Enterale L-Citrullin-Supplementierung bei Frühgeborenen – Sicherheit, Wirksamkeit und Dosierung

Die bronchopulmonale Dysplasie (BPD) ist die häufigste chronische Lungenerkrankung bei Frühgeborenen (PI). Eine Frühgeburt verursacht eine Störung des pulmonalen Gefäßwachstums, die zu einer verringerten Gefäßoberfläche führt, die den pulmonalen Gefäßwiderstand (PVR) erhöht. Erhöhte PVR führt zu veränderter Vasoreaktivität und strukturellem Umbau mit Intimahyperplasie und erhöhter Muskulatur der kleinen Lungenarterien. Es gibt keine definitive Behandlung für BPD_PH.

Stickoxid: Stickoxid (NO) ist ein potenter pulmonaler Vasodilatator. Endotheliale Stickoxidsynthase (eNOS) vermittelt die Produktion von NO aus L-Arginin. L-Citrullin ist eine Vorstufe von L-Arginin. L-Arginin ist ein Vorläufer von Stickoxid (NO). Bei Säuglingen mit BPD_PH gibt es verringerte L-Arginin- und L-Citrullin-Spiegel mit verringerter NO-Produktion (gemessen anhand von Nitraten und Nitriten im Urin), was zu einem erhöhten PVR führt. Mehrere Studien haben den Nutzen einer oralen L-Citrullin-Supplementierung bei der Erhöhung der Serum-Citrullin-Spiegel, der Steigerung der NO-Produktion und der Verringerung der pulmonalen Hypertonie gezeigt. Orales L-Arginin war bei der Erhöhung der NO-Produktion in früheren Studien nicht wirksam, und dies war auf einen erhöhten Abbau von oralem L-Arginin durch intestinale Arginasen zurückzuführen.

Quelle von L-Arginin bei Frühgeborenen: Extrem frühgeborene Säuglinge erhalten routinemäßig Ernährung als vollständige elterliche Ernährung (TPN, d. h. Säuglinge erhalten eine Infusion von Protein, Fett und Kohlenhydraten über eine zentralvenöse Leitung), die L-Arginin (ca. 1 mg/1 ml) enthält, um es zu metabolisieren Ammoniak über den Harnstoffkreislauf. PIs erhalten eine angemessene Menge an intravenösem Arginin von TPN. Routinemäßig werden PIs mit kleinen Mengen enteraler Ernährung begonnen, die im Laufe der Zeit langsam gesteigert werden. TPN wird langsam verringert, wenn die enterale Ernährung zunimmt. Wenn die TPN sinkt, sinkt auch die intravenöse L-Arginin-Aufnahme und schließlich, wenn die PI keine TPN mehr haben, bekommen sie kein zusätzliches IV-L-Arginin.

Warum orales Citrullin: Enterale Nahrungsergänzung (sowohl Säuglingsnahrung als auch Muttermilch) ist eine schlechte Quelle für Arginin. Sobald PIs vollständig enteral ernährt werden, ist eine enterale Ernährung die einzige Argininquelle. Interessanterweise werden 40 % des enteralen Arginins durch das im Darm vorhandene Arginase-Enzym metabolisiert. Wir spekulieren, dass die Plasmaspiegel von Arginin abfallen, sobald TPN abgesetzt wird und Säuglinge voll ernährt werden. Orales L-Arginin hat eine schlechte Bioverfügbarkeit, weshalb eine orale L-Arginin-Supplementierung den Blutspiegel von Arginin nicht erhöht. Da orales Citrullin eine hohe Bioverfügbarkeit aufweist, ist der beste Weg, den Serum-Argininspiegel zu erhöhen, die orale Citrullin-Supplementierung. Die orale Supplementierung von L-Citrullin bei Frühgeborenen, sobald sie TPN abgesetzt haben, wird wahrscheinlich den Argininspiegel und die NO-Produktion erhöhen.

Sicherheit von oralem Citrullin: L-Citrullin wird seit Jahrzehnten sicher bei Patienten mit Störungen des Harnstoffzyklus eingesetzt. Es wurde bei pädiatrischen Patienten mit Sichelzellenanämie und bei Säuglingen, die sich einer Herzoperation unterziehen, angewendet. In diesen Studien wurden keine Nebenwirkungen berichtet. In einer Studie an neugeborenen Ratten, die Hyperoxie ausgesetzt waren, verursachte L-Citrullin einen deutlichen Anstieg der Arginase-2-Expression in der Lunge, was sich auf die Entwicklung und den Umbau der Lunge auswirken könnte. Dies ist jedoch nur ein theoretisches Risiko.