중환자에서 glutamine의 공급

Should we use additional enteral/ parenteral glutamine (GLN) in the ICU?
 

Recommendation

Body surface area의 20% 이상 화상 손상을 입은 환자에서 enteral nutrition(EN, 경장 영양)을 시작하고 바로 추가로 glutamine(0.3 ~ 0.5 g/kg/day)을 enteral dose로 10 ~ 15일 동안 공급하는 것을 권고한다.
Grade of recommendation: B - strong consensus (95% agreement)
 
외상 중환자의 경우 EN을 시작한 첫날부터 glutamine을 EN dose로 0.2 ~ 0.3 g/kg/day 추가할 것을 권고한다. Complicated wound healing의 경우 15일 동안 투여한다.
Grade of recommendation: 0 e strong consensus (91% agreement)
 
화상과 외상 이외의 중환자군이라면, 추가적인 enteral glutamine 투여는 권고하지 않는다.
Grade of recommendation: B - strong consensus (92.31% agreement)
 

Glutamine

Amino acid glutamine(GLN)은 protein의 normal component로서 전체 amino acid의 8%를 차지하고 standard commercial enteral feed에 함유되어 있다. 1994년부터 GLN를 parenteral feeding에 이용하였지만, stability에 관한 문제로 standard PN에 포함되어 있지는 않다.
 

glutamine의 구조식

 
GLN은 cell 간에, 그리고 cell과 organ 사이에서 nitrogen을 운반하며 rapidly proliterating cell에서 metabolic fuel로서 작용한다. Physiologic condition에서 daily nutritional intake(mixed proteins 80g에는 대략 10g의 GLN이 포함)와 endogenous synthesis(skeletal muscle과 liver)에 의해 GLN 저장이 충분하게 이뤄진다.
 
Plasma GLN level은 critical illness 동안 감소하며, 이는 불량한 예후와 관련이 있다고 알려져 있다. 하지만 모든 중환자에서 GLN이 감소하는 것은 아닌데, Rodas 등은 plasma GLN level과 예후 간에 U-shaped association이 있다고 보고한 바 있다.
 
매우 높은 농도의 plasma GLN은 acute liver failure와 연관된다. GLN은 가장 강력한 gluconeogenic 및 ureogenic amino acids 중 하나이기 때문에 liver failure는 GLN 대사에서 생성되는 ammnonia의 정상적인 제거를 감소시킨다. REDOXS trial에서 몇몇 환자는 plasma GLN level이 매우 높은 것으로 보고되었다.
 
적은 수의 환자들을 대상으로 했다는 제한점이 있음에도 불구하고 현재의 여러 RCT들은 GLN과 ornithine a-ketoglutarate(GLN의 precursor) 투여가 major burn 환자에서 감염 합병증(주로 gram negative infections)과 mortality를 줄여주는 이득이 있음을 보고하고 있다. 이는 가장 많은 환자를 대상으로 한 meta-analysis에서 확인되었으며 ESPEN burn guideline도 권고하고 있는 바이다. Intention to treat를 이용한 네 건의 연구(115명의 환자)를 분석한 well-conducted meta-analysis에서도 역시 GLN supplementation은 infectious complication과 bacteremia로 인한 mortality를 유의하게 감소시켰다고 보고하였고, 2014년에 publish 된 60명의 환자를 대상으로 한 RCT에서도 infectious complication이 감소한 것으로 나타났다. 이러한 GLN의 요구량 증가는 exudative loss로 설명될 수 있다: burn exudate를 분석한 결과 다른 amino acid에 비해서 GLN이 다량 소실된 것으로 확인되었다.
 

 
Major trauma 환자에서 enteral GLN의 efficiency는 infectious complication을 감소시킨다고 알려졌다. Delayed wound healing을 보이는 20명의 trauma 환자를 대상으로 한 RCT에서는 oral antioxidant와 GLN 포함한 supplements가 wound closure까지 걸리는 시간을 줄여준다고 보고하였다(22 days versus 35: p = 0.01). 대조군에서는 plasma GLN level이 감소했지만, 14일 간 매일 GLN을 20g씩 공급받은 환자에서는 plasma GLN이 약간 증가하였다.
 
Enteral GLN은 또한 body composition의 향상과 관련이 있는 것으로 증명되었는데, GLN을 4주 간 매일 30g씩 투여받은 44명의 head and neck cancer 환자를 대상으로 한 특정 lean body mass를 연구에서는 fat-free mass, serum albumin, 수술 후 quality of life score가 유의하게 증가한 것으로 나타났다.
 
CRRT 동안 매일 1.2g의 GLN이 소실되는데, 이러한 환자군은 enteral complementation의 candidate이 될 것이다.

Chua HR et al. Amino acid balance with extended daily diafiltration in acute kidney injury. Blood Purif 2012;33:292 e9.

 
Major burn과 major trauma 이외의 critical illness을 대상으로 한 MetaPlus trial에서는 추가적인 enteral GLN이 포함된 feeding solution이 infection을 줄이는 데 있어서 효과가 없다고 보고하였다. 주목할 만한 점은 이 중 어느 group에서도 계획된 대로 고용량의 protein을 투여받지는 못했으며 평균 0.9 g/kg/day이 공급받았다는 것이다. 또 다른 meta-analysis에서는 enteral GLN이 gut permeabililty를 증가시키며 mortality를 낮추지 못한다고 발표하였다.
 
Reference
ESPEN guideline on clinical nutrition in the intensive care unit. Clin Nutr. 2019;38(1):48–79.

 

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