jagomart
digital resources
picture1_Nutrition Pdf 131213 | 296 306


 139x       Filetype PDF       File size 0.26 MB       Source: pubs.niaaa.nih.gov


File: Nutrition Pdf 131213 | 296 306
the role of nutritional therapy in alcoholic liver disease christopher m griffith m d and steven schenker m d alcoholic liver disease ald evolves through various stages and malnutrition correlates ...

icon picture PDF Filetype PDF | Posted on 02 Jan 2023 | 2 years ago
Partial capture of text on file.
                          The Role of Nutritional Therapy  
                                       in Alcoholic Liver Disease  
                                             Christopher M. Griffith, M.D., and Steven Schenker, M.D. 
                          Alcoholic liver disease (ALD) evolves through various stages, and malnutrition correlates with the 
                          severity of ALD. Poor nutrition is caused both by the substitution of calories from alcohol for calories 
                          from food and by the malabsorption and maldigestion of various nutrients attributed to ALD. The only 
                          established therapy for ALD consists of abstinence from alcohol. Sufficient nutritional repletion coupled 
                          with appropriate supportive treatment modalities may be effective in reducing complications associated 
                          with ALD—particularly infection. Nutrition makes a significant positive contribution in the treatment of 
                          ALD, especially in selected malnourished patients. K
                                                                                          EY  WORDS: Ethanol metabolism; heavy alcohol use; 
                          alcoholic liver disease; alcoholic fatty liver; alcoholic hepatitis; fibrosis; alcoholic cirrhosis; gut; infection; 
                          anorexia; hepatic encephalopathy; nutrition; malnutrition; nutritional therapy; S-Adenosylmethionine (SAM); 
                          antioxidants; milk thistle; silymaryin; phosphatidylcholine; dietary fat; vitamins 
                       he study of malnutrition in              alcoholic hepatitis) and only 20 percent         Diversity
of
Liver
Injury

                       patients with alcoholic liver dis­       will progress to scarring of the liver (i.e., 
              T                                                                                                  Alcoholic liver injury is known to 
                       ease (ALD) is based on several           cirrhosis) (McCullough and O’Connor 
               general concepts and observations.               1998). Clearly, other risk factors,              evolve through various stages. Patients 
               Researchers and clinicians previously            including genetic predisposition, obesity,       exhibit a variety of clinical symptoms 
               believed that malnutrition was the               concomitant viral hepatitis infection,           and signs in liver histology (as reviewed 
               primary cause of liver injury in ALD             and poor nutrition, may contribute               in Dasarathy and McCullough 2003). 
               rather than the consequence of excessive         variably to the development of ALD.              As previously mentioned, almost every­
               alcohol consumption. This view was                   Indeed, in a large study of hospital­        one with heavy alcohol consumption 
               based on the prevalence of malnutrition          ized patients with varying severity of           develops fatty liver. This often is a 
               in alcoholics and those with clinical            ALD, malnutrition (especially the type           rather benign disorder and considered 
               evidence of liver (i.e., hepatic) dysfunction    caused by deficient protein and calories)        reversible upon cessation of alcohol 
               resulting from alcohol consumption               was closely associated (although not             intake. In some cases, continued drink­
               (Mendenhall et al. 1984). It now is              necessarily causal) with the severity of         ing may result in the development of 
               widely accepted that the quantity and            liver injury (Mendenhall et al. 1984).           alcoholic hepatitis, which may—and 
               duration of alcohol consumption are the          All patients with clinical evidence of           often does—end in severe clinical dis­
               principal agents in the development of                                                            ease. The severity of disease and liver 
               alcoholic liver injury. This is based on         ALD (regardless of severity) exhibited           dysfunction correlates with an increas­
               animal and human data showing that               some features of malnutrition. With              ing short­term mortality (as reviewed 
               ALD can develop in well­nourished                regard to the possible value of nutritional      in Dasarathy and McCullough 2003). 
               individuals who consume large amounts            therapy, it would seem logical that              It is in this acutely diseased group that 
               of alcohol (Mezey 1991). However, a              patients with more severe deficits would         optimal nutritional therapy might have 
               great deal of variability exists regarding       benefit more, although convincing proof          the most impact. Continued drinking 
               the individual development of progres­           of this, to our knowledge, is not available.     in this group of patients may lead to 
               sive alcoholic liver injury. Although                This article reviews the various forms 
               more than 90 percent of people with              of liver injury; the basis for and role of         HRISTOPHER M. GRIFFITH, M.D., is a 
                                                                malnutrition in ALD, including the               C
               excessive alcohol consumption will                                                                                                    TEVEN 
                                                                                                                 fellow of Gastroenterology and S
               develop fatty liver (defined as greater          harmful effects of the products of alcohol       SCHENKER, M.D., is professor of 
               than 5 percent fat in the liver), only up        metabolism; evidence for the benefits            Medicine and Pharmacology, both at the 
               to 35 percent will develop inflammation          of nutrition; and special considerations         University of Texas Health Science Center 
               of the liver caused by alcohol (i.e.,            for nutritional therapy in ALD.                  at San Antonio, San Antonio, Texas. 
               296
                                                                                                              Alcohol
Research
&
Health

