PATHOPHYSIOLOGIE UND KLINIK DES KURZDARMSYNDROMS

TRANSPLANTLINC, HEFT 11 © PABST SCIENCE PUBLISHERS 2005
AXEL DIGNASS, KADIR YILMAZ, RALF-JOACHIM SCHULZ
Medizinische Klinik mit Schwerpunkt Hepatologie, Gastroenterologie und Interdisziplinäres
Stoffwechselzentrum, Charité - Universitätsmedizin Berlin - Campus Virchow, Berlin
PATHOPHYSIOLOGIE UND KLINIK DES
KURZDARMSYNDROMS
4
TransplantLinc
Heft 11 - 2005
Das Kurzdarmsyndrom (KDS) ist ein funktionelles Malabsorptionssyndroms, das auf einer
Malabsorption von Nahrungssubstraten nach
umfangreichen Darmresektionen oder gestörter intestinaler Funktion beruht. Das klinische Bild und der Schweregrad des Kurzdarmsyndroms werden durch das Ausmaß
des Verlustes von funktionell aktivem Dünndarm sowie die Lokalisation des Funktionsverlustes, die Grunderkrankung und gleichzeitig bestehende Begleiterkrankungen und
den zeitlichen Abstand zum auslösenden Ereignis (zum Beispiel Operation) bestimmt.
Führende Symptome sind ein massiver Gewichtsverlust, Diarrhöen und Malnutrition.
Die häufigsten Ursachen eines Kurzdarmsyndroms sind in der Kindheit eine intestinale
Atresie, Gastrochisis, Malrotation mit Volvulus, Agangliosis, Mekoniumileus und die
nekrotisierende Enterokolitis, im Erwachsenenalter ein Mesenterialinfarkt, M. Crohn,
Strahlenenteritis, Traumen und Tumoren. Patienten mit einem ausgedehnten Verlust von
funktionsfähigem Dünndarm bedürfen in der
Regel einer lebenslangen totalen parenteralen Ernährung. Obwohl die Prognose von Patienten mit einem Kurzdarmsyndrom durch
die parenterale Ernährung (TPE) dramatisch
verbessert wurde, kann eine lebenslange TPE
mit einer Reihe von Komplikationen vergesellschaftet sein. Das Management des Kurzdarmsyndroms ist stadienabhängig gegliedert
nach Hypersekretionsphase, Adaptationsphase und Stabilisierungssphase. Hauptziele sind
die Reduktion des Flüssigkeitsverlusts und
Deckung des Kalorienbedarfs sowie die Verbesserung der Absorptionsfunktion durch
Stimulation der Mukosaadaptation. Durch
neu etablierte Funktionstests für die Resorptionsbestimmung von Fettsäuren und Aminosäuren ist es heute möglich, die Ernährung
individuell auf die verbliebene Absorptions-
leistung und metabolische Situation einzustellen.
Schlüsselwörter: Kurzdarmsyndrom, Darmresektion, parenterale Ernährung, intestinale
Adaptation, Malabsorption
Pathophysiology and Clinical Presentation
of short Bowel Syndrome
Short bowel syndrome is a functional malabsorption syndrome resulting from extended
bowel resection or severe impairment of intestinal function. The clinical symptoms and
severity of short bowel syndrome are determined by the loss of functional active small
bowel, the localization of bowel loss and
concomitant disorders. Key symptoms are
massive weight loss, diarrhea and malnutrition. Leading causes for short bowel syndrome are intestinal atresia, gastrochisis, malrotation, volvulus, agangliosis and necrotising
enterocolitis in children and acute mesenterial infarction, Crohn’s disease, radiation enteritis, trauma and tumors in adults. Despite
the improvement of the long-term prognosis
of patients with short bowel syndrome with
the introduction and improvement of total
parenteral nutrition (TPN), TPN can cause
significant complications in patients with
short bowel syndrome. The management of
patients with short bowel syndrome is individual and stage-dependent (hypersecretion
phase, adaptation phase and stabilisation
phase). Principal goals of short bowel syndrome therapy are the reduction of fluid loss,
delivery of sufficient calories and improvement of intestinal function by stimulating intestinal adaptation. Newly developed absorption tests for fatty acid and amino acid
PATHOPHYSIOLOGIE UND KLINIK DES KURZDARMSYNDROMS
absorption help us to individually monitor
and modify the nutritional regimen.
