Einfluss einer omega-3- versus omega-6-Lipidemulsion auf Fettsäureprofil, inflammatorische Mediatoren und klinische Parameter septischer Patienten

Abstract

THEMA: Vergleich der Auswirkungen einer konventionellen omega-6-Lipidinfusion und einer Fischöl-basierten (omega-3) Lipidinfusion, die zur parenteralen Ernährung eingesetzt werden, auf die Neutrophilenfunktion, das Profil der Lipidmediatoren und der freien Fettsäuren im Plasma. STUDIENDESIGN: Offene, randomisierte Pilotstudie, die auf der internistischen Intensivstation eines Universitätsklinikums und in einem angeschlossenen Forschungslabor durchgeführt wurde. PATIENTEN UND KONTROLLPERSONEN: Zehn Patienten im septischen Schock und acht gesunde Kontrollpersonen. DURCHFÜHRUNG: Patienten (5 in jeder Gruppe), die eine parenterale Ernährung benötigten, erhielten entweder omega-3- oder omega-6-Lipidemulsionen intravenös über 10 Tage. ERGEBNISSE: Die Konzentration der freien Fettsäuren im Plasma war zu Studienbeginn in beiden Infusionsgruppen mehrfach erhöht, es wurden insbesondere hohe Konzentrationen der omega-6-Fettsäure Arachidonsäure (AA)gemessen. Die aus dem Blut der Sepsispatienten isolierten Neutrophilen zeigten ein deutlich reduziertes Antwortverhalten auf die ex-vivo Stimulation hinsichtlich Lipidmediatorbildung [Leukotriene (LT), PAF], respiratorischen Burst und Bildung von Inositolphosphaten. Unter der Gabe von omega-6-Lipidinfusionen konnte eine persistierende oder gesteigerte Veränderung in dem Plasmaprofil der freien Fettsäuren sowie Verminderung der Neutrophilenfunktionen dokumentiert werden. Im Gegensatz dazu konnte in der omega-3-Infusionsgruppe ein rascher Wechsel in dem Profil der freien Fettsäuren hin zu den omega-3-Fettsäuren Eicosapentaensäure und Docosahexaensäure aufgezeigt werden. LTB(5), zusätzlich zu LTB(4), wurde von den aus dieser Patientengruppe isolierten und anschließend stimulierten Neutrophilen gebildet; es wurde eine signifikant verbesserte Neutrophilenfunktion in der omega-3-Studiengruppe gefunden. SCHLUSSFOLGERUNG: Omega-3- versus omega-6-Lipidemulsionen beeinflussen das Profil der freien Fettsäuren im Plasma unterschiedlich mit Auswirkung auf die Funktion der neutrophilen Granulozyten. Damit könnte eine Lipid-basierte parenterale Ernährung in septischen Patienten einen ausgeprägten Einfluss auf Immunkompetenz und Inflammation ausüben. OBJECTIVE: To compare the effects of a conventional omega-6 lipid infusion and a fish oil based (omega-3) lipid infusion for parenteral nutrition on neutrophil function, lipid mediators, and plasma free fatty acids. DESIGN AND SETTING: Open-label, randomized, pilot study in an university hospital medical intensive care unit and experimental laboratory. PATIENTS AND PARTICIPANTS: Ten patients with septic shock and eight healthy controls. INTERVENTIONS: Patients (five per group) requiring parenteral nutrition received intravenously either an omega-3 or an omega-6 lipid emulsion for a 10-day period. MEASUREMENTS AND RESULTS: At baseline levels of plasma free fatty acids were elevated several-fold, including high concentrations of the omega-6 lipid precursor arachidonic acid (AA). Neutrophils isolated from septic patients displayed markedly reduced responsiveness to ex vivo stimulation, including lipid mediator generation [leukotrienes (LT), PAF], respiratory burst, and phosphoinositide hydrolysis signaling. Under the omega-6 lipid infusion regimen abnormalities in plasma free fatty acids and impairment of neutrophil functions persisted or worsened. In contrast, a rapid switch in the plasma free fatty acid fraction to predominance of the omega-3 acids eicosapentaenoic acid and docosahexaenoic acid over AA occurred in response to omega-3 lipid infusion. LTB(5), in addition to LTB(4), appeared upon neutrophil stimulation origination from these patients, and neutrophil function was significantly improved in the omega-3 lipid group. CONCLUSIONS: omega-3 vs. omega-6 lipid emulsions differentially influence the plasma free fatty acid profile with impact on neutrophil functions. Lipid-based parenteral nutrition in septic patients may thus exert profound influence on sequelae and status of immunocompetence and inflammation.