                                                                                                          Nutritional
Therapy
in
ALD

         the development of excess scar tissue in       Decreased Food Intake                          decreased intestinal enzyme activity 
         the liver (i.e., fibrosis) and the subse­      People with ALD will substitute calories       (i.e., lactase) required for carbohydrate 
         quent anatomical changes of cirrhosis.         from food with calories from alcohol. It       digestion and absorption, and/or 
         Cirrhosis is considered a late stage of        has been shown in patients with ALD            decreased absorption from increased 
         the disease, clinically manifested by          that calories from alcohol may con­            swelling of the gut. The latter is attrib­
         progressive liver dysfunction with asso­       tribute more than 50 percent of their          uted to increased pressure in the drain­
         ciated yellowing of skin and whites            total calories, with calories from pro­        ing vein (i.e., portal vein) and lym­
         of the eyes (i.e., jaundice)—caused by         tein comprising only 6 to 10 percent           phatic vessels connecting the intestines 
         decreased liver clearance of bilirubin,        (Mendenhall et al. 1984). In addition,         with the liver. The changes in intestinal 
         fluid accumulation in the abdomen              the proportion of calories from alcohol        digestion and absorption appear to 
         (i.e., ascites), and impaired brain func­      appears to increase, whereas those from        reverse once the patient ceases drinking 
         tion caused by the accumulation of             food decrease with escalating liver dys­       and starts to follow a normal diet, sug­
         ammonia in the brain tissues (i.e.,            function (Mezey 1991). This increase           gesting that nutritional replacement 
         encephalopathy) (as reviewed in                in alcohol calories and decrease in food       may be of special benefit (Mezey 1991). 
         Dasarathy and McCullough 2003).                calories may be partially explained by             Finally, the preferential metabolism 
            These three disorders may occur             the diversion of funds from the pur­           of alcohol by the liver alters the meta­
         separately or often in association with        chase of food to that of alcohol; how­         bolism of sugars (i.e., carbohydrates), 
         each other. In many instances, these           ever, hospitalized patients with ALD           fats (i.e., lipids), and proteins (i.e., 
         stages of liver injury may be difficult to     given adequate access to nutrition still       amino acids/nitrogen) (Mezey 1991). 
         distinguish either clinically or by labo­      demonstrate decreased ingestion of             Abnormal breakdown of fat results in 
         ratory measures of liver dysfunction (as       nonalcohol calories (Schenker and              the formation of triglycerides that are 
         reviewed in Dasarathy and McCullough           Halff 1993). This decreased desire for         deposited in the liver, manifesting as 
         2003). Prior studies regarding nutri­          food (i.e., anorexia) also correlates with     fatty liver (Schenker and Halff 1993). 
         tional therapy in ALD often did not            the severity of liver injury (Hirsh et al.     Altered fat metabolism also may propa­
         differentiate between these various types      1999; Mendenhall et al. 1995). Anorexia        gate fibrosis by increasing collagen for­
         of liver disease, complicating researchers’    is pervasive in ALD and is a key reason        mation (Schenker and Halff 1993). 
         abilities to assess the true benefit of        for decreased dietary intake of nonalcohol     The altered functional mass of the liver 
         nutritional therapy. This has been a prob­     calories (Mezey 1991).                         from these increased deposits of fat and 
         lem in the assessment of such data in the                                                     collagen may result in decreased stores 