Key words: short bowel syndrome, malabsorption, residual absorption capacity, parenteral nutrition, intestinal adaptation
EINLEITUNG
Mit dem Begriff Kurzdarmsyndrom (KDS)
werden intestinale Malabsorptionssyndrome
beschrieben, die sich nach einer ausgedehnten Dünndarmresektion von in der Regel 5070% des funktionsfähigen Dünndarmes oder
durch eine massive funktionelle Schädigung
oder funktionellen Ausfall größerer Darmabschnitte bei noch normale Restdünndarmlänge ergeben. Entsteht ein gravierendes
Malabsorptionssyndrom durch einen größeren operativen Verlust von Dünndarm,
spricht man von einem strukturellen Kurzdarmsyndrom, während der Begriff funktionelles Kurzdarmsyndrom die Fälle von
schwerer Malabsorption beschreibt, die aus
einer schweren, mitunter irreversiblen Störung der Dünndarmfunktion bei erhaltener
Dünndarmlänge resultieren, wie zum Beispiel bei der chronisch intestinalen Pseudoobstruktion, refraktären Sprue oder Strahlenenteritis.
Auch nach Resektion von hochspezialisierten Dünndarmabschnitten (z.B. terminales
Ileum) können partielle Kurzdarmsyndrome
entstehen, die durch Malabsorption von Vitaminen oder Gallensäuren gekennzeichnet
sind, die aber vom Kurzdarmsyndrom im
engeren Sinn unterschieden werden sollten,
da hier erhebliche Unterschiede im Management bestehen. Unter Berücksichtigung
der Dauer intestinaler Funktionsausfälle
kann ein permanentes Kurzdarmsyndrom
von einem passageren Kurzdarmsyndrom
unterschieden werden. Während ein permanentes Kurzdarmsyndrom durch den
persistierenden Verlust funktioneller Dünndarmabschnitte, die auch nach Abschluss intestinaler Adaptationsvorgänge eine lebenslange total parenterale Ernährung (LTPE) erforderlich machen, gekennzeichnet ist, besteht bei einem passageren Kurzdarmsyndrom die Möglichkeit, nach Abschluss intestinaler Adaptationsvorgänge eine weitestgehend enterale Ernährung durchzuführen.
Genaue Zahlen zur Inzidenz und Prävalenz
des Kurzdarmsyndroms in Deutschland sind
nicht bekannt. Anhaltspunkte ergeben sich
aus epidemiologischen Daten zur heimparenteralen Ernährung, da Kurzdarmsyndrompatienten ca. 35 % der heimparenteral ernährten Patienten darstellen. Ungefähre
Schätzungen legen eine Inzidenz von jährlich 2-5 neuen Patienten mit Kurzdarmsyndrom pro eine Million Einwohner nahe (1;
2). Im letzten Jahrzehnt ist bedingt durch
das verbesserte medizinische Management
von Patienten mit Kurzdarmsyndrom eine
stetige Zunahme der Inzidenz von Patienten
mit Kurzdarmsyndrom zu beobachten. Hierzu tragen wesentlich die Fortschritte in der
Abdominalchirurgie und Intensivmedizin
sowie die Optimierung der parenteralen Ernährung, insbesondere der langzeitparenteralen und heimparenteralen Ernährung bei.
So haben heute auch Patienten mit komplettem Verlust ihres Dünndarmes sowie solche
mit schweren funktionellen Darmstörungen
wie zum Beispiel bei fistelnden und stenosierenden chronisch entzündlichen Darmerkrankungen, nach Strahlentherapie oder bei
intestinalen Motilitätsstörungen eine mittelfristig günstige Prognose.
PATHOGENESE DES
KURZDARMSYNDROMS
Die Ursachen, die einem Kurzdarmsyndrom
zugrunde liegen können, sind vielgestaltig
und können in 1. Störungen der intestinalen
Durchblutung, 2. entzündlich bedingte Ursachen oder 3. andere Ursachen eingeteilt
werden (2-5). Die wichtigsten Ursachen für
ein Kurzdarmsyndrom sind in Abbildung 1
zusammengefasst dargestellt. Kurzdarmsyndrome können entweder durch angeborene
Anomalien (z.B. intestinale Atresie) verursacht oder durch erworbene Bedingungen
(z.B. intestinale Durchblutungsstörungen bei
Arteriosklerose oder Embolie) verursacht
sein. Zahlenmäßig am häufigsten sind sicherlich plötzliche Störungen der mesenterialen
Durchblutung, z.B. durch mesenteriale arterielle Embolien, venöse Thrombosen oder
Volvolus. Dies belegen auch die Daten des
internationalen Dünndarmtransplantationsregisters (Abbildung 2). Bei etwa einem
Viertel der Erwachsenen erfolgte
eine
Dünndarmtransplantation aufgrund einer in-
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ABBILDUNG 1:
Störungen der Durchblutung
•
•
•
•
Ursachen für einen definitive Verlust der enteralen Resorptionsfunktion
Mesenterialinfarkt/ Mesenterialthrombose
Volvulus
Malrotation
Inkarzeration des Darmes (Hernie)
Entzündlich bedingt
•
•
•
•
Morbus Crohn
Strahlenenteritis
Enteritis necroticans
Autoimmunenteritis
Andere Ursachen
•
•
•
•
Trauma
Tumor (Desmoid Tumor, etc.)
