Embed Size (px)
Citation preview
UNIVERSITEIT GENT
FACULTEIT DIERGENEESKUNDE
Academiejaar 2011- 2012
De invloed van glutamine op de gezondheid van het maagdarmstelsel
door
Angélique VAN LAETHEM
Promotor: Dr. Bram Flahou Literatuurstudie in het kader
Medepromotor: Prof. Freddy Haesebrouck van de Masterproef
De auteur en de promotor(en) geven de toelating deze studie als geheel voor consultatie
beschikbaar te stellen voor persoonlijk gebruik. Elk ander gebruik valt onder de beperkingen van
het auteursrecht, in het bijzonder met betrekking tot de verplichting de bron uitdrukkelijk te
vermelden bij het aanhalen van gegevens uit deze studie.
Het auteursrecht betreffende de gegevens vermeld in deze studie berust bij de promotor(en). Het
auteursrecht beperkt zich tot de wijze waarop de auteur de problematiek van het onderwerp heeft
benaderd en neergeschreven. De auteur respecteert daarbij het oorspronkelijke auteursrecht van
de individueel geciteerde studies en eventueel bijhorende documentatie, zoals tabellen en figuren.
De auteur en de promotor(en) zijn niet verantwoordelijk voor de behandelingen en eventuele
doseringen die in deze studie geciteerd en beschreven zijn.
VOORWOORD
Eerst en vooral wil ik mijn promotor Dr. Bram Flahou bedanken voor alle hulp, opbouwende kritiek en
suggesties tijdens het schrijven van deze literatuurstudie.
Van kindsbeen af wou ik dierenarts worden. Mijn ouders hebben nooit aan mij getwijfeld, zelfs al heb
ik niet altijd even veel geloof gehad in de haalbaarheid van mijn grootste wens. Dankzij hun steun en
geloof in mij, heb ik aan mijn kinderdroom kunnen werken en zal ik het kunnen waarmaken. Daarom
zou ik mijn ouders willen bedanken voor alles wat ze voor mij hebben gedaan.
INHOUDSOPGAVE
VOORWOORD ......................................................................................................................................
INHOUDSOPGAVE ................................................................................................................................
SAMENVATTING .................................................................................................................................1
1. INLEIDING .......................................................................................................................................2
2. DE INVLOED VAN GLUTAMINE OP DE DARMGEZONDHEID ..............................................................3
2.1. VILLUS LENGTE .........................................................................................................................3
2.2. CYTOSKELET .............................................................................................................................4
2.3. GLUTAMINE ALS ENERGIEBRON ...............................................................................................5
2.4. ANTI-APOPTOTISCHE EIGENSCHAPPEN .....................................................................................8
2.5. IMMUNITEIT ONDERSTEUNING ................................................................................................9
3. ROL VAN GLUTAMINE BIJ DIVERSE GASTROINTESTINALE PATHOLOGIEEN .......................................9
3.1. HELICOBACTER ....................................................................................................................... 10
3.2. COLITIS ................................................................................................................................... 12
4. ROL VAN GLUTAMINE BIJ GROEI VAN TUMOREN .......................................................................... 13
5. GLUTAMINE EN SYSTEMISCHE ZIEKTEN: BELANG EN SUPPLEMENTERING ...................................... 14
BESPREKING...................................................................................................................................... 15
REFERENTIELIJST ............................................................................................................................... 17
1
SAMENVATTING
Glutamine is een niet-essentieel aminozuur, dat echter als essentieel aanzien wordt als de glutamine
voorraad uitgeput is geraakt; o.a. tijdens langdurige metabolische stress (vb. HIV infectie), cirrose van
de lever, vasten en ernstige ziekten kunnen deficiënties ontstaan.
Glutamine is een belangrijk substraat voor sneldelende cellen zoals mucosacellen en cellen van het
immuunsysteem. Het heeft, bijvoorbeeld, een ondersteunend effect op de integriteit van de dunne
darm mucosa. Het is een extreem belangrijke respiratoire brandstof voor de intestinale epitheelcellen
en het vermindert de apoptotische ratio van deze cellen. Glutamine is ook nog van belang voor het
behouden of herstellen van een optimaal afweersysteem. Glutamine speelt dus een belangrijke rol in
het behouden van een goede algemene gezondheid en een goede darmgezondheid.
Gezien het belang van glutamine voor het immuunsysteem en de darmfunctie, heeft het een
belangrijke rol bij immuundeficiënties en gastrointestinale stoornissen zoals bv.colitis. Aangezien dit
aminozuur essentieel is voor sneldelende cellen, kan het ook een rol spelen bij de ontwikkeling van
tumoren.
Keywords: afweersysteem - colitis - darmgezondheid - glutamine - tumoren
2
1. INLEIDING
Glutamine wordt als een essentieel aminozuur aanzien als de glutamine voorraad uitgeput is geraakt.
Dit kan o.a. na langdurige metabole stress (trauma, sepsis) waarbij glutamine snel door de spieren
wordt vrijgesteld, en de concentraties in serum en intracellulair zullen dalen (Rennie et al., 1986).
Veel aminozuren, purines en pyrimidines kunnen door transaminering uit glutaminezuur
gesynthetiseerd worden, zo ook glutamine. Glutamine synthetase (GS) is een enzyme dat een
essentiële rol speelt in het stikstofmetabolisme door het katalyseren van volgende reactie: Glutamaat
+ ATP + NH3 → Glutamine + ADP + fosfaat
In de spieren is glutamine het eindproducht van het katabolisme van aminozuren. In epitheliale cellen
van de mucosa van de darmen wordt het omgezet tot stikstof metabolieten die allen, in de lever, als
precursor kunnen dienen voor ureum biosynthese (Windmueller et al.,1979).
Voor snel delende cellen, zoals intestinale epitheelcellen en cellen van het immuunsysteem, is
glutamine belangrijk. Nadat het wordt opgenomen door verschillende transportsystemen, kan het
hydrolyse ondergaan, gekatalyseerd door glutaminase of het wordt het partieel geoxideerd tot
aspartaat (Carlos Aledo, 2004).
Een tekort aan glutamine vermindert bijgevolg de afweer. Het is dus essentieel voor een goede
werking van het immuunsysteem (Morlion et al., 1998).
Glutamine is ook belangrijk als brandstof en nucleaire bouwstof voor het dunne darm epitheel. Voor
de epitheliale cellen van de darmmucosa, is arterieel glutamine een belangrijke energiebron. Het
intestinaal metabolisme van luminaal glutamine, glutamaat en aspartaat dragen bij tot de respiratoire
CO2 productie van dit stelsel, wat erop wijst dat glutamine ook langs deze weg door de cellen
3
opgenomen wordt. Bij een tekort treedt er atrofie op van intestinale epitheelcellen, wat kan leiden tot
een verhoogde permeabiliteit van de darmmucosa (Windmueller et al., 1979).