         past as well as for the present authors.                                                      of vitamins and carbohydrates. Glycogen, 
                                                        Poor Absorption and Digestion of               the storage form of carbohydrates in 
                                                        Nutrients                                      the liver, serves as an energy reserve for 
         Basis
for
Malnutrition
in
                     Another factor contributing to poor            periods of increased energy need. 
         ALD
                                           nutrition in patients with ALD is the          Inadequate glycogen reserves cause the 
                                                        malabsorption and maldigestion of var­         body to make use of other metabolic 
         The signs and symptoms of nutritional          ious nutrients from the gut (Mezey             pathways for energy, such as the break­
         deficits in ALD patients have been well                                                       down of muscle (Schenker and Halff 
                                                        1991; Schenker and Halff 1993). This           1993). This may explain the increased 
         characterized (Mendenhall et al. 1984;         may relate to the impaired output of           muscle wasting, increased nitrogen 
         Mezey 1991; Schenker and Halff 1993;           bile from the liver, resulting in decreased    excretion in the stool, and negative 
         Nompleggi and Bonkovsky 1994;                  absorption of fat and fat­soluble vita­        nitrogen balance seen in patients with 
         Hirsh et al. 1999) and include muscle          mins. The possibility of concomitant           ALD. It is important to note that in 
         wasting, decreased lean body mass, var­        pancreatitis causing decreased output          healthy individuals these alternate 
         ious vitamin deficiencies, and decreased       of enzymes necessary for absorption of         pathways of energy usually are found 
         measurable serum proteins. A complete          fats and proteins also can occur with          only after periods of prolonged fasting 
         description of specific nutritional deficits   alcohol abuse. Moreover, there may             or starvation. Patients with ALD, how­
         is beyond the scope of this review;            be a direct effect of alcohol on the gut       ever, may begin to use alternative path­
         however, it is important to consider the       itself. Alcohol has been demonstrated          ways after only an overnight fast, sug­
         factors that contribute to malnutrition        to decrease the intestinal absorption          gesting that the frequency of feeding is 
         in individuals with ALD, as they may           of amino acids and various vitamins,           as important as the type of feeding 
         have an influence on the administration        particularly thiamine, folate, and B           (McCullough and O’Connor 1998). 
         of nutritional therapy. There are many                                                12 
                                                        (Schenker and Halff 1993). Malabsorp­              The basis for nutritional deficits is 
         reasons for the deficits and abnormalities     tion also may occur through mechani­           summarized in Table 1. This subject 
         that occur as a result of malnutrition.        cal alterations in the gut. This may be        also has been extensively discussed in 
         These are outlined below and include           attributed to increased intestinal             another review (Schenker and Halff 
         decreased dietary intake and poor              swelling (i.e., edema) from a lack of          1993), which can be referenced for 
         absorption and digestion of nutrients.         structural proteins in the gut wall,           more details. 
         Vol.
29,
No.
4,
2006
                                                                                                                 297

