina je více vyvinutá a klky, které zvětšují plochu této části tenkého střeva, jsou delší, což koreluje s větší efektivitou absorpce v této oblasti. Další odlišnosti jejuna od ilea můžeme definovat následovně: ■ Jejunum je obvykle lokalizováno v levé horní části abdominální dutiny, zatím­ co kličky ilea mají tendenci být uloženy v její dolní části, zejména vpravo, a z velké části zasahují i do pelvické krajiny (to je zejména důležité ve spojení s rizikem ozařování pelvické krajiny při onkologické terapii). ■ Mezenterium odpovídající ileální části tenkého střeva je tlustší a obsahuje mno­ hem více mezenteriálního tuku ve srovnání s jejunem. ■ Distální část ilea se vyznačuje bledými plaky, které představují agregaci lymfoidních folikulů ve sliznici ilea a jsou nazývány Peyerovy plaky. Jsou dobře pozorovatelné i přes svalovou vrstvu a přes viscerální peritoneum kliček ilea. ■ Velmi charakteristické pro jejunum jsou arterie, které vytvářejí pouze dvě pat­ ra arkád uvnitř mezenteria, s relativně dlouhými a nečetnými rovnými cévami (vasa recta), které prostupují střevní stěnu. Arteriální arkády ileálního mezen­ teria jsou naopak více členěné, mají více pater s větvením blízko střevní stěny, které tvoří početné krátké arterie před zanořením do střevní stěny. ■ Korespondující vény (jejunální i ileální) odvádějí krev souběžně s arteriemi až do kořene mezenteria.

2.2

Lymfatická drenáž jejuna a ilea

Lymfatický systém tenkého střeva začíná v každém klku tzv. lactealem, což je mízní kapilára, která je slepě zakončena a je drénována do mízního systému stěny střevní. Touto cestou je absorbován dietní tuk s výjimkou triacylglycerolů se středně dlouhými řetězci MCT a mastných kyselin s krátkými řetězci - SCFA. Lymfatické cévy tenkého střeva jsou přidruženy krevním cévám a drénují lymfu ze stěny střevní do lymfatických uzlin uložených v mezenteriu tenkého střeva. Z mezenterických lymfatických uzlin je lymfa drénována také do preaortálních lymfatických uzlin situovaných v oblasti odstupu horní mezenterické arterie (obr. 2.1).

2.3

Inervace jejuna a ilea

Tenké střevo je inervováno vegetativním nervovým systémem, který se dělí na sympatický a parasympatický. Sympatická vlákna prostupují středními segmen­ ty hrudní míchy do šedé hmoty míchy cestou splanchnických nervů se synapsemi v horních mezenterických gangliích. Tyto nervy podmíní vazokonstrikci mezen­ terických cév a inhibují svalstvo tenkého střeva. Parasympatická vlákna z nervus vagus mají sekreto-motorický účinek na střevní sliznici a stimulují synchronizo­ vaně motoriku svalstva tenkého střeva. Aferentní sympatická vlákna ze středních úseků střeva probíhají splanchnickými nervy a přenášejí senzitivní impulzy a no­ ciceptivní podněty z tenkého střeva.

23

Selhání střeva a transplantace tenkého střeva

mízní cévy

hladké svaly

vnitřní svalová vrstva

svalová vrstva

Obr. 2.1

Struktura zásobení střeva

V poslední době se výrazně uplatňuje koncept cholinergní vagové stimulace. Tento koncept vychází z protizánětlivého působení nervus vagus a klíčové role acetylcholinu v „cholinergním antiinflamatorním reflexu", který směřuje ne­ jenom do tenkého střeva, ale do více vnitřních orgánů. Nervus vagus tak zů­ stává důležitou spojkou mezi funkcí centrálního nervového systému a střevem za současné mediátorové systémové lokální odpovědi. Potencionálně se pro­ to nadějně jeví suplementace některých cholinergních prekurzorů. Nedávno byly dokončeny studie, které popisují příznivý efekt fosfolipidových přípravků regulujících inflamatorní odpověď střeva cestou cholinergního mechanismu. Dalším aspektem této nutriční modulace cestou syntézy acetylcholinu v epite­ liálních buňkách je příprava nových prekurzorů, které stimulují syntézu acetyl­ cholinu. Možnost ovlivnění cholinergního systému je ve fázi preklinických zkoušek. Opodstatnění této cesty, pokud jde o ovlivnění funkce tenkého střeva, je založeno i na skutečnosti, že podle recentních studií více než 50 % evropské populace může trpět genetickým polymorfismem, který u nich vytváří chronickou depleci cholinu a významnou redukci tvorby fosfatidylcholinu. Nově jsou proto zkoumány faktory, které mohou být vhodnými substráty pro syntézu acetylcho­ linu jak v neuronální, tak v extraneuronální cestě.

24