Diagnóstico
1- Metabolismo do gás no trato digestivo
O metabolismo do gás no trato digestivo envolve
uma série de processos fisiológicos que dizem respeito à produção, consumo,
excreção e sua disponibilidade nos diversos compartimentos do mesmo.
O volume do gás no trato digestivo tem sido
mensurado desde a década de 1950 por diferentes investigadores, que utilizaram
técnicas diversas, porém os resultados têm mostrado pequenas variações entre
elas. Em geral, os valores giram ao redor de 100 ml na maioria dos indivíduos,
porém, em um mesmo indivíduo este valor pode variar de 30 a 200 ml.
A composição do gás intraluminal varia ao longo
de todo o trato digestivo, a saber: o gás no interior do estômago apresenta uma
composição similar ao do ar atmosférico, enquanto que no flatus a composição
mostra uma enorme variabilidade individual, representando o resultado final dos
diferentes processos metabólicos que ocorrem no interior do trato
gastrointestinal. Mais de 99% do gás intestinal é composto por 5 gases inodoros
(N2, O2, CO2, H2 e Ch4), e, em particular, o N2 varia de 11 a 92%; O2, 0 a 11%; CO2, 3 a 54%; H2, 0 a 85%; CH4, 0 a 56%. Inúmeros outros gases
odoríferos, tais como NH3, sulfito de hidrogênio, indol, escatol, aminas
voláteis, ácidos graxos de cadeia média estão também presentes, entretanto em
ínfimas quantidades, correspondendo a menos de 1% do flatus.
O gás presente no trato digestivo é proveniente
de diversas fontes, a saber: ar deglutido, produção intraluminal (reações
químicas e metabolismo bacteriano) e difusão de gases desde a corrente
sanguínea para o lúmen intestinal.
Pequenas quantidades de ar alcançam o estômago
através da deglutição, tanto separadamente como em associação com os alimentos.
Uma fração deste ar é eliminada através da eructação e outra parte dele é
propelida para o intestino delgado, em particular, quando o indivíduo se
encontra na posição supina, porque esta posição torna a eructação mais difícil.
Considerando-se a produção intraluminal, está
bem definido que o CO2, o H2 e o CH4, são os gases preponderantes em todo o
trato gastrointestinal. No intestino delgado é produzida uma grande quantidade
de CO2 pela interação do H2 íon com o bicarbonato pela ação da anidrase
carbônica. Como o CO2 é rapidamente absorvido nas porções mais altas do
intestino sua contribuição no volume final do flatus é mínima. Entretanto,
concentrações mais altas de CO2 eliminadas pelo reto podem ser encontradas
usualmente quando a concentração do H2 no flatus também se encontra elevada,
devido às reações da fermentação bacteriana. Diferentemente do CO2, está bem
definido que as únicas fontes de H2 e CH4 no intestino derivam dos processos
metabólicos das bactérias, porque ratos isentos de microorganismos e os
recém-nascidos durante as primeiras 12 horas de vida não produzem estes gases.
Em condições de jejum, a produção de H2 é baixa, mas, após a ingestão de
substratos fermentáveis ou não digeríveis, primariamente carboidratos, as
bactérias intraluminais liberam quantidades significativas de H2. Nos
indivíduos sadios algumas frutas e vegetais (particularmente legumes e feijão),
ou farinhas de trigo, aveia, batata e milho contém oligossarídeos que escapam à
digestão pelas enzimas do trato digestivo alto e, assim, tornam-se disponíveis,
no intestino grosso, como substratos para a fermentação bacteriana. Por outro
lado, na vigência de determinadas enfermidades do intestino delgado que
acarretam má absorção dos carboidratos da dieta, grandes quantidades destes
substratos alcançam os colons, e, assim, se tornam disponíveis para a
fermentação bacteriana por meio de um processo anaeróbico, e, então, são
produzidos gases (CO2, H2 e CH4) e ácidos orgânicos, tais como ácido láctico e
ácidos graxos de cadeia média. No caso destes gases não serem aproveitados
pelas bactérias, eles são absorvidos para a circulação sistêmica, e, então,
serão excretados pela respiração ou mesmo nas fezes. Particularmente, o H2 pode
ser rapidamente absorvido para a circulação sistêmica e excretado pelos
pulmões, e esta é a tese racional para o emprego do teste do H2 no ar expirado,
usado amplamente para detectar a má absorção de um determinado carboidrato. A
quantidade de H2 absorvida é quase completamente eliminada da circulação
sanguínea em uma única passagem pelos pulmões, e, portanto, a taxa de H2 no ar
expirado representa na prática aquela que foi absorvida pelo intestino.