Het doel van deze thesis is vanuit een fysiologisch en pathologisch oogpunt een overzicht te geven
van het belang van glutamine voor het behouden van een goede algemene gezondheid en een goede
darmgezondheid in het bijzonder.
2. DE INVLOED VAN GLUTAMINE OP DE DARMGEZONDHEID
2.1. VILLUS LENGTE Verschillende studies hebben reeds het belang aangetoond van glutamine bij veranderingen in de
lengte van darmville. O.a. het toevoegen van glutamine aan totale parenterale voeding (TPN)
ondersteunt de integriteit van de dunne darm mucosa (O’Dwyer et al., 1989). Indien er, bij konijnen en
apen, glutaminase in een continu infuus parenteraal wordt toegevoegd, verlaagt de concentratie van
glutamine in het plasma en ontstaat er villus atrofie, ulceraties en necrose van de mucosa (Baskerville
et al., 1980).
Om in deze context het belang aan te tonen van glutamine zijn in het verleden verschillende
technieken aangewend, zoals het supplementeren van totaal parenterale voeding (TPN) met
glutamine (Q) en/of methionine sulfoximine (MS), een inhibitor van glutamine synthetase die zorgt
voor lagere intracellulaire glutamine concentraties. Vaak zijn hiervoor diermodellen gebruikt, zoals
bijvoorbeeld ratten. In een studie van DeMarco et al. (1999) werd er aangetoond dat inhibitie van
glutamine synthetase (GS) door het toevoegen van methionine sulfoximine (MS) de transepitheliale
weerstand verlaagt, de intercellulaire juncties opent en het aantal microvilli van de caco-2 cellen
verlaagt. In een studie van Potsic et al. (2002) werden ratten in vijf groepen onderverdeeld. Groep 1
kreeg een TPN zonder MS of glutamine (Q) supplementatie (MS-Q-). De tweede groep kreeg TPN
met glutamine (MS-Q+), terwijl de dieren van groep 3 een TPN met MS en Q (MS+Q+) kregen
toegediend. De vierde groep kreeg TPN met MS (MS+Q-). De dieren van groep 5, tenslotte, werden
door de moeder gevoederd. Supplementeren van TPN met glutamine (groep 2; MS-Q+) resulteerde in
een hogere ratio aan villi en hogere villus lengte in vergelijking met groep 1. Als hieraan MS
toegevoegd werd (groep 3; MS+Q+), werd het gunstige effect van glutamine deels teniet gedaan.
Supplementering van TPN zonder extra glutamine met MS (groep 4; MS+Q-) gaf het slechtste
resultaat. In vergelijking met groep 2 had deze groep duidelijk kortere villi. De laatste groep werd door
de moeder gevoederd. Dieren van deze groep vertoonden de grootste villus densiteit, de hoogste ratio
en de grootste lengte van villi (Figuur 1).
De langere villi in de glutamine-gessuplementeerde groep en de kortere villi in de groep waarvan de
endogene glutamine synthese wordt geinhibeerd met MS, tonen aan dat glutamine zowel via de
voeding als endogeen gesynthetiseerd, een positieve invloed heeft op de intestinale integriteit. Het
beeld in de ratten van de groep met enkel glutamine supplementatie is het meest vergelijkbaar met dat
4
van de groep gevoederd door de moeders. Het feit dat ratten die enkel MS als supplement kregen
meer afwijkingen hebben dan de ratten die MS en Q kregen, toont aan dat de voordelen van
glutamine via de voeding, optimaal zijn als de enterocyten ook hun normale glutamine synthese
kunnen uitvoeren, wat ook bevestigd werd door anderen (Potsic et al., 2002). Samengevat kan
gesteld worden dat glutamine duidelijk een grote invloed heeft op de oppervlakte van het darmepitheel
verantwoordelijk voor de absorptie van nutriënten.
Figuur 1: Representatief beeld van de verschillende behandelings groepen, MS-Q- (A), MS-Q+ (B), MS+Q+ (C), and MS+Q- (D), en door de moeder gevoederd (E) (naar Potsic et al., 2002).
2.2. CYTOSKELET
Voldoende beschikbaarheid van glutamine zorgt voor verhoogde intracellulaire adhesie van het dunne
darm epitheel. Op die manier onderhoudt het de goede integriteit van het darmepitheel. Bij ratten met
een defecte intracellulaire glutamine synthese (door supplementering in TPN met MS: cfr supra)
ontbreken actine bundels in de mircovilli, waardoor deze gemakkelijker worden afgestoten (figuur 2).
Deze actine bundels behoren tot het terminale web dat op zijn beurt verbonden is met de zonula
adherens dat zorgt voor het intercellulair junctionaal complex. De afwezigheid van actine bundels
5
resulteert in een degradatie van het terminale web en zorgt voor weinig endotheliale complexen. Dit
toont aan dat glutamine een rol speelt in het onderhoud van een gezond cellulair cytoskelet dat op zijn
beurt verbonden is met een goed junctionaal complex. Deze positieve invloeden zouden, naast
glutamine, ook het gevolg kunnen zijn van het supplementeren van andere nutriënten (andere
aminozuren, nucleotiden), aangezien de hierboven beschreven Q- ratten een glutamine en
aminozuren vrij dieet kregen tegenover de Q+ ratten die glutamine en aminozuren gesupplementeerd
kregen (Potsic et al., 2002).
Figuur 2: TEM fotos van ultrastructurele elementen in de MS-Q+ (A) groep en MS+Q- (B) groep (naar Potsic et al., 2002).
2.3. GLUTAMINE ALS ENERGIEBRON
In humane intestinale Caco-2 cellen is de proteïne synthese afhankelijk van de aanwezigheid van
voedingstoffen aan de apicale zijde van het epitheel. In een studie van Le bacquer et al. (2003) werd
deze cellijn gebruikt. Om de invloed van glutamine als cellulaire energiebron te evalueren, werd er een
vastende status gecreëerd door vervanging van het apicale medium door een zoutoplossing, waarbij
de basolaterale voedingssupplementatie onveranderd bleef. Dit leidde tot een verlaging van de
cellulaire proteïnesynthese en een daling van de concentraties van het intracellulair glutathion, vrij
glutamine en glutamaat. Toevoegen van glutamine, zowel apicaal of basolateraal, heeft geen invloed
op het intracellulair glutathion, maar wel op het herstellen van de cellulaire proteïne synthese en de
epitheliale permeabiliteit, waarschijnlijk door het herstellen van de energiebalans (Figuur 3).
6
Figuur 3: De invloed van vasten en apicale of basolaterale glutamine supplementering op de mate van intracellulaire proteïne synthese (protein fractional synthesis rate; FSR) (naar Le Bacquer et al., 2003).