Intestinale Atresie
Motilitätsstörungen (viscerale Myo-, Neuropathie, Agangliose,
MNGIE-Syndrom, etc.)
• andere kongenitale Erkrankungen (Gastoschisis, etc.)
• Mekoniumileus
ABBILDUNG 2:
Indikationen zur
Dünndarmtransplantation bezogen auf die
Ursache des Kurzdarmsyndroms
(basierend auf Daten
des Intestinal Transplant Registry Report
2001)
andere
MotilitätsstörungenTumor
1%
Aganglionose/ 2%
Hirschsprung
7%
Re-Tx Andere
7% 2%
Retransplantation Andere
5%
andere Tumoren 5%
7%
Gardner /Fam. Polyposis
3%
Volvulus
18%
Pseudoobstruktion
9%
Gastroschisis
21%
andere
Malabsorption
4%
microvillöse Inklusion
6% Kurzdarm andere Intest. Atresie
7%
4%
Nekrot. Enterocolitis
12%
Kinder
testinalen Ischämie, bei Kindern in etwa
40% aufgrund angeborener Störungen.
Auch bei den Patienten in unserer Kurzdarmsprechstunde ist in etwa der Hälfte der
Fälle das Kurzdarmsyndrom auf eine Störung der intestinalen Durchblutung zurückzuführen (Abbildung 3).
PATHOPHYSIOLOGIE DES
KURZDARMSYNDROMS
Stadieneinteilung
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Pathophysiologisch liegt den Malabsorptionserscheinungen beim Kurzdarmsyndrom
eine Verminderung der Resorptionskapazität
als Folge einer strukturell oder funktionell
verminderten Resorptionsfläche, eine Beschleunigung der intestinalen Transitzeit und
eine daraus resultierende Verringerung der
Ischämie
22%
Crohn
13%
Desmoid
10%
Motilitätsst.
9%
Andere
7%
Volvulus
7%
Trauma
12%
Erwachsene
Kontaktzeit der Nahrung mit der verbliebenen Resorptionszone zugrunde (6; 7). Dies
führt dann zu einer verminderten Reabsorption von Flüssigkeit, Elektrolyten sowie zu
einer Malabsorption der Nahrungsbestandteile einschließlich Spurenelemente und Vitamine. Zusätzlich wird eine Zunahme der
basal und nach Nahrungsaufnahme endogen gebildeten Sekrete von Magen, Dünndarm, Galle und Pankreas beobachtet. Ätiologisch liegt hier vermutlich eine verminderte Produktion verschiedener Dünndarmhormone, unter anderem von Enteroglukagon, Peptid YY, Somatostatin GLP-2, Neurotensin und anderen zugrunde, die wichtige
Regulatoren der alimentären Sekretion, Magenentleerung und des intestinalen Transits
darstellen (8). Die Hypersekretion von Magen, Dünndarm, Pankreas und Galle wird
wesentlich durch den Wegfall negativer
Feedback-Mechanismen durch Resektion
PATHOPHYSIOLOGIE UND KLINIK DES KURZDARMSYNDROMS
Peritonealkarzinosen/
Malignome
9%
Motilitätsstörungen
M. Crohn
4%
4%
Malrotation
9%
ABBILDUNG 3:
Volvulus
3%
Trauma
6%
Mesenterialthrombose
3%
Ursachen des Kurzdarmsyndroms
Patienten (n=65) mit total parenteraler Ernährungspflicht – Kurzdarmsprechstunde der Med. Klinik m. S.
Hepatologie und Gastroenterologie, Charité-Campus
Virchow (1/2000-06/2003)
Bridenileus
16%
Mesenterialarterieninfarkt
46%
Stadium
Dauer
Charakteristikum
ABBILDUNG 4:
Hypersekretionsphase
bis zu 1 Monat
Flüssigkeits-/ Elektrolytverlust)
Stuhlvolumen > 2,5 l/Tag
parenterale Ernährung
Stadien des Kurzdarmsyndroms
Intestinale Adaptation
3. Wo - 1 Jahr
Flüssigkeitsverlust < 2,5 l/Tag
Aufbau der enteralen Ernährung,
Maximale intestinale Adaptation nach
ca. 2 Jahren
Stabilisation
nach 3 Monaten
bis 2 Jahren
weiterer Rückgang der Diarrhoe
und Steatorrhoe
enterale Ernährung
spezialisierter Dünndarmabschnitte mitbestimmt.