              Role
of
Malnutrition
in
                      tion of various signaling chemicals (i.e.,    mins (e.g., vitamin E) that may offer a 
              ALD
                                          cytokines), which may further con­            protective effect as antioxidants 
                                                            tribute to tissue injury (as reviewed in      (Schenker and Halff 1993). 
              It is not precisely known how alcohol         Dasarathy and McCullough 2003). 
              causes liver damage. The net effect of           The liver has a built­in defense           Increased Risk of Infection 
              nutrition on the development of ALD           against harmful oxidation in gluta­
              may involve multiple factors, including       thione, a compound that assists in the        Patients with ALD are at increased risk 
              free­radical damage and increased risk        removal of the toxic byproducts of            of infection (Schenker and Halff 1993; 
              of infection.                                 alcohol metabolism. Glutathione avail­        Hirsh et al. 1999) partly because alco­
                                                            ability depends on the presence of cer­       hol directly suppresses the immune sys­
              Free-Radical Damage                           tain amino acids that may be deficient        tem but also because the altered pro­
                                                            in patients with ALD (Schenker and            tein metabolism observed in ALD 
              It has been observed that one of the          Halff 1993). One of these amino acids,        results in decreased circulating antibod­
              toxic byproducts of alcohol metabolism        S­adenosylmethionine (SAM), serves as         ies needed to fight infection. The 
              (i.e., free radicals) may cause damage to     a precursor for glutathione. Evidence         intestinal system also works as a barrier 
              the liver. Free­radical damage also           exists that SAM is deficient in patients      to prevent bacteria from inside the gut 
              occurs as a result of oxidation of lipids     with ALD (Schenker and Halff 1993).           from crossing the intestinal wall and 
              in cellular membranes and in the inter­       Furthermore, membrane integrity               causing infection. In addition, the cells 
              nal constituents (i.e., mitochondria) of      depends on the availability of SAM, in        of the gut secrete an antibody that is 
              the cell. This improper oxidation of fat      addition to an ample supply of phos­          unique to the gut and assists with 
              can, in turn, lead to the increased fat       pholipids. SAM is involved in the pro­        fighting infection (Schenker and Halff 
              deposition and fibrosis, described pre­       cessing of phospholipids needed for cell      1993). There is evidence that the gut’s 
              viously. Cell damage from this                membrane repair (Schenker and Halff           role as a barrier to infection decreases 
              improper oxidation also results in an         1993). It also has been observed that         with poor nutrition, as well as with 
              inflammatory response and the genera­         patients with ALD are deficient in vita­      excess alcohol intake (Schenker and 
                                                                                                          Halff 1993). Research in animals has 
                                                                                                          shown that improved nutrition results 
                 Table 1 Basis for Nutritional Deficits in Alcoholic Liver Disease (ALD)                  in decreased translocation of bacterial 
                                                                                                          organisms across the gut and a subse­
                 Decreased caloric intake                Results                                          quent decrease in bacterial infections 
                                                                                                          (Casafont et al. 1997). Generally, it is 
                    • Anorexia                           • Decreased calories, vitamins, and              accepted that patients with advanced 
                    • Decreased ingestion of              nutrients available for utilization             ALD have an increased risk of morbidity 
                      non­alcohol calories                                                                and mortality with surgical procedures. 
                    • Increases with severity of ALD                                                      This increased risk may be related to 
                 Decreased intestinal absorption/                                                         higher infection risk and poor wound 
                 digestion of nutrients                                                                   healing (Schenker and Halff 1993). 
                                                                                                          Considering that chronic ALD, after 
                    • Decreased bile excretion           • Decreased fat digestion and                    cessation of drinking, is one of the 
                                                          absorption of fat­soluble vitamins              more common indications for liver 
                    • Decreased pancreatic function      • Decreased pancreatic enzymes                   transplant (McCullough and O’Connor 
                                                          for fat and protein digestion                   1998), it is reasonable to suggest that 
                    • Altered intestinal integrity       • Decreased amino acid and                       improved nutrition in patients with 
                                                          vitamin absorption and digestion                ALD can improve the outcomes of sur­
                    • Decreased intestinal enzymes       • Decreased carbohydrate digestion               gical procedures by decreasing infection 
                 Decreased processing and storage                                                         and improving wound healing.  
                 of nutrients                                                                                In brief summary, the decreased 
                                                                                                          ability to process hepatic fat, as well as 
                    • Preferential metabolism of alcohol  • Abnormal processing of fats and sugars        the lack of key proteins and amino 
                    • Abnormal oxidation of fat          • Fatty liver and increased                      acids that may decrease the liver’s abil­
                                                          collagen production                             ity to neutralize the effects of free radi­
                    • Decreased functional liver mass    • Decreased energy stores and                    cals generated by alcohol metabolism, 
                                                          utilization of alternative pathways normally    may, in turn, result in damage to cell 
                                                          reserved for fasting (abnormal muscle           membranes and promote inflammation 
                                                          breakdown and abnormal oxidation of fats) 
                                                                                                          and cell death (i.e., necrosis). Such 
                 SOURCE: Modified with permission from Mezey 1991 and Schenker and Halff 1993.            events also may lead to fibrosis and 
                                                                                                          even cirrhosis. Thus, theoretically, 
              298
                                                                                                      Alcohol
Research
&
Health

