Siglo XX: La revolución de la nutrición enteral 

En el inicio del siglo pasado, en 1909, el doctor McArthur utilizó en pacientes con fístulas biliares el duodeno como vía de alimentación mediante el paso de una sonda fina a través de la fístula hasta el duodeno.( 10)

Sin embargo, debido a la dificultad técnica, riesgo de infección y fístula permanente, se decidió abandonar rápidamente dicha práctica.

En 1910, el doctor Max Einhorn construyó una sonda flexible con una punta metálica para permitir su paso al duodeno o incluso hasta el yeyuno, la cual recibió el nombre de sonda de Einhorn o sonda duodenal y a través de ella se alimentaba usualmente al paciente con huevos, leche, manteca, azúcar y agua.

De la misma manera condenó el uso de enemas rectales para la administración de nutrientes por la alta incidencia de irritación rectal y pobre absorción de los mismos.

Una vez que Einhorn introdujo su tubo de alimentación enteral (figura 1), la técnica fue adoptada por médicos de gran reputación,( 11) y los exhortó al desarrollo de nuevas técnicas de soporte nutricional.

Figura 1. Tubo de alimentación de Einhorn. Tomado de JAMA 1917; (19): 1395-7.

Sin embargo, continuaron surgiendo limitaciones por intolerancia a la alimentación debido a los bolos de nutrición en el intestino delgado y es así como en 1916, el doctor Jones concibió y desarrolló el uso de infusión continua para alimentación, iniciando con la administración de volúmenes de 2 onzas para pasar en un tiempo de dos horas a una infusión de 60 a 120 gotas minuto y aumentando el volumen diario en 2 onzas hasta alcanzar un volumen máximo de 12 onzas, lo que demostró mayor tolerancia, aumento de sobrevida y permitió la alimentación hasta por un mes.(12)

En 1918 el doctor Albert Andresen, desde su perspectiva, comprendió e introdujo el concepto de la nutrición enteral en el postoperatorio inmediato, basándose en la observación de movimientos peristálticos del intestino delgado con vaciamiento total del yeyuno, a pesar de la relativa gastroparesia en pacientes con abdomen abierto, durante el procedimiento quirúrgico al pasar una solución de leche peptonizada y dextrosa.

Concluyó entonces, que la alimentación yeyunal precoz: “no sólo es segura sino que es un procedimiento sumamente valioso, y recomendable”.(13)

En 1939, el doctor David Patton Cuthbertson definió la respuesta metabólica al estrés, midiendo la secreción urinaria de calcio y fósforo en individuos que habían presentado fracturas de huesos largos, comparándola con controles sanos.

Los individuos lesionados tenían una mayor excreción urinaria de fósforo así como grandes pérdidas urinarias de nitrógeno y potasio, y balance negativo de nitrógeno, por lo que sugirió que la cantidad de este elemento excretado por la orina provenía de una respuesta proteolítica generalizada del músculo estriado.(14)

Ese mismo año los doctores Stengel y Radvin(15) introdujeron el concepto de adición de macronutrientes específicos mediante una fórmula mixta de leche descremada acidificada, pepsina comercial, bicarbonato de sodio, cloruro de sodio y dextrosa, a la cual le adicionaban 1 ml de aceite de hígado de pescado, 20 mg de cloruro de tiamina, 50 mg de ácido nicotínico y 100 mg de vitamina C.

El producto enteral de Stengel y Radvin proveía 74 g de proteína, 181 g de glucosa en 1.024 kcal.(15)

El diseño de dispositivos y tubos para nutrición enteral continuaba en aumento; en 1940, Abbott y Rawson diseñaron y construyeron un tubo de doble lumen sofisticado, el cual se pasaba por la nariz y se posicionaba adecuadamente, de tal manera que el lumen proximal se utilizaba para descompresión gástrica y el distal para nutrición (figura 2).(16)

Figura 2. Tubo doble lumen. A, ruta de inyección de nutrientes, A’, punto de salida de la solución; B, unión para succión; B’, punto del cual el contenido es aspirado. Tomado de JAMA 1939; 112: 2414.