Beim Kurzdarmsyndrom, das sich nach einer
ausgedehnten Dünndarmresektion ergibt,
können drei prinzipielle Phasen unterschieden werden (Abbildung 4): 1. die postoperative Akutphase, die nur wenige Tage andauert, dann 2. die Adaptationsphase, die
mit Beginn der enteralen Nahrungsaufnahme eingeleitet wird und etwa ein bis zwei
Jahre andauern kann, und abschließend 3.
die Stabilisierungs- oder Erhaltungsphase
(6; 9-11). Diese Phasen können klinisch in
der Regel nicht eindeutig zeitlich getrennt
werden und gehen fließend ineinander über.
Auch bei funktionellen Kurzdarmsyndromen
finden wir verschiedene Stadien, die prinzipiell ähnliche pathophysiologische Veränderungen beinhalten, die aber aufgrund des
eher chronischen Charakters der verursachenden Erkrankung eine eindeutige Eintei-
lung in unterschiedliche, zeitlich distinkte
Phasen zusätzlich erschweren.
Die postoperative Akutphase ist insbesondere durch ausgeprägte Flüssigkeits- und Elektrolytverluste gekennzeichnet. In dieser Phase und auch in der Erhaltungsphase sind
heute weitestgehend standardisierte Therapieprinzipien etabliert, die die Fortschritte
der modernen Intensivmedizin und Ernährungsmedizin berücksichtigen, auf die hier
leider nicht näher eingegangen werden
kann. Interessante und innovative pathophysiologisch basierte Therapiemöglichkeiten
haben sich in jüngster Zeit bezüglich der
Adaptationsphase ergeben. Einige dieser
Aspekte werden nachfolgend ausführlicher
diskutiert.
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Pathophysiologie der intestinalen
Adaptation
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Während der Adaptationsphase werden
komplexe morphologische und funktionelle
Anpassungsvorgänge in den verbliebenen
Darmanteilen beobachtet, die komplexen
Regulationsmechanismen unterliegen. Es
kommt unter anderem zu einer Vergrößerung der intestinalen Resorptionsfläche, ein
Prozess, der als intestinale Adaptation bezeichnet wird. Die intestinale Adaptation ist
durch eine Hyperplasie des verbliebenen
Epithels mit Zunahme der Villuslänge und
Kryptentiefe auf Grund einer gesteigerten
Proliferation von Enterozyten gekennzeichnet (5; 6; 9; 12). In der Adaptationsphase ist
sowohl eine gezielte Modulation der intestinalen Adaptation, der intestinalen Transitzeit
und auch der Hypersekretion möglich.
Da die intestinalen Adaptationsvorgänge
wesentlich durch intraluminale Nahrungsbestandteile stimuliert werden, sollte möglichst
rasch eine enterale Ernährung nach Darmresektionen eingeleitet werden (9; 10; 12-14).
Die intestinale Adaptation durch luminale
Nahrungsbestandteile wird möglicherweise
wesentlich über eine vermehrte Bildung von
Polyaminen vermittelt (8; 15; 16). Zunächst
wird durch enterale Nahrung das Enzym
ODC aktiviert, das dann die Synthese von
Polyaminen steigert. Diese Polyamine gelangen über die Zirkulation zu den Krypten,
den Ort der Zellproliferation, und stimulieren dort direkt die Enterozytenproliferation.
Sie gelangen aber auch durch Abschilferung
von Zellen in das Lumen und stimulieren
nach Absorption von luminal die Zellproliferation.
Die enterale Ernährung erfolgt in Form verschiedener bilanzierter Diäten, die Fette,
Kohlenhydrate, Proteine sowie Spurenelemente und Vitamine in unterschiedlicher
Form und Menge enthalten. Trotz zahlreicher Untersuchungen wird die ideale Zusammensetzung der enteralen Ernährung
kontrovers diskutiert (9; 11-13; 17-19).
Wichtig erscheint der Einsatz komplex zusammengesetzter Diäten, die möglichst viele
Transportmechanismen und Verdauungsprozesse aktivieren, um die Adaptation und
Differenzierung des intestinalen Epithels zu
begünstigen. Während niedermolekulare
Nährstoffe wie Aminosäuren und Monosaccharide rasch resorbiert werden und den
Nährstoff- und Energiebedarf abdecken, stimulieren größere Moleküle wie Stärke oder
Proteine die Adaptationsprozesse stärker.
Interessante und zum Teil kontroverse Daten existieren zur Bedeutung von Glutamin
als Bestandteil der enteralen Nahrung. Während tierexperimentelle Untersuchungen eine Stimulation von Adaptationsvorgängen
belegen, haben Untersuchungen beim Menschen lediglich eine Verbesserung der intestinalen Barrierfunktion und Verbesserung
der Stickstoffbilanz gezeigt. Verschiedene
Hormone und Peptide wie rekombinantes
Wachstumshormon (HGH), Insulin-Like
Growth Factor I (IGF-I), Epidermaler Wachstumsfaktor (EGF), Keratinozytenwachstumsfaktor (KGF) und Interleukin 11 (IL-11) stimulieren in vitro und in vivo die intestinale
Adaptation (14; 20-22). So bewirkt die zusätzliche Gabe von rekombinantem Wachstumshormon zu einer enteralen Standarddiät eine signifikante Verbesserung der Flüssigkeits- und Elektrolytsubstitution. Eine signifikante und relevante Beeinflussung der intestinalen Malabsorption wird jedoch weiterhin kontrovers diskutiert, so dass eine
Therapie mit Wachstumshormon derzeit
nicht als allgemein etablierter Standard anzusehen ist (13; 19; 23-25).