Enkel substraten die door de enterocyten als energiebron kunnen gebruikt worden (bv; glutamine,
glutamaat en glucose) kunnen de proteïne synthese onderhouden (Le Bacquer et al., 2003). In een
vorige studie van Le Bacquer et al. (2001) werd aangetoond dat bij afwezigheid van glutamine in het
medium, Caco-2 cellen de normale intracellulaire glutamine concentratie en proteïne synthese kunnen
onderhouden gedurende 20 dagen, dankzij het opdrijven van de glutamine synthetase activiteit. In een
nieuwere studie van Le Bacquer et al. (2003) wordt de nadruk gelegd op de belangrijke werking van
glutamine op de proteïne synthese, omdat glutamine depletie, veroorzaakt door MS (zie hierboven)
een dramatische daling veroorzaakt van de proteïne synthese. Dit toont aan dat gedurende het
apicaal vasten (vanaf 24 uur), de enterocyten niet meer in staat zijn om de glutamine synthese op te
drijven. Men moet voorzichtig zijn bij het extrapoleren van deze resultaten tot in vivo situaties,
aangezien weinig studies, in humane darmen (in vivo), een wijziging van glutamine synthese, door de
enterocyten, hebben aangetoond. Ahlman et al. (1994) onderzocht de effecten van vasten op de
mucosa van de colon en duodenum met behulp van biopten. Tijdens het vasten daalden
glutaminezuur en glutamine concentraties in de mucosa van de colon, terwijl ze onveranderd bleven in
de mucosa van het duodenum.
De werking van glutamine wordt geremd door 6-diazo-oxo-L-norleucine, een inhibitor van glutaminase,
en wordt nagebootst door glutamaat. Dit bewijst dat in caco-2 cellen, glutamine, onafhankelijk van de
toedieningsweg, de schadelijke effecten van vasten kan herstellen dankzij het deamineren tot
glutamaat (Figuur 4).
7
Figuur 4: Vergelijking tussen glutamine en glutamaat supplementering op de cellulaire proteïne synthese (uitgedrukt als protein fractional synthesis rate of FSR) (naar Le Bacquer et al., 2003).
Het regelen van de intestinale permeabiliteit speelt een belangrijke rol in het verdedigingsmechanisme
van het organisme. De intestinale barrière wordt beïnvloed door enerzijds een evenwicht tussen
proliferatie en apoptose en anderzijds tussen proteïne synthese en degradatie. De proteïne fractionele
synthese rate (FSR) benadert, in de mucosa van de dunne darm van de mens, een waarde van
50%/dag (Coeffier et al., 2003). In het verleden hebben verschillende studies aangetoond dat de
voedingstoestand een invloed had op proteïne synthese van de darm mucosa (Bouteloup-Demange et
al. 1998; Le Bacquer et al., 2003). Er zijn echter weinig studies over de invloed van aminozuren
deprivatie op de intestinale proteïne synthese. Winter et al., (2007) toonden aan dat malnutritie bij
anorectische patiënten de maag en duodenale FSR niet beïnvloedde. In contrast hiermee toonden Le
Bacquer et al. (2001) aan dat Gln deprivatie een daling van FSR in Caco-2 cellen veroorzaakte. GCN2
en mTOR pathways zijn betrokken bij de regulatie van het proteïne metabolisme dat afhankelijk is van
de aanwezigheid van aminozuren. In dit verband is nog niet veel gekend wat betreft het
gastrointestinaal systeem. Boukhettala et al. (2012) bestudeerden de invloed van deprivatie van
essentiële aminozuren of Gln op deze pathways. De mTOR pathway stimuleert de proteïne synthese
en wordt geregeld door de intracellulaire Gln concentratie. De GCN2 pathway onderdrukt de proteïne
synthese en wordt geactiveerd als de concentratie aan aminozuren daalt. In de aanwezigheid van een
lage Gln concentratie zijn deze pathways niet geactiveerd. Dit gaat gepaard met een fractional
synthese rate (FSR) van 46%/dag. Na Gln supplementatie wordt mTOR geactiveerd, wat een
verhoogde proteïne synthese (FSR) van 69%/dag levert. Bij een totale uitputting van Gln daalt de
proteïne synthese tot 12%/dag, door de stimulatie van de GCN2 pathway en de inhibitie van de mTOR
pathway (figuur 5). Deze pathways worden ook beïnvloed door een korte afwezigheid van essentiële
aminozuren, maar in dit geval wordt de proteïne synthese niet beïnvloed (Boukhettala et al., 2010).
8
Figuur 5: Effecten van Gln beschikbaarheid op proteïne synthese en autofagie langs de GCN2 en mTOR pathways in intestinale epitheelcellen (naar Boukhettala et al., 2012).
Proeven in ratten hebben aangetoond dat glutamine één van de luminale en arteriele substraten is die
als energiebron voor de dunne darm gebruikt worden (Windmueller et al., 1978). Om het belang van
de metabolieten als respiratoire energiebron te achterhalen wordt de netto opname en de afgave aan
het bloed chemisch gemeten. De steady-state van de metabolieten en luminale substraten tot
veneuze producten wordt radiochemisch bepaald. Bij vastende ratten is het percentage uitgeademd
CO2, afkomstig van het metabolisme, voor bepaalde arteriale substraten als volgt; glutamine,46;
acetoacetaat, 11; en glucose,10. Ammonium, citruline, alanine en proline aan het bloed afgegeven,
zijn voor 97% afkomstig van de glutamine stikstof opname. Bij ratten die een dieet kregen dat glucose
en aminozuren bevat, zijn dit de percentages uitgeademde CO2 afkomstig van de vermelde
substraten: luminaal glutamine, glutamaat, en aspartaat, 39; arterieel glutamine, 38; en luminaal
glucose,6. Arterieel glutamine is, als energiebron, belangrijker dan glucose en tijdens de opname van
nutriënten is het intestinale metabolisme van glutamine, glutamaat en aspartaat, maar niet glucose,
belangrijk voor de respiratoire CO2 productie in dit weefsel. Dit toont onomstotelijk aan dat glutamine
een extreem belangrijk respiratoire brandstof is voor de intestinale epitheelcellen (Windmueller et al.,
1979).
2.4. ANTI-APOPTOTISCHE EIGENSCHAPPEN
Geactiveerd caspase 3, nodig voor chromatine condensatie en DNA-fragmentatie, en asparagine
protease zijn primaire mediatoren van apoptose, die o.a. leiden tot de splitsing van poly (ADP-
RIBOSE) polymerase (PARP) (Janincke et al., 1998). Hongyu Xue et al., (2011) behandelden het
colon epitheel van jonge adulte muizen met cytokines (tumor necrosis factor- α/interferon- γ). Er was
een duidelijke activatie van caspase3 en PARP. Indien de dieren behandeld werden met 0.25mmol/l
of een hogere concentratie glutamine, werd er geen verhoogde activatie van caspase3 en splitsing
9
van PARP meer waargenomen. Glutamine supplementatie zorgt dus voor een daling van de
intestinale caspase-3 activiteit, wat resulteert in een lagere apoptotische ratio (Wang et al, 2011).