Durante la II guerra mundial, los médicos en la Unión Soviética administraban alimentación a través de sonda yeyunal a pacientes con heridas por arma de fuego en abdomen mediante la técnica de Spasokukotski, la cual consistía en la administración de 400 ml de leche, 50 g de mantequilla sin sal, 2 huevos, 50 g de azúcar, 3-5 g de sal y 70 ml de alcohol destilado, en la misma sala de cirugía en bolo y dosis única; y sus efectos fueron satisfactorios y evidentes en algunas oportunidades, aun en la sala de cirugía, con retorno del color a las mejillas y labios, así como del calor al cuerpo; al mismo tiempo, el intestino pasaba de ser flácido y pálido a ser pletórico, dilatado y con peristaltismo, además de disminuir la frecuencia cardíaca y respiratoria.(17)

En 1944, el doctor Tui y colaboradores alcanzaron un balance positivo de nitrógeno en pacientes con alto consumo de calorías y dieta rica en aminoácidos. De esta manera Tui fue el primero en diseñar el concepto de “hiperalimentación”, que marcó el inicio de la era posmoderna de la nutrición.(18)

En 1946, la doctora Cecilia Riegel definió que los requerimientos de proteína deberían ser mayores (1,88 g de proteína) para alcanzar balance de nitrógeno positivo o al menos neutro en postoperatorio de gastrectomía subtotal o craniectomía en pacientes con nutrición enteral.(19)

En 1943, Mead Johnson Nutrition introdujo en el mercado la primera fórmula de proteína hidrolizada para el tratamiento de niños con alergias e intolerancia intestinal.

Pero a mediados del siglo XX comenzó a crecer el interés sobre cuál era el tipo de alimentación que debía utilizarse a través de la sonda, y fue así como el doctor Pareira, en 1954, desarrolló conjuntamente con Mead Johnson una solución para nutrición por tubo.

Los componentes de dicha nutrición eran leche completa, leche en polvo no grasa, caseinato de calcio, dextrosa, maltodextrosa, 8 vitaminas (tiamina, riboflavina, ácido ascórbico, pantotenato, niacina, piridoxina, acido fólico y vitamina B12), 8 minerales (calcio, fósforo, potasio, sodio, cloro, sulfuro, magnesio y hierro, suministrando 3.500 kcal, 210 g de proteína, 600 g de carbohidratos, 30 g de lípidos y vitaminas y minerales.

El doctor Pareira en un gran estudio con 240 pacientes, administró con éxito dicha solución en infusión continua o en bolos cada 4-6 horas y solo 7% de ellos presentaron problemas gastrointestinales.(6)

En la década de 1950, el doctor Barron y colegas en el Hospital Henry Ford, en Detroit, realizaron una serie de publicaciones sobre nutrición enteral, donde afirmaban que los alimentos elaborados en la cocina del hospital eran mejor tolerados y más costo efectivos que las fórmulas preparadas comercialmente.(20)

El método Henry Ford para alimentación enteral usaba un tubo de polietileno, con un balón lleno de mercurio en la punta, y a través de él suministraba comida para bebés, dieta del hospital filtrada a través de una fina malla y alimentos procesados mediante máquinas diseñadas para licuar alimentos sólidos rápidamente y a gran escala permitiendo una producción en masa.

La fórmula suplía 180 g de proteína, y 2.600 kcal/día por un costo de $1,80 día.

Además, Barron diseñó una bomba mecánica que permitía un flujo lento y constante de la mezcla, esencial para el éxito que tuvo la técnica.(20)

Sin embargo, dos situaciones fueron determinantes para que la alimentación enteral se dirigiera hacia el desarrollo y utilización de las fórmulas químicas en los años 1950 y 1960: el primero, los requerimientos de aminoácidos esenciales en el ser humano, definido por Rose en 1949;(21) y el segundo el énfasis hospitalario en la seguridad, empleo de procedimientos asépticos e intervención médica con tecnología avanzada.

En las décadas de 1960 y 1970 el auge por las fórmulas químicas continuó en aumento y mostrando sus beneficios.