Störungen des intestinalen Transits und
Folgen
Im Anschluss an intestinale Resektionen
kommt es initial häufiger zu einer verminderten Motilität mit konsekutiven Magenentleerungsstörungen, aber auch zur Dysmotilität distaler verbliebener Dünndarmabschnitte. Der daraus resultierende primäre Passagestopp begünstigt eine aufsteigende bakterielle Überbesiedlung des Restdünndarms.
Dies wird besonders gehäuft nach Ileozökalklappenresektion beobachtet (26). Konsekutiv kommt es zu einer Überbesiedlung
des Dünndarmes mit kolonassoziierten Bakterien. Dadurch wird die Resorptionsleistung
durch eine direkte Schädigung der Enterozyten und auch durch einen kompetitiven Effekt der Bakterien mit den Enterozyten bezüglich der Nahrungssubstrate vermindert.
Zusätzlich entsteht eine vermehrte Gasbildung, die zu erheblichen klinischen Beschwerden führen kann. Hier bietet sich
wiederum eine pathophysiologisch basierte
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Therapieoption in Form einer Antibiotikatherapie zur Reduktion der intestinalen Fehlbesiedlung an, wobei sich klinisch eine Rotationsantibiose mit den Breitspektumantibiotika Ciprofloxacin, Metronidazol und Doxyzyklin bewährt hat (Abbildung 5).
Im weiteren klinischen Verlauf kommt es
nach jejunaler Resektion zu einer deutlichen
Beschleunigung der Magenentleerung und
beschleunigten intestinalen Transitzeit. Der
Verlust der inhibitorischen Wirkung der Peptide Peptid-YY (PYY), des Glukagon-like Peptide I (GLP-I) und von Neurotensin scheint
hier ätiologisch von hoher Relevanz zu sein
(8). PYY wird normalerweise von L-Zellen im
Ileum und Kolon nach Stimulation durch
Fett oder Gallensekret produziert. Bei distalen Ileum- und Kolonresektionen fehlen diese Zellen, so dass es konsekutiv zu einer
deutlichen Passagezeitveränderung kommt.
Hier ergeben sich dann Möglichkeiten
pharmakologisch die gesteigerte Motilität
durch Opiumderivate zu beeinflussen (Abbildung 5).
Auch die Hypersekretion von Magen, Pankreas, Galle und Restdünndarm ist pathophysiologisch durch einen Wegfall inhibierender
Feedbackmechanismen und regulierender
Peptide und Hormone erklärt (8). Therapeutisch bietet sich hier eine Hemmung der
Hypersekretion durch H2-Blocker, Protonenpumpenhemmer oder Somatostatinanaloga wie Octreotide oder Lanreotide an
(Abbildung 5).
KLINIK UND STADIENEINTEILUNG DES
KURZDARMSYNDROMS
Das klinische Bild des Kurzdarmsyndroms ist
sehr vielgestaltig und wird wesentlich durch
das Ausmaß und die Lokalisation der rese-
zierten Darmabschnitte bestimmt. Zusätzlich spielt es eine wesentliche Rolle, ob eine
Kontinuität zum Kolon existiert und wie lang
das Restcolon ist. Auch das Vorhandensein
der Ileocoecalklappe ist wesentlich, da sowohl die Transitzeit als auch die bakterielle
Besiedlung durch das Fehlen oder Vorhandensein der Ileocoecalklappe beeinflusst
wird. Wichtige klinische Auffälligkeiten und
Folgeerscheinungen des Kurzdarmsyndroms
sind in Abbildung 6 zusammengefasst. Generell gehört zur Klinik des Kurzdarmsyndroms die Entwicklung von wässerigen Diarrhoen mit oder ohne Steatorrhoe. Klinisch
manifestiert sich ein Kurzdarmsyndrom häufig in einem raschen Gewichtsverlust. Zusätzlich entstehen Vitaminmangelerscheinungen insbesondere für die fettlöslichen Vitamine E, D, K, A, aber auch für wasserlösliche Vitamine wie Vitamin B12 und Folsäure.