Glutamine deprivatie en vasten veroorzaken een verhoging van apoptose in het intestinaal epitheel
(Papaconstantinou et al., 1998), o.a. doordat Gln de heat shock proteïnes doet toenemen en de
expressie van inflammatoire cytokines doet afnemen (Kim, 2011). In een andere studie echter, van Le
Bacquer et al. (2003) veroorzaakt het vasten een toename van de trans-epitheliale permeabiliteit en
een afname van de glutamine concentratie, maar geen apoptose. Dit toont aan dat de toenemende
permeabiliteit resulteert in veranderingen in het tight-junction complex in plaats van permanente
celschade te veroorzaken.
2.5. IMMUNITEIT ONDERSTEUNING
Zoals hierboven reeds beschreven, is het aangetoond dat glutamine een belangrijke rol speelt in
proteïne synthese. Bovendien is het een belangrijke energiebron voor snel delende cellen zoals
mucosacellen en cellen van het immuunsysteem. Een eventuele daaruit voortvloeiende invloed op de
algemene immuunstatus werd post-operatief bestudeerd bij een groep patiënten waarvan de totaal
parenterale voeding (TPN) al dan niet gesupplementeerd werd met L-alanyl-L-glutamine (Ala-Gln).
Ala-Gln was niet detecteerbaar in het plasma en de plasma concentratie van glutamaat verschilde niet
tussen de twee groepen. Op de derde postoperatieve dag waren de lymfocyten bloedwaarden
normaal voor de gesupplementeerde groep en gedaald voor de controle groep. Dit kan verklaard
worden door het feit dat Gln supplementatie geassocieerd wordt met een verhoogd aantal
circulerende lymfocyten en een toenemende T-lymfocyten synthese (Morlion at al., 1998). Dit kan
mogelijk verklaard worden doordat glutamine een invloed heeft op cysteinyl-leukotrienes (cys-LT),
namelijk op LTC4, LTD4 en LTE4. Cys-LTs zijn lipide mediatoren die het antioxidant glutathion
bezitten, of een deel van het glutathion. Glutamine supplementatie normaliseert de cys-LT
concentratie, wat gepaard gaat met een verbeterde immuun respons (Köller et al., 1988). Glutamine
wordt gemakkelijk omgezet tot glutaminezuur, wat samen met cysteïne en glycine als precursor dient
voor glutathion. Het supplementeren van zwavelhoudende aminozuren die in cysteine kunnen worden
omgezet, is naast de glutamine supplementering dus ook van belang voor het behouden of herstellen
van een optimaal afweersysteem (Hyeyoung, 2011).
3. ROL VAN GLUTAMINE BIJ DIVERSE GASTROINTESTINALE PATHOLOGIEEN
Gezien het belang van glutamine voor het immuunsysteem en de darmfunctie, is het niet verwonderlijk
dat dit aminozuur een belangrijke ondersteunende rol kan spelen bij de behandeling van
immunodeficiënte aandoeningen, zoals vb. AIDS, door het verbeteren van de barrièrefunctie van de
darm, waardoor het voorkomen van secundaire infecties wordt tegengegaan.
10
Daarnaast heeft glutamine een invloed op talrijke specifieke gastrointestinale pathologieën. Omdat het
onmogelijk is om de rol van Gln bij alle gastrointestinale pathologieën te bespreken, zullen enkele
belangrijke voorbeelden naar voor gebracht worden, nl. de invloed van Gln op Helicobacter infecties
en colitis.
3.1. HELICOBACTER
Helicobacter pylori is een gram-negatieve spiraalvormige bacterie die een belangrijke rol speelt in het
ontstaan van allerhande maagpathologieën, zoals gastritis, maagulcers en adenocarcinoma in de
maag (Kusters et al., 2006). De kiem is verantwoordelijk voor de actieve of passieve productie van
talrijke cytotoxines, inclusief ammoniak, het vacuoliserende cytotoxine A, lipopolysacchariden en het
CagA, gesecreteerd door een type IV secretiesysteem (Hagen et al., 2009). Ammoniak wordt gevormd
uit ureum, na omzetting door het urease enzyme van H. pylori. Het veroorzaakt celdood waardoor de
integriteit van de mucosa wordt aangetast (Hagen et al.,2009) en bovendien zorgt het voor een
moeilijker herstel van de mucosa na schade (Suzuki et al., 2000). Defecten in de mucosale integriteit
gaan gepaard met chronische inflammatie waardoor veel cytokines en chemokines worden vrijgesteld.
Deze verhoogde vrijstelling is één van de factoren die uiteindelijk kan bijdragen tot de ontwikkeling
van maagkanker (Hagen et al., 2009). Nakamura et al. (2002) onderzochten de invloed van een lange
termijn H. pylori infectie op de maag bij woestijnratten. H. pylori veroorzaakte 2 weken na infectie een
duidelijke gastritis en maagulcers na 6 maanden infectie. Vanaf 15 maanden infectie ontstond bij
sommige dieren zelfs adenocarcinoma van de maag. Amagase et al. (2009) bevestigden, in hun
studie op woestijnratten, dat er na 3 maanden infectie ernstig oedeem en bloedingen kunnen
waargenomen worden in de maag van geïnfecteerde dieren. Na 2 jaar infectie konden hyperplastishe
poliepen, een abnormaal verdikte mucosa met erg oedeem, bloedingen en ulcers waargenomen
worden.
Glutamine kan echter een positieve invloed hebben op de maagpathologieën veroorzaakt door H.
pylori, zonder het aantal levende H. pylori bacteriën te beïnvloeden. Nakamura en Hagen (2002)
toonden aan dat supplementering met glutamine de accumulatie van intracellulair ammoniak
tegengaat, door metabolisatie van ammoniak tot ureum door glutamine-gestimuleerde enzymatische
arginase activiteit. Amagase et al. (2009) onderzochten de effecten van glutamine op de epitheliale
celschade in de maag, veroorzaakt door ammoniak productie, o.a. tijdens een H. pylori infectie.
Daarvoor werden een epitheliale maagcellijn afkomstig van een rat (RGM1 cellen) en van de mens
(MKN74 cellen) in vitro bestudeerd. De resultaten toonden aan dat de intracellulaire accumulatie van
ammoniak, de vrijstelling van IL-8, een proinflammatoir chemokine, en de uiteindelijke celdood
onderdrukt worden door de behandeling met glutamine. Hoe langer de behandeling aangehouden
werd, hoe beter de resultaten, wat aantoont dat dit effect tijdsgebonden is.
Volgens Leduc et al. (2010) en ongepubliceerde data van Flahou et al. katalyseert het gamma-
glutamyl transpeptidase (GGT) van H. pylori en H. suis de deaminatie van glutamine tot glutamaat,
met als bijproduct ammoniak. Het gevormde glutamaat kan vervolgens door de bacterie opgenomen
11
worden om als energiebron te fungeren. Bij een massale omzetting van glutamine tot glutamaat door
H. pylori of andere gastrale helicobacters zoals H. suis, kan er een tekort van glutamine ontstaan voor
de gastrointestinale epitheelcellen van de gastheer (doctoraal proefschrift Bram Flahou, 2011).