En 1967, Butler escribió un artículo elogiando el uso de las fórmulas líquidas definidas químicamente, y planteó la necesidad de que dichas fórmulas fuesen modificadas por un nutricionista de acuerdo con la necesidad de cada paciente.(22)

Uno de los mayores avances en la década de 1980 se debe a Ponsky quien describió la técnica y experiencia con la gastrostomía percutánea endoscópica (PEG por sus siglas en inglés) para alimentación.(23)

Otro paso gigante fue dado por Shike y colaboradores, quienes describieron la experiencia clínica con la técnica de yeyunostomía endoscópica percutánea para pacientes con riesgo incrementado de broncoaspiración o gastrectomía previa.(24)

Después de mucha controversia la FDA, en 1995, denomina nutriente a cualquier suplemento que se utilice para diagnosticar, curar, mitigar, tratar o prevenir una enfermedad, definiéndolo como una droga y no como un alimento.

Presente y futuro

Actualmente, la nutrición enteral se administra a pacientes hospitalizados y en el hogar a un ritmo sin precedentes. El incremento en su uso se debe en gran parte a una serie de múltiples ensayos clínicos controlados que favorecen esta técnica de alimentación.(25,26)

En las dos últimas décadas se han realizado numerosos avances en el soporte nutricional enteral, y se han modificado dogmas antiguos de la nutrición, dejando en el olvido el concepto de que un nutriente es solo la sustancia presente en los alimentos, de la cual obtenemos energía, y posicionándolo como una sustancia que además de proporcionar energía, participa en procesos de reparación tisular, y optimización de las funciones del sistema inmunológico.(27)

Dentro de los nutrientes, son de especial importancia los inmunonutrientes, entre los que se destacan algunos aminoácidos: arginina, glutamina; lípidos: ácidos grasos omega 3, EPA; minerales: zinc y vitaminas: C, E; entre otros.

La arginina es un aminoácido semiesencial, con un peso molecular de 175 Kd que fue aislado por primera vez del extracto de semillas de lupino, por el químico suizo Ernst Schulze en 1886,(28) pero fue hasta 1988, cuando el doctor Daly administró soporte nutricional con arginina a pacientes sometidos a cirugía mayor, demostrando una rápida y mejor función de los linfocitos T.(29)

Es el transportador de nitrógeno más abundante en nuestro organismo, su síntesis se realiza fundamentalmente en el riñón a partir de la citrulina procedente del intestino y de un donante de nitrógeno, que habitualmente es el ácido aspártico.

Se evidenció que en situaciones de estrés físico como trauma, cirugía, procesos infecciosos su producción endógena disminuye un 50% o más con respecto a controles sanos(30,31) permaneciendo baja durante días a semanas,(32) lo que genera una disminución de óxido nítrico y alteración de la función de linfocitos T.(33)

Los resultados iniciales fueron alentadores, mostrando disminución en la tasa de infecciones en pacientes quirúrgicos y críticamente enfermos,(34,35) pero estudios randomizados, controlados, posteriores no mostraron mejoría en la sobrevida de este grupo de pacientes,(36-38) posiblemente debido a la activación de la óxido nítrico sintasa inducible (iNOS), por lo cual, su dosis, población específica y tiempo de administración están por establecerse.(33)

La glutamina, aminoácido semiesencial es el más abundante del organismo. El padre de la bioquímica moderna Sir Hans Krebs (1900-1981) dijo con respecto a los aminoácidos: “tienen múltiples funciones, pero la glutamina es el más versátil de todos”.

Hace aproximadamente veinte años el doctor Roth encontró niveles de glutamina bajos en pacientes con cuadro de sepsis y lo relacionó con el pronóstico de los mismos.(39) En 1988, el doctor Souba logró determinar el papel de la glutamina como fuente de energía del enterocito y de los leucocitos,( 40) así como su papel en el desarrollo de la falla orgánica múltiple, al evitar la generación de radicales libres y daño tisular.

Desde los estudios de Windmueller, se considera esencial para el mantenimiento de la integridad epitelial intestinal,(41) la disminución de la translocación bacteriana y mejoría del balance de nitrógeno.(42)

Sin embargo, la elección de la ruta enteral para la administración de glutamina ha mostrado resultados confusos, y ha evidenciado en algunos estudios, disminución de morbimortalidad y por consiguiente menores costos hospitalarios en pacientes críticamente enfermos, con mejores resultados en los grupos de pacientes con úlceras por presión, trauma o quemados hemodinámicamente estables;(43-45) pero en pacientes con patología médica no quirúrgica no ha mostrado diferencias significativas,( 46-48) por lo que hay controversia sobre su utilización y dosis.