Darüber hinaus kommt es zu nicht unerheblichen Mangelerscheinungen aufgrund einer
unzureichenden Aufnahme von Elektrolyten
und Spurenelementen wie Zink, Mangan,
Selen und andere. Als Komplikationen im
Rahmen eines Kurzdarmsyndroms treten
häufiger eine Cholelithiasis und Nephrolithiasis infolge des Gallensäureverlustsyndroms
und der daraus resultierenden Hyperoxalurie und Veränderung des lithogenen Index
der Galle auf. Als besonderes klinisches
Problem existiert die bereits beschriebene
erhöhte Magensaftsekretion, die Laktosemalabsorption und die fehlende Resorptionsleistung für Pankreas-, Galle-, Magenund Dünndarmsekrete, die insgesamt bis zu
10 l Flüssigkeit pro Tag ausmachen. Im weiteren Verlauf des Kurzdarmsyndroms wird
das klinische Bild wesentlich durch die
Komplikationen der parenteralen Ernährung
mitbestimmt. So können durch wiederholte
Katheterinfekte septische Erkrankungsbilder
Protonenpumpenhemmer
gastrale Hypersekretion
ABBILDUNG 5:
H2-Rezeptorantagonisten
gastrale Hypersekretion
Möglichkeiten der medikamentösen Therapie
beim Kurzdarmsyndrom
Octreotide, Lanreotide
Hypersekretion von Magen,
Dünndarm, Galle und Pankreas
Transitzeit
Loperamid
Transitzeit
Antibiotika
bakterielle Fehlbesiedlung
Cholestyramin
Gallensäurenverlustsyndrom
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ABBILDUNG 6:
Klinik und Komplikationen des Kurzdarmsyndroms
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wässrige Diarrhoe / Steatorrhoe
Gewichtsverlust
Vitaminmangel ( E, D, K, A, B12, Folsäure )
Gallensäureverlust-Syndrom
Cholelithiasis und Nephrolithiasis ( Oxalatsteine )
Erhöhte Magensaftsekretion
Laktosemalabsorption
bakterielle Fehlbesiedlung
Fettleber/ Leberfibrose/ Leberzirrhose/ Leberversagen
Katheterinfektion und Sepsis
Elektrolytentgleisung
Dehydratation
metabolische Entgleisung
Mangel-Syndrome
Osteoporose
Verlust des venösen Zuganges (Thrombosen)
und sich daraus ergebende Komplikationen
und durch die parenterale Ernährung eine
Fettleber, Leberfibrose oder Leberzirrhose
mit den entsprechenden Komplikationen resultieren (Abbildung 6). Die Restdünndarmlänge und die anatomische Situation bestimmten auch maßgeblich die Prognose
des Patienten mit Kurzdarmsyndrom und
können als wesentliches Kriterium herangezogen werden, um die zukünftige Abhängigkeit von einer parenteralen Ernährung
nach Abschluss intestinaler Adaptationsvorgänge einzuschätzen. So geht man bei Erwachsenen davon aus, dass bei einem Restdünndarm unter 100 cm ein hohes Risiko
für eine lebenslange parenterale Ernährung
besteht, bei einem Restdünndarm über 100
cm besteht dagegen eine hohe Wahrscheinlichkeit, dass nach Abschluss der Adaptationsvorgänge eine weitestgehend enterale
Ernährung möglich ist. Daher ist es aus klinischer Sicht wichtig, die Restdünndarmlänge
intraoperativ zu bestimmen. Bei Patienten
mit anastomosierten und funktionsfähigem
Kolon können im Einzelfall auch Dünndarmlängen bis 60 cm eine enterale Ernährung
ermöglichen, bei Kindern reichen mitunter
30-40 cm (5; 9; 27-29). Patienten mit einer
Jejunostomie besitzen generell ein erhöhtes
Risiko für eine total parenterale Ernährungspflicht, während Patienten mit einem Ileum
in Kontinuität eine geringeres Risiko besitzen, da das Ileum eine deutlich bessere
Adaptationsfähigkeit als das Jejunum besitzt.
Daher wird eine Jejunumresektion deutlich
besser toleriert als eine Resektion des
Ileums. Schon bei Resektion von 25-50 cm
Ileum kommt es zu einem Gallensäureverlust mit chologenen Diarrhoen. Eine Resektion über 50 cm Ileum hat einen Vitamin
B12-Mangel und eine deutliche Steatorrhoe
zur Folge.
Das klinische Bild des Kurzdarmsyndroms
wird wesentlich durch das aktuelle Stadium
mitbestimmt (Abbildung 4). Wesentliche
Merkmale der einzelnen Stadien sind nachfolgend zusammengefasst:
A) Phase der Hypersekretion
Die Hypersekretion dauert etwa vier Wochen an und ist durch einen massiven Flüssigkeits- und Elektrolytverlust mit einem
Stuhlvolumen über 2,5 l/Tag charakterisiert.