Figuur 6: Samenvatting van de mogelijke rollen van H. suis GGT in het bacterieel metabolisme en de mogelijke invloeden op de maag en dunne darm epitheel. ALA, alanine; ASP, aspartaat; α-KG, α-ketoglutaraat; Cys, cysteine; CysGly, cysteinyl glycine; Gln, glutamine; GLS, glutaminase; Glu, glutamaat; Gly, glycine; GSH, gereduceerd glutathione; HsGGT, H.suis γ-glutamyl transpeptidase; OAA, oxaloacetaat; PYR, pyruvaat; ROS, reactive oxygen species; TCA, tricarboxylic acid (naar Bram Flahou, 2011).
Daarnaast hebben verschillende andere studies de invloed van glutamine op niet-Helicobacter
gerelateerde maagpathologieën bestudeerd. Zhou et al. (2007) toonden aan dat glutamine de
inflammatie moduleert, dankzij zijn inhiberende werking op ICAM, VCAM en E-selectin op vasculaire
endotheliale cellen, wat op zijn beurt de IL-8 expressie doet afnemen. Volgens Okaba et al. (1974)
buffert glutamine de terug diffusie van zuur waardoor de zuur-geïnduceerde schade aan de mucosa
afneemt. In een andere studie (Kirchhoff et al., 2006) werd aangetoond dat de pariëtale cellen van de
12
maag, een glutamine transporter gebruiken om de H+ excretie, tijdens de zuursecretie, te
vergemakkelijken.
3.2. COLITIS
Een farmacologische dosis van Gln heeft een positieve invloed op de klinische toestand van een
patiënt na ziekte. Hongyu et al. (2011) onderzochten de invloed van glutamine supplementering bij
ratten met een chronische inflammatoire aandoening zoals colitis, een vorm van ‘inflammatory bowel
disease (IBD)’. Colitis werd experimenteel veroorzaakt door orale toediening van 5% dextran sulfate
sodium (DSS) gedurende 7 dagen. Gln (0.75g/kg/d) werd oraal gesupplementeerd gedurende de 7-
dagen-durende DSS behandeling. Gln supplementering was in staat de DSS-geinduceerde colitis te
attenueren, waardoor ook het voorkomen en de ergheid van de colitis geassocieerde bloedingen en
diarree verminderde.
Hongyu et al. (2011) onderzochten de inflammatoire schade ook in vitro, door Young adult Mouse
colonial (YAMC) epitheliale cellen, te behandelen met Gln en cytokines (tumor necrosis factor-
α/interferon). Cytokines, zonder glutamine supplementering, veroorzaken een activatie van caspase3
in YAMC cellen, wat zorgt voor de initiatie van een aantal apoptotische signalen, zoals bijvoorbeeld de
splitsing van poly (ADP-ribose) polymerase (PARP). Bij supplementering van het celcultuurmedium
met 0.25 mmol/L Gln, wordt geen dergelijke activatie waargenomen. Gln verhoogt dus de overleving
van YAMC cellen en verlaagt de cytokine gemedieerde apoptose.
In vitro onderzoek heeft aangetoond dat Gln supplementering een daling veroorzaakt in de expressie
van de NF-κB proteïnes, wat o.a. resulteert in een daling van de translocatie van de NF-κB p65
subunit naar de nucleus. Deze translocatie medieert de transcriptie van een aantal genen, zoals
bijvoorbeeld iNOS (inducible nitric oxide synthase). Expressie van dit enzyme zorgt voor de productie
van stikstof oxide (NO), wat een belangrijke rol speelt in het initiëren en onderhouden van IBD. Bij
hogere concentraties van Gln daalt de nucleaire translocatie van de NF-κB p65 subunit en cytokine-
geïnduceerde expressie van iNOS. De supplementering van Gln heeft dus een gunstige invloed op
het ziekteverloop bij patiënten met IBD (Kim, 2011).
Geassocieerd met een verhoogde overleving van YAMC cellen en een daling van NF-κB proteïnes,
verhoogt Gln de cellulaire concentratie aan HSP25 en HSP70. Deze concentraties zijn maximaal bij
een Gln supplementering van 2 mmol/L of meer. De inductie van HSP zorgt voor het behouden van de
intestinale barrière functie, de integriteit van de tight junctions en het cytoskelet. Bovendien zorgt de
toename van HSP, in de nucleus, voor bescherming van de nucleaire lamina (Otaka et al., 2006).
13
4. ROL VAN GLUTAMINE BIJ GROEI VAN TUMOREN
Cellen met een hoge proliferatie ratio zoals tumorcellen en darmepitheelcellen hebben een grote
hoeveelheid Gln nodig. Glutaminase activiteit is positief gecorreleerd met de Gln consumptie en de
groei ratio (Aledo et al., 1994). Medina et al. (2001) toonden bij kankerpatiënten aan dat tumorgroei
stopt indien een infuus met glutaminase intraveneus toegediend wordt, wat een afbraak van Gln in de
bloedbaan veroorzaakt. Het verbruik van Gln is dus noodzakelijk om een hoge cellulaire proliferatie te
behouden (Medina et al., 2001). Een hoge extracellulaire Gln concentratie stimuleert de proliferatie,
wat op zijn beurt het vermogen voor het opnemen van energie uit de omgeving verbetert. Als
energetisch substraat wordt Gln geoxideerd wat zorgt voor ATP productie. Indien deze katabolische
weg zijn maximum bereikt, zal een toename van Gln niet meer resulteren in een toename van ATP,
maar wel in een verhoogde opname van nutriënten (J.Carlos Aledo, 2004). Dit kan langs de
glutaminolytische weg verklaard worden (figuur 7). In snel delende cellen wordt Gln aan een hoog
tempo intracellulair getransporteerd, terwijl glutamaat (Glu) en aspartaat (Asp) aan een hoog tempo uit
de cel getransporteerd worden. Het transportsysteem ASC laat de uitwisseling toe tussen neutrale
aminozuren tegen Asp of Glu. Glu wordt, langs de xc- weg, uitgewisseld tegen cystine (Cys-Cys), dat
intracellulair gereduceerd wordt tot cysteine (Cys). Tumor cellen ontwikkelen een hoge
transmembranaire gradiënt van Cys, wat een sterke uitwisseling tegen andere aminozuren via de L en
ASC weg mogelijk maakt. De ASC, L en xc- wegen zijn gerelateerd met een verhoogde proliferatie.
Extracellulair wordt Cys geoxideerd tot Cys-Cys wat opnieuw zorgt voor cystine-glutamaat
uitwisseling (Rothstein et al., 1999). Plasma Gln is dus een bron van chemisch vrije energie die kan
geëxploiteerd worden door snel delende cellen (J Carlos Aledo, 2004).