Se prefiere la ruta parenteral sobre la enteral, por mostrar mejores resultados en estudios clínicos de manera sistemática.

Los ácidos grasos esenciales omega-3 son grasas de cadena larga, descubiertas en 1929; pero su relevancia clínica e interés radica en las investigaciones de los doctores Hans Olaf Bang (fallecido) y Jørn Dyerberg en las décadas de 1970 y 1980, quienes observaron un menor desarrollo de enfermedades cardiovasculares en nativos de Groenlandia (Inuit o esquimales), encontrando un alto consumo de ácidos grasos omega-3 en la población.( 49)

Posteriormente, se logró determinar su rol antiinflamatorio. Son sustratos competitivos del ácido araquidónico en la ruta de la ciclooxigenasa 2 (COX2) que favorecen la formación de prostaglandina E3 (PGE3), con propiedades antiinflamatorias y estimulantes del sistema inmune,(50) además de inhibir al factor nuclear kappa B, lo cual disminuye la producción de citoquinas proinflamatorias.(51)

Dados sus beneficios potenciales se ha usado en el ámbito hospitalario por vía enteral, en pacientes con cáncer, enfermedad cardiovascular y patologías autoinmunes e inflamatorias, dentro de las cuales debemos destacar su uso en sepsis(50) y síndrome de dificultad respiratoria del adulto (SDRA).(52)

El comienzo de la ciencia moderna llevó al hombre a darse cuenta no solo de la necesidad de ciertos nutrientes esenciales para el mantenimiento de la salud, sino también de la cantidad específica de cada uno de ellos; conceptos que permitieron desarrollar la idea de la influencia de  los nutrientes sobre el inicio de diferentes patologías.

En este sentido, se clarificó la forma como el desarrollo y evolución de una enfermedad podían ser influidos por múltiples factores, ambientales y genéticos; estos últimos poco entendidos hasta el desarrollo de nuevas técnicas en biología molecular que permitieron en el año 2001 capitalizar exitosamente la secuencia del genoma humano;(53) y la información derivada del mismo ha tratado de explicar las causas por las cuales los pacientes no responden de la misma manera al soporte nutricional: 1) variabilidad genética y 2) las necesidades metabólicas individuales; lo que ha despertado en la última década un interés creciente sobre la interacción entre genes y nutrientes como determinantes de la prevención desencadenante o evolución de diversas patologías de cada individuo.

El resultado de tal desarrollo ha llevado a la creación de términos populares que finalizan con el sufijo griego omic, que significa “completo” o “todo”, describiendo el análisis global de genes (genómica), mRNA (transcriptómica), proteínas (proteómica) y metabolitos (metabolómica),( 54-56) vocablos que a veces llevan a cierto tipo de confusión, por lo que su definición es esencial (tabla 1) para comprender la interacción entre los nutrientes, sus componentes y el genoma.

Tabla 1. Términos utilizados en la genómica nutricional y sus definiciones.

A su vez, dentro de la genómica nutricional existen áreas relacionadas, pero claramente diferenciadas (figura 3): 1) la nutrigenómica, que estudia el rol de los nutrientes sobre la expresión génica y 2) la nutrigenética, definida como la ciencia que estudia el efecto de la variación genética sobre la respuesta a la dieta.(57)

Por lo tanto, ambas disciplinas tienen por objeto develar la interacción nutriente-genoma, sin embargo, sus enfoques son distintos.

Figura 3. Nutrigenética y nutrigenómica resultan de la interacción entre genes y nutrientes. Adaptado de Faseb J. 2005; 19(12): 1602-16.(57)

La nutrigenómica, término utilizado por primera vez por DellaPena,(58) se ocupa de los efectos de los nutrientes sobre la transcripción del DNA, la traducción del mRNA hasta proteínas y la estabilidad de las proteínas formadas, además de la producción de los diferentes metabolitos dentro de las vías y rutas metabólicas celulares.(59)

De esta manera los nutrientes pueden considerarse señales involucradas en los procesos de comunicación intracelular, que a su vez afectan a todos los procesos implicados en la función celular y que forman, en su conjunto, el fenotipo celular, tisular, orgánico y de todo el organismo.