Nicht selten kommt es zu Flüssigkeitsverlusten von bis zu 10 Litern pro Tag, die nur parenteral ausgeglichen werden können. In diesem Stadium besteht eine parenterale Ernährungspflicht, die den Grundkalorienbedarf und den Flüssigkeitsbedarf komplett
decken sollte. Begleitend dazu ist ein vorsichtiges Einschleichen einer enteralen Sondennahrung, die auch auf eine Trinknahrung
im weiteren Verlauf umgestellt werden
kann, zu empfehlen. Hierbei ist das primäre
Ziel eine reine „ Mukosaernährung“, bei der
ca. 600 kcal/24 h kontinuierlich über den
Restdarm zugeführt werden, um eine parenterale ernährungsbedingte Mukosaatrophie
zu verhindern. Bei konventionellen Sondennahrungen entspricht dies einer pumpenge-
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steuerten kontinuierlichen transgastral oder
transduodenal zugeführten Sondenernährung mit 25 ml/h.
B) Intestinale Adaptation
In den zeitlichen Abschnitten ab dem 2.
Monat bis zu einem Jahr nach Dünndarmresektion nimmt dann der Flüssigkeitsverlust
unter 2,5 l/Tag ab. Es kommt zu einer zunehmenden Adaptation der Mukosa durch
die enterale Ernährung. Die Adaptationskapazität hängt stark von der Gefäßversorgung, der Vorschädigung (Bestrahlung, toxisch, entzündlich) des Mukosaepithels und
der altersabhängigen Kompensationskapazität des Restdünndarms ab.
C) Stabilisationsphase
Nach einem Zeitraum von über einem Jahr
kann man davon ausgehen, dass bei einem
Kurzdarmsyndrom mit ausreichender Restdünndarmlänge eine weitestgehend enterale
Ernährung möglich ist und die Stuhlfrequenz
weiter auf etwa 4-8 Stühle pro Tag zurückgeht. Oft ist es möglich bei nur noch minimaler oder fehlender Substitutionspflicht
von parenteral zugeführten Nährsubstraten,
Elektrolyten, Vitaminen und Spurenelementen eine nahezu komplette enterale Ernährung zur Deckung des Kalorienhaushaltes
durchzuführen.
ERFASSUNG DER INTAKTEN
MUKOSARESTMENGE UND DER
RESORPTIONSKAPAZITÄT
Wichtig für die Prognose des Patienten mit
Kurzdarmsyndrom und die Abschätzung einer zukünftigen Notwendigkeit einer parenteralen Ernährung ist die Beurteilung der
Restdünndarmlänge sowie der Resorptionskapazität. Leider korreliert die verbliebene
Dünndarmlänge nicht immer mit der tatsächlichen Absorptionskapazität für Kohlenhydrate, Fette und Aminosäuren. Dies hängt
unter anderem vom Durchblutungsgrad der
Mucosa, der Gefäßversorgung, einer begleitenden Mukosaschädigung sowie der Passagezeit ab. Das Monitoring der verbliebenen
Resorptionsleistung besitzt daher einen
wichtigen Stellenwert in der Therapie des
Kurzdarmsyndroms. Die Bestimmung der
Resorptionskapazitäten ermöglicht eine Bestimmung und Vorhersage der tatsächlichen
Leistungsfähigkeit des Restdarmes. Die Resorption der drei Substratgruppen ist ein aktiver Prozess und setzt einen funktionierenden, teilweise von komplexen Enzym- und
Carriersystemen abhängigen Prozess in den
Enterozyten voraus. Dadurch ist es möglich
die Enterozytenmenge und -funktion zu
bestimmen. Berücksichtigt man nun den tatsächlichen Energiebedarf mittels indirekter
Kalorimetrie und die Körperzusammensetzung mittels Bioimpedanzanalyse, so kann
man relativ exakt den enteralen und parenteralen Nahrungsbedarf festlegen. Hierdurch
wird vermieden, dass einzelne Organsysteme, wie z. B. Restdünndarm und Leber
überfordert werden und schwerwiegende
Störungen bis zum Leberausfall entstehen.
Nachfolgend werden einige Möglichkeiten
zur Beurteilung der Resorptionskapazität
des Dünndarmes dargestellt.
A) D-Xylosetest
Der
D-Xylose-Absorptionstest ermöglicht
eine Beurteilung der Kohlenhydratabsorption (30).
D-Xylose wird in den Blutkreislauf aufgenommen, aber nicht verstoffwechselt. Eine
Plasmakonzentration von weniger als 1.3
mmol/l D-Xylose pro 1.73 m2 Körperfläche
(20 mg/dL für einen durchschnittlichen Erwachsenen) eine Stunde nach einer oralen
Dosis von 25g D-Xylose gilt als pathologisch.
Der Xylosetest dient der Beurteilung der Resorptionsleistung von Monosacchariden im
gesamten verbliebenen Dünndarm. Als körperfremde Substanz ist ein Anstieg der Xylose in Blut und Urin mit hoher Spezifität, Sensitivität und Präzision nachweisbar.