Figuur 7: De systemen ASC, L en xc- zijn samen met glutaminase verantwoordelijk voor de glutamine afbraak, gerelateerd met de aminozuren opname ( naar J. Carlos Aledo, 2004).
14
5. GLUTAMINE EN SYSTEMISCHE ZIEKTEN: BELANG EN SUPPLEMENTERING
Glutamine speelt niet enkel een belangrijke rol voor de gezondheid van het maagdarmstelsel. Ook bij
systemische ziekten kan dit aminozuur een bepalende rol spelen. In het laatste hoofdstuk wordt dit
kort belicht.
Oudemans-van Straaten et al. (2001) onderzochten de plasma glutamine concentratie, bij patiënten
die in de intensive care unit (ICU) arriveren. Over het algemeen hebben deze patiënten een lage
plasma glutamine concentratie (>0.42mmol/L), wat de ergheid van hun ziektestatus en de hoge
mortaliteitsratio zou kunnen verklaren. Grimble (2005) toonde aan dat glutamine supplementatie bij
kritieke patiënten, voor een daling zorgt van het aantal infecties en inflammatie, maar geen invloed
had op de hospitalisatieduur. Novak et al. (2002) toonden aan dat Gln supplementatie, bij chirurgische
patiënten, een daling van de infectie ratio en een kortere hospitalisatieduur teweegbrengt, zonder
echter een invloed te hebben op de mortaliteit. Het is dus controversieel of Gln al dan niet de
mortaliteitsratio doet dalen en een invloed heeft op de hospitalisatieduur. In ieder geval zorgt het voor
een daling van de kans op infectie en inflammatie (Hyeyoung et al.,2011).
Patiënten die gedurende lange tijd met niet-steroidale anti-inflammatoire geneesmiddelen (NSAID)
behandeld worden, hebben een verhoogde intestinale permeabiliteit. Zeventig procent van de
patiënten ontwikkelen een enteropathie met eventueel intestinale bloedingen, proteïne verlies, galzuur
malabsorptie en soms zelf intestinale stricturen. De verhoogde permeabiliteit kan veroorzaakt worden
door een daling van mucosale prostaglandine synthese, wat leidt tot cel schade (Bjarnason et al.,
1989), of door inhibitie van de oxidatieve fosforylatie in de mitochondria, wat een tekort veroorzaakt
aan ATP, waardoor schade aan de cel en de intercellulaire juncties ontstaat (Jörgensen et all., 1976).
De toename in permeabiliteit kan voorkomen worden door toediening van Misoprostol, een synthetisch
prostaglandine, dat het tekort aan endogene prostaglandines herstelt. Den Hond et al. (1999) toonden
aan, dankzij een studie op gezonde patiënten, dat Gln supplementering de toename van de intestinale
permeabiliteit na NSAID administratie voorkomt, als het samen met NSAIDs wordt toegediend.
Sevastiadou et al. (2011) toonden aan dat orale glutamine supplementering (0.3 g/kg
lichaamsgewicht/dag) positieve invloeden heeft op de intestinale integriteit.
Glutamine kan oraal of parenteraal worden gesupplementeerd. Om de lage stabiliteit van Gln in een
waterige omgeving te voorkomen, wordt het gekoppeld aan een ander aminozuur, glycine of alanine
(Boelens et al., 2006). Ligthart-Melis et al. (2007) toonden aan dat de arteriële glutamine
concentraties, bij de mens, hoger zijn na de supplementering van alanyl-glutamine in vergelijking met
de supplementering van vrij glutamine. Gln kan gemakkelijk omgevormd worden tot een toxisch
product, pyroglutamaat. Daarom worden formules vrij van Gln bewaard en net voor de toediening,
gereconstrueerd (Kim, 2011).
Houdijk et al. (1988) bestudeerden bij kritieke patiënten, de invloed van de administratie van een
totaal parenterale voeding (Total parenteral nutrition: TPN) met glutamine (30.5g/100g proteïne). Deze
15
groep werd vergeleken met een controle groep die een TPN kreeg met 3.5g glutamine/100g proteïne.
De hogere concentratie aan glutamine zorgde voor een daling in de incidentie van pneumonie,
bacteriemie en sepsis bij deze groep patiënten. Wernerman et al. (2011) toonden aan dat de
mortaliteit bij kritieke zieke patiënten daalt bij intraveneuze toediening van glutamine onder de vorm
van het dipeptide L-alanyl-glutamine (0.285 g/kg lichaamsgewicht/dag). Cetinbas et al. 2010
onderzochten bij patiënten met systemic inflammatory response syndrome (SIRS) de invloed van TPN
gesupplementeerd met (0.4g/kg lichaamsgewicht/dag) glutamine. Deze formulering veroorzaakte een
daling van leukocyten en natural killer cellen, wat gepaard gaat met een verminderde inflammatie.
BESPREKING
Vrijwel alle literatuurstudies zijn het erover eens dat glutamine een positieve invloed heeft op de
darmgezondheid. Tijdens een operatie of trauma ontstaat in het lichaam een metabole stressrespons.
Daardoor zal de eiwitafbraak tot aminozuren in het lichaam verhogen. Deze snelle eiwitomzetting of
proteine turnover is nodig om bouwstoffen te leveren voor het immuunsysteem en de wondgenezing.
De aminozuren die vrij komen, worden gebruikt voor glucose productie, eiwitsynthese en afgifte van
stikstof om ammoniak te vormen in de nieren. Door de uiteindelijke daling van de glutamine
concentratie in het serum, en door het feit dat de patiënt peri-operatief per os weinig tot geen
aminozuren inneemt, daalt de beschikbaarheid van glutamine voor de darm, wat kan leiden tot atrofie
van de darmmucosa, een ‘lekkende’ darm en bacteriële translocatie. Omdat glutamine de grondstof is
voor arginine, ontstaat er bovendien ook een argininetekort. Dat leidt weer tot een tekort aan
stikstofmonoxide (NO) dat de doorbloeding van de organen regelt.
De supplementering van aminozuren (vooral arginine en glutamine) aan de voeding bij
kankerpatiënten, voorafgaand aan een ingreep, zorgt voor minder complicaties en minder ernstige
bijwerkingen zoals infecties. De glutamine supplementering kan oraal of parenteraal, wanneer de
patiënt niet in staat is te eten. Het is dus belangrijk om tijdens een medische ingreep of trauma
eiwitten en glutamine te supplementeren en de stikstofbalans te verbeteren, onder andere om de
darm te sparen.
De aanwezigheid van grote hoeveelheden glutamine heeft echter ook een keerzijde, met name bij
tumorgroei. Wanneer bijvoorbeeld glutamine aan patiënten met bepaalde tumoren en in bepaalde
combinaties wordt gegeven, kan dit de tumor doen groeien. Wanneer de kankercellen tot een tumor
zijn uitgegroeid, zal extra glutamine de NO-productie verhogen, wat de doorbloeding en de tumorgroei
bevordert. Er zijn meldingen in de literatuur dat het vasten van de patiënt remming van tumorvorming
teweeg brengt, maar dit werd nog niet bewezen. Daarentegen blijkt ook dat goede voeding de
overlevingstijd en de kwaliteit van het leven bij de mens verhoogt. Het verbetert ook het gevoel van
zelfvertrouwen en de chemotherapie wordt bovendien beter verdragen.