2- O Teste do Hidrogênio no Ar Expirado: sua
consolidação como método eficiente, não invasivo, na avaliação da função
digestivo-absortiva
No passado, acreditava-se que o pulmão fosse um
órgão apenas responsável pela respiração e, portanto, tinha-se o conceito de
que somente Oxigênio (O2) e Dióxido de Carbono (CO2) pudessem ser dosados no ar
expirado. Atualmente, porém, sabe-se que o ar expirado dos pulmões contém mais
de 2000 substâncias distintas, e que, além da respiração, os pulmões apresentam
uma função adicional, qual seja a excreção de substâncias voláteis, o que
tornou os pulmões reconhecidamente como “órgãos excretores” de gases que se
encontram dissolvidos no sangue. Uma destas inúmeras substâncias voláteis excretadas
pelos pulmões é o Hidrogênio (H2), o qual pode ser facilmente medido com a
utilização de um equipamento manual de teste respiratório.
O ser humano sadio em jejum e em repouso não
elimina H2 porque o seu metabolismo não produz este gás, o qual somente é
gerado durante o metabolismo anaeróbio. Considerando que o organismo humano em
repouso não possui metabolismo anaeróbio, o H2 produzido e excretado pelos
pulmões deve ter origem nas bactérias anaeróbias e, como se sabe, o trato
digestivo alberga um número elevado de bactérias, que são predominantemente
anaeróbias e que produzem grandes quantidades de H2. De fato, a concentração de
bactérias, em especial as anaeróbias, alcança valores de 1015 colônias/ml,
enquanto que no duodeno e nas porções superiores do jejuno praticamente não
ocorre colonização por bactérias anaeróbias, encontrando-se apenas bactérias
aeróbias, consideradas residentes das vias aéreas superiores, na concentração
de até 104 colônias/ml (Figura 1).
Referência - Ledochowiski M. Journal of Breath Research 2:1-9, 2008.
Portanto, pode-se assumir, com boa margem de segurança, que o H2 expirado pelos pulmões dos seres humanos em repouso é produzido, quase que exclusivamente, pelo metabolismo bacteriano dos anaeróbios que colonizam o íleo e o intestino grosso. Desta forma, pode-se afirmar que o H2 mensurado no ar expirado diz respeito à quantidade da atividade metabólica das bactérias anaeróbias presentes no trato digestivo, em particular, em condições normais, no íleo e no intestino grosso. Entretanto, em situações patológicas, como por exemplo, na síndrome do “Sobrecrescimento Bacteriano no Intestino Delgado”, a concentração de bactérias anaeróbias torna-se predominante no intestino delgado e pode alcançar valores superiores a 104 colônias/ml. As bactérias anaeróbias têm preferência para metabolizar os carboidratos, os quais, como parte da reação de fermentação, são “quebrados” dando a formação de ácidos graxos de cadeia pequena, CO2 e H2 (Figura 2).
Referência - Ledochowiski M. Journal of Breath Research 2:1-9, 2008.