B) Fettresorptionstest (C13-TriglyceridAtemtest)
Für einen Großteil der Patienten mit Kurzdarmsyndrom ist aufgrund der erheblich
verkürzten Passagezeiten die Bestimmung
der Fettresorption mittels quantitativer Analyse der Fettausscheidung über den Stuhl
nach einer definierten Testmahlzeit nicht
möglich. Wir haben daher einen neuen C13MTG (mixed triglycerides) Atemtest entwickelt, der eine sichere, nicht invasive, gut
reproduzierbare, leicht durchführbare Methode darstellt. Voraussetzung für diesen
Test ist eine normale Pankreasfunktion. Der
Test basiert auf der Resorption der mittelund langkettigen Fettsäuren im Dünndarm
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A. DIGNASS, K. YILMAZ, R.-J. SCHULZ
ABBILDUNG 7:
C13-Atemtest mit mittel- und langkettigen Fettsäuren.
3
80
70
kumulierte Dosis (13C)
Gemessen wurden am Tag 33 nach Op.
(1), Tag 68 nach Op. (2), Tag 180 nach
Op. (3) und bei Kontrollen (K). Initial (1)
besteht eine deutliche Einschränkung der
Fettresorptionsleistung. Im Verlauf kommt
es zu einer kontinuierlichen Stabilisierung
mit Erreichen von nahezu vollständig
normalen Resorptionsleistungen.
90
60
50
40
2
K
30
20
10
1
0
0
50
100
150
200
250
300
350
400
-10
Zeit in min
ABBILDUNG 8:
Beginnend mit Tag 3 post Op. (1) über
Tag 22 post Op. (2) bis zu Tag 63 post
Op. ist eine kontinuierliche Steigerung
der Resorption der Aminosäure Citrullin
zu dokumentieren. Im Verhältnis zur Kontrollgruppe (K) ist sogar eine Überkompensation am Tag 63 (3) nachweisbar.
Serum Citrullin Konzentration in µmol/l
Citrulin-Resorptionstest.
1600
3
1400
1200
K
1000
800
2
600
400
200
1
0
0
50
100
150
200
250
300
Zeit in min
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TransplantLinc
Heft 11 - 2005
und erlaubt Rückschlüsse auf die Carnitinabhängige und -unabhängige Aufnahme der
Fettsäuren. Mit einem Standard-Frühstück (1
Scheibe Weißbrot mit 0,25g Butter/kg KG)
erhalten die Patienten 200 mg C13 markiertes MTG (1,3 -Distearyl, 2-[13C-Carboxyl]
Oktanyl Glyzerol) und geben alle 30 min.
eine Atemprobe über 6 Stunden ab. Die Resorption des 13C MTG/h und die kumulative
Dosis nach 6h werden durch eine sequentielle Bestimmung des C13 Gehaltes der
Atemluft durch ein Infrarot-Isotopen-Massenspektrometer gemessen. Der durchschnittliche Normbereich für die kumulierte Dosis
nach 6 h beträgt 35%. Das Minimum der
kumulierten Dosis nach 6 h beträgt 23% für
das Normalkollektiv. In Abbildung 7 ist die
Bestimmung der Fettresorption im Verlauf
bei einem Patienten mit Kurzdarmsyndrom
dargestellt. Deutlich erkennbar sieht man eine zunehmende Verbesserung der Fettresorption in den drei Stadien (Sekretions-,
Stabilisierungs- und Regenerationsphase).
C) Citrullintest
Citrullin ist eine nicht-proteinogene Aminosäure, die in der Darmmukosa von Enterozyten gebildet wird und ein wichtiges Zwischenprodukt im Harnstoffzyklus darstellt.
Crenn et al. (31) konnten kürzlich zeigen,
dass Citrullin-Plasmawerte mit der Zellmasse
und der Funktion der Enterozyten korrelieren. Darauf basierend entwickelten wir einen Test, um die Resorptionsleistung für
Aminosäuren mit Hilfe der Citrullinresorption zu bestimmen. Die Patienten erhielten
PATHOPHYSIOLOGIE UND KLINIK DES KURZDARMSYNDROMS
dazu 5g Citrullin in 100 ml Tee. Die SerumCitrullinkonzentration wird über 360 Minuten mittels Säulenchromatographie bestimmt. Abbildung 8 zeigt exemplarisch die
Citrullinresorption über einen Zeitraum von
2 Jahren bei einem Patienten mit Kurzdarmsyndrom.
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PROF. DR. AXEL DIGNASS
Medizinische Klinik mit Schwerpunkt
Hepatologie, Gastroenterologie und
Interdisziplinäres Stoffwechselzentrum
Charité - Universitätsmedizin Berlin
Campus Virchow
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