Nutrigenética, término usado por primera vez por el doctor Brennan en su libro: Nutrigenetics: new concepts for relieving hypoglycemia.(60)

La nutrigenética, a diferencia de la nutrigenómica estudia los efectos de las variaciones genéticas sobre la relación nutriente enfermedad y los requerimientos nutricionales para un individuo o una población dada.

Este polimorfismo genético es lo que determina la mayor susceptibilidad de un individuo a padecer una enfermedad relacionada con los alimentos, así como la respuesta clínica a las modificaciones en el consumo,(57) y es a partir de este concepto que se ha desarrollado el término de nutrición individualizada.(59)

Otro concepto de gran importancia en la actualidad es la epigenética, palabra acuñada por Conrad Waddington (1942), para describir “el sector de la biología que estudia las interacciones causales entre los genes y sus productos que dan lugar al fenotipo”,(61) este concepto evolucionó durante cuatro décadas, y desde la década de 1990 este término se refiere a cambios hereditarios que no involucran cambios en la secuencia de DNA,(62) lo cual está representado por la acetilación, metilación y fosforilación de las histonas, así como las modificaciones químicas del DNA (metilación sobre los residuos de citosina de los dinucleótidos CpG) que se producen a lo largo de la vida sin que haya transformación en la secuencia primaria de bases.(63)

En la actualidad, el papel de estas modificaciones sobre la susceptibilidad y el riesgo de padecer diversas enfermedades ha despertado un gran interés.

Las células tumorales están globalmente hipometiladas en regiones específicas, esto provoca diferentes cambios en la expresión génica y lleva al desarrollo del tumor. La hipometilación también se ha asociado a niveles elevados de homocisteína, y por lo tanto, mayor riesgo de padecer enfermedades cardiovasculares.

La alimentación puede influir en el grado de metilación del DNA, de tal manera que la ingesta de ciertos nutrientes (folatos, colina, vitamina B12 y zinc) puede determinar un factor protector frente a la aparición de ciertas enfermedades (diabetes, obesidad, lupus, esquizofrenia y autismo, entre otras).(64-70)

Cada vez un mayor número de adeptos reconoce los alimentos como reguladores directos e indirectos de dicha expresión genética, mediante diversos mecanismos (figura 4) que puede condicionar el inicio, desarrollo, progresión y severidad de ciertas patologías.(71)  Sin embargo, aún es necesario recorrer un largo camino hasta llegar a extraer todo lo bueno que nos pueden dar los nuevos conocimientos en el área de la genómica nutricional.

Figura 4. Destino y papel de los nutrientes en las células. Tomado de: Nutrición Hospitalaria 2005; 20: 157-64.(71)

Conclusión

El soporte nutricional es un estándar de cuidado del paciente hospitalizado ya que el déficit nutricional está asociado a mayor morbimortalidad y costos, siendo la nutrición enteral la ruta de elección en quienes conservan el tracto gastrointestinal funcional.

Los recursos, la tecnología y las técnicas de soporte nutricional han evolucionado en los últimos cien años; se descubren nuevas dimensiones en la ciencia de la nutrición que permiten el desarrollo y subespecialización de las disciplinas involucradas en la terapia nutricional.

En la actualidad, se están dando los primeros pasos en el prometedor campo de la genómica nutricional, que permitirá en un futuro cercano incrementar la efectividad de las intervenciones nutricionales, tanto en el ámbito clínico como de la población, ahorrando tiempo y recursos económicos e incrementando la efectividad y rapidez en la recuperación del paciente.

De la misma manera posibilitará la identificación de las diferentes variables genéticas en la población, y a partir de ellas, elaborar políticas de intervención nutricional precisas en determinados grupos de riesgo, así como tratamientos nutricionales personalizados que se adapten a las  características genotípicas y fenotípicas del individuo.

Agradecimientos

Muchas gracias a la enfermera Sonia Echeverri Serrano, por su labor educativa en la construcción y fortalecimiento del soporte nutricional en Latinoamérica, que estimuló la elaboración del presente artículo.

Conflicto de intereses

El autor declara ausencia de conflicto de intereses.

Financiación

La revisión fue realizada con recursos propios del autor.

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