                                                                                                                 Nutritional
Therapy
in
ALD

         improved nutrition could ameliorate               feeding tube, or intravenous line) as well        various substances. Kearns and colleagues 
         these adverse events, enhance hepatic             as compliance and length of treatment.            (1992) demonstrated improved clear­
         regeneration, and decrease the risk of                Patient compliance in the studies                                   1 whereas Bonkovsky 
                                                                                                             ance of antipyrine,
         infection, which is a common compli­              cited generally is not estimated and is           and colleagues (1991a,b) showed no 
         cation of advanced ALD and a leading              therefore difficult to assess. Compliance         change in antipyrine clearance but did 
         cause of patient mortality.                       is clearly likely to be better in patients        report improved results from the galac­
                                                           given food intravenously or via a feed­                                   2 with improved 
                                                           ing tube. It also may be better in those          tose elimination test
         Evidence
for
Benefits
of
                         with less severe ALD because they have            nutrition. Only two studies (Diehl et 
         Nutrition
                                        a lesser degree of anorexia.                      al. 1985; Achord 1987) evaluated the 
                                                                                                             role of nutritional therapy on histology 
         As shown in Table 2, there have been              Research Findings                                 of the liver in ALD. There was a 
         about 15 studies (14 controlled and 1                                                               decrease in fat in one study (Diehl et al. 
         pilot study) evaluating the benefits of           Even with these stipulations, a number            1985) and fibrosis in the other (Achord 
         nutritional therapy in ALD. These                 of conclusions emerge from the studies            1987) but no improvement in inflam­
         studies have assessed the possible benefit        reviewed. In most studies, nutritional            mation or necrosis (Diehl et al. 1985). 
         of optimal nutrition in a variety of ways.        status appears to have been improved 
         They have evaluated the effects on                in patients given proper dietary intake,          Effect on Mortality 
         nutritional status, liver tests, liver histol­    especially with regard to nitrogen bal­
         ogy, and, most importantly, mortality.            ance. The best evidence of this was in            Despite improvement in nutritional 
                                                           the studies by Mezey and colleagues               parameters and tests of liver “function” 
         Variations in Studies                             (1991) and Bonkovsky and colleagues               in most studies, the majority did not 
                                                           (1991a,b). One study (Naveau et al.               demonstrate a change in mortality. 
         The studies reviewed here have wide               1986) found no improvement in nutri­              Two studies did report improved sur­
         variations, which make meaningful                 tional parameters. A better correlation 
         comparison difficult. For instance, there         with improvement in nutritional status            vival with nutritional therapy. Cabre 
         is a disparity in the severity of liver dis­      was seen in those studies with more               and colleagues (1990) studied patients 
         ease among study participants. Two stud­          specific parameters of nutrition, such as         with cirrhosis, the majority of whom 
         ies (Diehl et al. 1985; Nasrallah and             visceral proteins (which are reactive to          had alcoholic cirrhosis, and demon­
         Galambos 1980) had no deaths and one              physiological changes in the body and             strated a decreased mortality rate during 
         had only 5 percent mortality (Naveau              therefore are valuable in identifying             hospitalization with nutritional supple­
         et al. 1986). When considering that               malnutrition), nitrogen balance, triceps          mentation through a feeding tube. 