Uma grande parte do CO2 permanece na luz do intestino e é responsável pela sensação de flatulência, enquanto que os ácidos graxos de cadeia pequena exercem efeito osmótico atraindo água para o interior do lúmen intestinal, causando diarréia. O H2 produzido no intestino atravessa a parede intestinal, cai na circulação sanguínea, é transportado até os pulmões e, finalmente, é eliminado pela respiração como parte do ar expirado. A concentração de H2 expirada pode, portanto, ser facilmente mensurada em partes por milhão (ppm) por técnica não invasiva, por um equipamento de uso manual. A concentração do H2 mensurado na expiração é sempre um reflexo da massa de bactérias e da atividade metabólica bacteriana no trato digestivo. O momento no qual a concentração de H2 no ar expirado se eleva durante a realização do teste respiratório fornece uma indicação em qual região do intestino se deu a fermentação.
Referência - Ledochowiski M. Journal of Breath Research 2:1-9, 2008.
Portanto, pode-se assumir, com boa margem de segurança, que o H2 expirado pelos pulmões dos seres humanos em repouso é produzido, quase que exclusivamente, pelo metabolismo bacteriano dos anaeróbios que colonizam o íleo e o intestino grosso. Desta forma, pode-se afirmar que o H2 mensurado no ar expirado diz respeito à quantidade da atividade metabólica das bactérias anaeróbias presentes no trato digestivo, em particular, em condições normais, no íleo e no intestino grosso. Entretanto, em situações patológicas, como por exemplo, na síndrome do “Sobrecrescimento Bacteriano no Intestino Delgado”, a concentração de bactérias anaeróbias torna-se predominante no intestino delgado e pode alcançar valores superiores a 104 colônias/ml. As bactérias anaeróbias têm preferência para metabolizar os carboidratos, os quais, como parte da reação de fermentação, são “quebrados” dando a formação de ácidos graxos de cadeia pequena, CO2 e H2 (Figura 2).
Referência - Ledochowiski M. Journal of Breath Research 2:1-9, 2008.
Uma grande parte do CO2 permanece na luz do intestino e é responsável pela sensação de flatulência, enquanto que os ácidos graxos de cadeia pequena exercem efeito osmótico atraindo água para o interior do lúmen intestinal, causando diarréia. O H2 produzido no intestino atravessa a parede intestinal, cai na circulação sanguínea, é transportado até os pulmões e, finalmente, é eliminado pela respiração como parte do ar expirado. A concentração de H2 expirada pode, portanto, ser facilmente mensurada em partes por milhão (ppm) por técnica não invasiva, por um equipamento de uso manual. A concentração do H2 mensurado na expiração é sempre um reflexo da massa de bactérias e da atividade metabólica bacteriana no trato digestivo. O momento no qual a concentração de H2 no ar expirado se eleva durante a realização do teste respiratório fornece uma indicação em qual região do intestino se deu a fermentação.
Normas para a realização do teste do H2 no ar
expirado
Cada teste deve sempre se iniciar obtendo-se a
amostra de jejum para a mensuração do H2 no ar expirado. Vale ressaltar que o
paciente deve estar em jejum pelo período de ao menos 8 horas. Após a
mensuração do valor basal de jejum, o qual deve na imensa maioria dos casos ser
inferior a 5 partes por milhão (ppm) (não deve ser superior a 10 ppm), o teste
respiratório pode começar. O paciente deve ingerir o conteúdo de uma solução
aquosa do carboidrato, diluída a 10%, o qual se deseja testar a tolerância e/ou
absorção à dose de 2 gramas/kg de peso para os dissacarídeos (Lactose, Maltose
e Sacarose) e à dose de 1 grama/kg de peso para os monossacarídeos (Glicose,
Frutose e Galactose). A dose máxima para quaisquer dos carboidratos a serem
testados não deve ultrapassar 25 gramas. Após a obtenção da amostra de jejum e
da ingestão da solução aquosa, contendo o carboidrato a ser testado, amostras
de ar expirado devem ser obtidas aos 15, 30, 60, 90 e 120 minutos. Caso o teste
seja realizado com Lactulose (a dose é fixa de 20 gramas diluídas a 10% em
água), para pesquisa de “Sobrecrescimento Bacteriano no Intestino Delgado”,
deve-se acrescentar uma coleta de amostra do ar expirado aos 45 minutos após a
amostra de jejum. Vale salientar que a Lactulose é um dissacarídeo sintético
(frutose-galactose) não absorvível que exerce efeito osmótico e que, portanto,
pode provocar sintomas após sua ingestão, tais como, flatulência, cólicas e
diarréia, os quais costumam desaparecer pouco tempo depois do término do teste.