16
Zoals blijkt uit deze thesis, speelt glutamine een essentiële rol voor het goed functioneren van
verschillende systemen, inclusief het afweerstelsel en het maagdarmstelsel. Zowel bij infectieuze (bv.
Helicobacter infectie) als niet-infectieuze (bv. colitis) maag-darmaandoeningen, heeft een
aanwezighed van grote hoeveelheden glutamine overwegend positieve effecten op het ziekteverloop.
Zoals hierboven aangegeven, kan de aanwezigheid van een grote hoeveelheid glutamine in een
beperkt aantal omstandigheden ook nadelige effecten hebben. Het is dus uitermate belangrijk de
talrijke voordelen af te wegen tegen eventuele nadelen.
17
REFERENTIELIJST
1. Ahlman B, Andersson K, Leijonmarck C, and Ljungqvist O. (1994). Short-term starvation alters
the free amino acid content of the human intestinal mucosa. Clin Sci (Lond) 86, 653–662.
2. Al-Sadi RM, Ma TY. (2007). IL-1b causes an increase in intestinal epithelial tight junction
permeability. J Immunol. 178, 4641–9.
3. Aledo JC, Segura JA, Medina MA, Alonso FJ, Nunez de Castro I, et al. (1994). Phosphate-
activated glutaminase expression during tumor development. FEBS Lett 341, 39-42.
4. Aledo Carlos J.(2004). Glutamine breakdown in rapidly dividing cells : waste or investment?
BioEssays. 26, 778-785.
5. Amagase Kikuko, Nakamura Eiji, Endo Takuya, Hayashi Shusaku, Hasumura Mai, Uneyama
Hisayuki,Torii Kunio, Takeuchi Koji. (2009). New frontiers in Gut Nutrient Sensor Research:
Prophylactic Effect of Glutamine Against Helicobacter pylori-induced Gastric Diseases in
Mongolian Gerbils. J Pharmacol Sci 112, 25-32.
6. Baskerville A, Hambleton P, Benbough JE (1980). Pathological features of glutaminase
toxicity. Br J Exp Pathol 61, 132–138.
7. Bjarnason I, Smethurst P, Clark P, Menzies I, Levi J, Peters T. (1989). Effect of prostaglandin
on indomethacin-induced increased intestinal permeability in man. Scand J Gastroenterol. 24
(Suppl. 164), 97-103.
8. Boelens PG, Melis GC, van Leeuwen PA, ten Have GA, Deutz NE. (2006). Route of
administration (enteral or parenteral) affects the contribution of L-glutamine to de novo L-
arginine synthesis in mice: a stable-isotope study. Am J Physiol Endocrinol Metab. 291:E683-
90.
9. Boukhettala N , Claeyssens S., Bensifi M., Maurer B., Abed J., Lavoinne A., Déchelotte P.,
Coëffier M. (2012). Effects of essential amino acids or glutamine deprivation on intestinal
permeability and protein synthesis in HCT-8 cells: involvement of GCN2 and mTOR pathways.
Amino Acids, 42., pp. 375-385.
10. Bouteloup-Demange C, Boirie Y, Dechelotte P, Gachon P, Beaufrere B (1998). Gut mucosal
protein synthesis in fed and fasted humans. Am J Physiol 274(3 Pt 1), E541–E546.
11. Cetinbas F, Yelken B, Gulbas Z. Role of glutamine administration on cellular immunity after
total parenteral nutrition enriched with glutamine in patients with systemic inflammatory
response syndrome. (2010). J Crit Care;25, 661.e1-6.
12. Coeffier M, Claeyssens S, Hecketsweiler B, Lavoinne A, Ducrotte P, Dechelotte P (2003).
Enteral glutamine stimulates protein synthesis and decreases ubiquitin mrna level in human
gut mucosa. Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol 285(2):G266-G273.
13. DeMarco V, Dyess K, Strauss D, West CM, Neu J (1999). Inhibition of glutamine synthetase
decreases proliferation of cultured rat intestinal epithelial cells. Biochemical and Molecular
Roles of Nutrients. 129, 57–62
14. Den Hond E, Peeters M, Hiele M, Bulteel V, Ghoos Y, Rutgeerts P. (1999) Effect of glutamine
on the intestinal permeability changes induces by indomethacin in humans. Aliment
Pharmacol Ther. 13, 679-685.
18
15. Flahou Bram (2011). Experimental studies on Helicobacter suis virulence and control. Faculty
of Veterinary Medicine, Ghent University.
16. Grimble RF. Immunonutrition (2005). Current Opinion in Gastroenterology. 21, 216-22.
17. Hagen SJ, Ohtani M, Zhou JR, Taylor NS, Rickman BH, Blackburn GL, Fox JG (2009).
Inflammation and foveolar hyperplasia are reduced by supplemental dietary glutamine during
Helicobacter pylori infection in mice. J Nutr 139, 912-918.
18. Jörgens TC, Weis-Fogh US, Nielsen HH, Olesen HP. (1976). Salicylate- and aspirin-induced
uncoupling of oxidative phosphorylation in mitochondria isolated from the mucosal membrane
of the stomach. Scand J Clin Lab Invest. 36, 649-54.
19. Kim Hyeyoung (2011). Glutamine as an Immunonutrient. Yonsei Med J 52(6), 892-897.
20. Kirchhoff P. (2006) An amino acid transporter involved in gastric acid secretion. Pflugers
Arch.;451, 738–48.
21. Koller M ; KONIG, W ; BROM, J ; RAULF, M ; GROSSWEEGE, W ; ERBS, G ; MULLER, FE.
(1988). Generation of leukotrienes from human polymorphonuclear granulocytes of severely
burned patients. JOURNAL OF TRAUMA-INJURY INFECTION AND CRITICAL CARE 28(6),
733-740
22. Kusters JG, Vliet AHM, Kuipers EJ. (2006). Pathogenesis of Helicobacter pylori Infection. Clin.
Microbiol. Rev. 2006, 19(3), 449
23. Le Bacquer O, Nazih H, Blottiere H, Meynial-Denis D, Laboisse C, Darmaun D (2001). Effects
of glutamine deprivation on protein synthesis in a model of human enterocytes in culture. Am J
Physiol Gastrointest Liver Physiol 281(6), G1340–G1347
24. Le Bacquer O, Laboisse C, Darmaun D (2003). Glutamine preserves protein synthesis and
paracellular permeability in caco-2 cells submitted to ‘‘Luminal fasting’’. Am J Physiol
Gastrointest Liver Physiol 285(1), G128–G136
25. Leduc D, Gallaud J, Stingl K, de Reuse H (2010). Coupled amino acid deamidase-transport
systems essential for Helicobacter pylori colonization. Infect Immun 78, 2782-2792.