         mortality ranged from 12 to 47 percent            skinfold thickness, and creatinine–               Nasrallah and Galambos (1980) were 
         in the other studies, this clearly suggests       height index (a ratio of a patient’s 24­          able to show improved survival in patients 
         a less severe form of disease in the for­         hour excretion of the waste product               with alcoholic hepatitis with adminis­
         mer groups. Additionally, the studies             creatinine [which is related to muscle            tration of intravenous amino acids. 
         have variable patient populations with            mass] and the expected normal creati­                 Although a consistent improvement 
         regard to stage of ALD. Four studies              nine excretion) (Mezey et al. 1991; 
         (Marchesini et al. 1990; Kearns et al.            Bonkovsky et al. 1991a,b).                        in survival has not been demonstrated 
         1992; Cabre et al. 1990; Hirsch et al.                                                              in individual studies, the average com­
         1993) primarily addressed alcoholic               Liver Tests                                       posite mortality in 10 studies (Diehl et 
         cirrhosis, whereas 11 (Diehl et al. 1985;                                                           al. 1985; Nasrallah and Galambos 1980; 
         Nasrallah and Galambos 1980; Naveau               The bulk of the data available suggests           Naveau et al. 1986; Calvey et al. 1985; 
         et al. 1986; Calvey et al. 1985; Cabre et         that improved nutrition is reflected in           Mezey et al. 1991; Achord 1987; 
         al. 2000; Mezey et al. 1991; Achord 1987;         specific improvements in liver tests such         Mendenhall et al. 1985; Bonkovsky et 
         Mendenhall et al. 1985; Bonkovsky et              as serum albumin (a protein found in              al. 1991a,b; Simon and Galambos 
         al. 1991a; Bonkovsky et al. 1991b;                blood plasma), bilirubin (produced by             1988) involving amino acid therapy in 
         Simon and Galambos 1988) focused                  the breakdown of hemoglobin and                   alcoholic hepatitis was 9.6 percent in 
         on patients with alcoholic hepatitis.             processed in the liver), transaminases            those treated compared with 17 percent 
         However, a large number of patients in            (enzymes involved in breaking down 
         the studies involving alcoholic hepatitis         amino acids), and blood clotting (i.e.,           in control subjects, suggesting a trend 
         also had underlying cirrhosis. Moreover,          coagulation). A few studies (Kearns et            toward significantly improved mortal­
         many of these studies utilized only a             al. 1992; Mezey et al. 1991; Bonkovsky            ity (McCullough and O’Connor 1998). 
         small number of patients, making mean­            et al. 1991a,b) even demonstrated 
         ingful statistical analysis difficult. The        enhanced liver status as measured by              1 Antipyrine metabolism is used as an index of liver function. 
         studies also differed in methods of               more direct tests of liver function that 
         nutrient administration (e.g., oral,              involve hepatic uptake and clearance of           2 The galactose elimination test measures liver function. 
          Vol.
29,
No.
4,
2006
                                                                                                                         299

The words contained in this file might help you see if this file matches what you are looking for:

...The role of nutritional therapy in alcoholic liver disease christopher m griffith d and steven schenker ald evolves through various stages malnutrition correlates with severity poor nutrition is caused both by substitution calories from alcohol for food malabsorption maldigestion nutrients attributed to only established consists abstinence sufficient repletion coupled appropriate supportive treatment modalities may be effective reducing complications associated particularly infection makes a significant positive contribution especially selected malnourished patients k ey words ethanol metabolism heavy use fatty hepatitis fibrosis cirrhosis gut anorexia hepatic encephalopathy s adenosylmethionine sam antioxidants milk thistle silymaryin phosphatidylcholine dietary fat vitamins he study percent diversity injury dis will progress scarring i e t known ease based on several mccullough o connor general concepts observations clearly other risk factors evolve researchers clinicians previously ...

no reviews yet
Please Login to review.