Interpretação do Teste do H2 no ar expirado
A interpretação do resultado do teste do H2 no
ar expirado baseia-se em 2 fatores cruciais, a saber: 1- a concentração em ppm
do Hidrogênio expirado e 2- o aparecimento de sintomas após a realização do
teste de sobrecarga.
1- Teste
Normal
Quando o carboidrato a ser testado é um
dissacarídeo (lactose, sacarose e maltose) no caso de haver suficiência
enzimática (dissacaridase), não deverá ocorrer aumento significativo da
concentração de H2 no ar expirado (elevação inferior a 20 ppm sobre o nível de
jejum) e nem tampouco referência a manifestações clínicas. Da mesma forma,
quando o carboidrato a ser testado é um monossacarídeo (glicose, galactose e
frutose) no caso de haver integridade funcional do enterócito, e suficiente
disponibilidade do mecanismo transportador GLUT5 para a frutose, o teste deve também
ser considerado Normal (Figura 3).
Referência - Ledochowiski M. Journal of Breath Research 2:1-9, 2008.
Por outro lado, caso surjam sintomas
clínicos e a concentração de H2 no ar expirado for inferior a 20 ppm, trata-se
de um não produtor de H2, o que pode ocorrer em até 5% dos indivíduos testados.
Nesta circunstância para se estabelecer um diagnóstico de segurança deve ser
realizado o teste com Lactulose, posto que este dissacarídeo é sempre
fermentado, e, se ainda assim não houver elevação da concentração de H2 no ar
expirado pode-se assumir com segurança tratar-se de um não produtor de H2.
2- Teste
Anormal
Considera-se um teste Anormal quando ocorre elevação
da concentração de H2 acima de 20 ppm sobre o nível de jejum a partir dos 60
minutos depois da ingestão do carboidrato (Figura 4), pois fica caracterizada “Má Absorção” e se
concomitantemente surgirem sintomas, deve-se agregar o diagnóstico de “Intolerância”.
Referência - Ledochowiski M. Journal of Breath Research 2:1-9, 2008.
Por outro lado, caso ocorra um aumento significativo do H2 no ar expirado a partir dos 60 minutos, mas não surjam sintomas deve-se, nesta circunstância, utilizar a denominação “Má Absorção” para o teste bioquímico, mas do ponto de vista clínico não ocorreu “Intolerância” (Figura 5).
Referência - Ledochowiski M. Journal of Breath Research 2:1-9, 2008.
Por outro lado, caso ocorra um aumento significativo do H2 no ar expirado a partir dos 60 minutos, mas não surjam sintomas deve-se, nesta circunstância, utilizar a denominação “Má Absorção” para o teste bioquímico, mas do ponto de vista clínico não ocorreu “Intolerância” (Figura 5).
Referência - Ledochowiski M. Journal of Breath Research 2:1-9, 2008.
Usualmente deve ser possível alcançar o pico
máximo do aumento do H2 no ar expirado aos 60 minutos, ou ainda melhor, aos 90
minutos, porque pode tardar esse tempo para que o carboidrato não absorvido
alcance o intestino grosso.