26. Ligthart-Melis GC, van de Poll MC, Dejong CH, Boelens PG, Deutz NE, van Leeuwen PA.
(2007). The route of administration (enteral or parenteral) affects the conversion of isotopically
labeled L-[2-15N]glutamine into citrulline and arginine in humans. JPEN J Parenter Enteral
Nutr. 31:343-48
27. Medina MA. (2001) Glutamine and cancer. J Nutr 131, 2539S-2542S.
28. Morlion BJ, Stehle, P, Wachtler, P, Siedhoff, HP , Koller, M, Konig, W, Furst, P, Puchstein, C
(1998). Total Parenteral Nutrition With Glutamine Dipeptide After Major Abdominal Surgery.
ANNALS OF SURGERY 227, 302-308
29. Nakamura E, Hagen SJ. (2002). Role of glutamine and arginase in protection against
ammonia-induced cell death in gastric epithelial cells. Am J Physiol Gastrointest Liver
Physiol.;283, G1264–75.
30. Novak F, Heyland DK, Avenell A, Drover JW, Su X. (2002). Glutamine supplementation in
serious illness: a systematic review of the evidence. Crit Care Med;30, 2022-9.
19
31. O’Dwyer ST, Smith RJ, Hwang TL, Wilmore DW (1989). Maintenance of small bowel mucosa
with glutamine-enriched parenteral nutrition. JPEN J Parenter Enteral Nutr 13, 579–85.
32. Okabe S, Ohtsu K, Takeuchi K, Takagi K. (1974). Effect of L-glutamine on indomethacin-
induced gastric lesions in the rat. Jpn J Pharmacol.;24, 169–71.
33. Otaka M, Odashima M, Watanabe S. (2006). Role of heat shock proteins(molecular
chaperones) in intestinal mucosal protection. Biochem Biophys Res Commun;348(1), 1-5.
34. Oudemans-van Straaten HM, Bosman RJ, Treskes M, van der Spoel HJ, Zandstra DF. (2001).
Plasma glutamine depletion and patient outcome in acute ICU admissions. Intensive Care
Med; 27, 84-90.
35. Papaconstantinou H, Hwang K, Rajaraman S, Hellmich M, Townsend C, and Ko T. (1998).
Glutamine deprivation induces apoptosis in intestinal epithelial cells. Surgery 124, 152–160.
36. Potsic B, Holliday N, Lewis P, Samuelson D, Demarco V, and Neu J. (2002). Glutamine
supplementation and deprivation: effect on artificially reared rat small intestinal morphology.
vol. 52, no. 3.
37. Quesada AR, Medina MA, Maerquez J, Sanchez-Jimenez F, Nunez de Castro I. (1998).
Contribution by host tissues to circulating glutamine in mice inoculated with Ehrlich ascetic
tumor cells. Cancer Res 48, 1551-1553.
38. Rennie MJ, Babij P, Taylor PM, Hundal HS, Maclennan P, Warr PW. (1986). Characteristics of
glutamine carrier in skeletal muscle have important consequences for nitrogen loss in injury,
infection, and chronic disease. Lancet; 2, 1008-12.
39. Sevastiadou S, Malamitsi-Puchner A, Costalos C, Skouroliakou M, Briana DD, Antsaklis A,
Roma-Giannikou E (2011). The impact of oral glutamine supplementation on the intestinal
permeability and incidence of necrotizing enterocolitis/septicemia in premature neonates. J
Matern Fetal Neonatal Med.
40. Stark R. M., Suleiman M.-S., Hassant I. J., Greenman J. and Millari M.R. (1997). Amino acid
utilisation and deamination of glutamine and asparagine by Helicobacter pylori. J. Med.
Microbiol. - Vol. 46 (1997), 793-800.
41. Suzuki H, Yanaka A, Muto H. (2000). Luminal ammonia retards restitution of guinea pig
injured gastric mucosa in vitro. Am J Physiol GastrointestLiver Physiol.;279, G107–17.
42. Hagen S. J., Ohtani M., Zhou JR., Taylor N.S., Rickman B. H., Blackburn G.L., and Fox J. G.
(2009). Inflammation and Foveolar Hyperplasia Are Reduced by Supplemental Dietary
Glutamine during Helicobacter pylori Infection in Mice. J. Nutr. 139, 912–918.
43. Houdijk AP, Rijnsburger ER, Jansen J, Wesdorp RI, Weiss JK, McCamish MA, Teerlink T,
Meuwissen S G M, Haarman H J Th M, Lambertus G T, Van Leeuwen G P (1998).
Randomised trial of glutamine-enriched enteral nutrition on infectious morbidity in patients with
multiple trauma. Lancet ;352, 772-6.
44. Wernerman J, Kirketeig T, Andersson B, Berthelson H, Ersson A, Friberg H, Guttormsen A B,
Hendrikx S, Petilla V, Rossi P, Sjöberg F, Winsö O. (2011). Scandinavian glutamine trial: a
pragmatic multi-centre randomised clinical trial of intensive care unit patients. Acta
Anaesthesiol Scand;55, 812-818.
20
45. Windrnueller, H. G., and Spaeth, A. E. (1978). Identification of Ketone Bodies and Glutamine
As the Major Respiratory Fuels in Viva for Postabsorptive Rat Small Intestine*. The Journal of
Biological Chemestry, Vol. 253, 69-76.
46. Windrnueller, H. G., and Spaeth, A. E. (1980). Respiratory Fuels and Nitrogen Metabolism in
Vivo in Small Intestine of Fed Rats. The Journal of Biological Chemestry, Vol. 255, 107-112.
47. Winter TA, O’Keefe SJ, Callanan M, Marks T (2007) Effect of severe undernutrition and
subsequent refeeding on gut mucosal protein fractional synthesis in human subjects. Nutrition
23(1), 29–35.
48. Wischmeyer PE, Musch MM, Madonna MB, Thisted R, Chang EB. (1997). Glutamine protects
intestinal epithelial cells: role of inducible HSP70. Am J Physiol. 272, G879–84.
49. Xue H, MD, PhD, Sufit A J D, and Wischmeyer E P, MD. (2011). Glutamine Therapy Improves
Outcome of In Vitro and In Vivo Experimental Colitis Models. Journal of Parenteral and Enteral
Nutrition. 35(2), 188-197.
50. Ye ZC, Rothstein JD, Sontheimer H. (1999). Compromised glutamate transport in human
glioma cells: reduction-mislocalization of sodium-dependent glutamate, transporters and
enhanced activity of cysteine-glutamate exchange. J Neurosci 19, 10767-10777.
51. Zhou Z, Connell MC, MacEwan DJ. (2007). TNFR1-induced NF-kB, but not ERK, p38MAPK or
JNK activation,mediates TNF-induced ICAM-1 and VCAM-1 expression on endothelial cells.
Cell Signal. 19, 1238–48.