Caso o valor do H2 no ar expirado seja superior
a 10 ppm e menor do que 20 ppm, o teste deve ser considerado como limítrofe
anormal. Além disso, outro fator também deve ser levado em consideração, pois
se houver uma elevação da concentração de H2 acima de 10 ppm sobre o nível de
jejum dentro dos primeiros 30 minutos do teste, esta ocorrência caracteriza
“Sobrecrescimento Bacteriano no Intestino Delgado”. Essencialmente há 2
possibilidades para a vigência deste perfil particular do H2 no ar expirado, a
saber:
1- a
curva mostra um perfil de 2 picos de elevação do H2 no ar expirado, ou seja, 1
deles nos primeiros 30 minutos do teste seguido de uma diminuição na
concentração do H2, o qual é seguido por nova elevação após os 60 minutos. Este
comportamento do teste indica que há um “Sobrecrescimento Bacteriano no
Intestino Delgado” associado a preservação da válvula íleo-cecal e também que
as bactérias presentes nas porções altas do intestino delgado foram capazes de
metabolizar a substância testada. O segundo pico demonstra que a maior porção
da substância testada não foi absorvida e que, portanto, foi fermentada no
intestino grosso (má absorção) (Figura 6).
Referência - Ledochowiski M. Journal of Breath Research 2:1-9, 2008.
Caso o paciente, durante a realização do teste, decorridos menos de 60 minutos após a ingestão da substância testada, vier a apresentar sintomas e que estes rapidamente venham a desaparecer, isto indica que as queixas se devem mais provavelmente ao “Sobrecrescimento Bacteriano no Intestino Delgado” do que à má absorção da substância testada.
Referência - Ledochowiski M. Journal of Breath Research 2:1-9, 2008.
Caso o paciente, durante a realização do teste, decorridos menos de 60 minutos após a ingestão da substância testada, vier a apresentar sintomas e que estes rapidamente venham a desaparecer, isto indica que as queixas se devem mais provavelmente ao “Sobrecrescimento Bacteriano no Intestino Delgado” do que à má absorção da substância testada.
2- a curva mostra um pico precoce, antes dos 60
minutos após a ingestão da substância testada, o qual se mantém pelo menos 20
ppm acima do valor basal, sem apresentar uma queda no valor do H2 no ar
expirado até os 90 minutos. Esta curva apresenta um “quase” perfil de 2 picos,
sem que ocorra o “vale” entre o primeiro e segundo picos (Figura 7).
Referência - Ledochowiski M. Journal of Breath Research 2:1-9, 2008.
Neste caso deve-se considerar que houve um refluxo do fluido do intestino grosso para o íleo em virtude de uma hipotonia da válvula íleo-cecal.
Referência - Ledochowiski M. Journal of Breath Research 2:1-9, 2008.
Neste caso deve-se considerar que houve um refluxo do fluido do intestino grosso para o íleo em virtude de uma hipotonia da válvula íleo-cecal.
Tipos de testes do H2 no ar expirado
Na verdade, o teste hidrogênio no ar expirado
deve ser indicado para quaisquer carboidratos, tais como os monossacarídeos
(glicose, frutose e galactose), dissacarídeos (sacarose, maltose e lactose) e
mesmo para os polissacarídeos, álcool-açúcares, e o dissacarídeo sintético
Lactulose não absorvível (galactose-frutose). Os tipos de teste do H2 no ar
expirado mais indicados estão representados na Tabela 1.
Teste de sobrecarga com Lactulose
Como anteriormente referido, a Lactulose é um
dissacarídeo sintético composto por galactose-frutose, portanto não absorvível,
visto que o intestino humano não possui nenhuma dissacaridase capaz de
hidrolisar este carboidrato, e como conseqüência a Lactulose é sempre
fermentada. Neste caso deve-se utilizar 20 gramas do carboidrato diluído em
solução aquosa a 10%. As indicações para a realização do teste com Lactulose
estão discriminadas na Tabela 3.
Tratamento
O tratamento da má absorção e/ou intolerância à
frutose baseia-se simplesmente na diminuição da concentração do carboidrato da
dieta, nos casos mais leves a moderados, e na retirada completa da frutose da
dieta nos casos mais graves (Tabela 4).