The parenteral use of alanyl-glutamine reduces the duration of severe, antibiotic-associated diarrhea in patients with cancer

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

BACKGROUND: Antibiotic-associated diarrhea can lead to hypovolemia, which requires intensive care.

AIM: This study aimed to evaluate the effectiveness of parenteral use of alanyl-glutamine as part of combined therapy for treating acute, severe, antibiotic-associated diarrhea in hospitalized patients with cancer.

METHODS: A total of 60 patients (32 men; age range: 58–72 years) were evaluated. The study included patients who developed grade 4 diarrhea (>10 times per day) within 2–8 weeks after receiving antibacterial therapy. The diarrhea was not caused by drug-induced mucositis, and was complicated by dehydration. Patients were randomized into two groups. After the water-electrolyte balance was restored, all patients received total parenteral nutrition. The patients in the study group received additional intravenous alanyl-glutamine at 0.4 g/kg of body weight once daily in days 1 to 14. Enteral nutrition was added when bowel movements decreased to 3–4 times daily. On day 8, total parenteral nutrition was discontinued, and a special diet was prescribed with enteral nutrition for three days. On day 11, enteral nutrition was replaced by probiotic dietary treatment. Laboratory testing included fecal bacteriological tests for Clostridium difficile toxins A and B, and pathogenic intestinal bacteria. The following parameters were assessed at admission and on day 14: severity score using the Acute Physiology and Chronic Health Evaluation II (APACHE II) scale, body mass index, concentrations of total protein, albumin, and electrolytes, liver function tests, azotemia parameters, the duration of diarrhea (defined as ≥4 bowel movements per day), and the recurrence rate over 56 days. A statistical analysis was performed using Microsoft Excel 2011. The results are expressed as the mean ± standard deviation (M ± SD). The two-tailed Student t-test and the Fisher exact test were used to assess statistical differences.

RESULTS: The APACHE II scores at admission did not differ between the study and control groups: 11.2 ± 2.8 vs 10.9 ± 2.3, p > 0.05. The duration of diarrhea was significantly shorter in the study group than in the control group: 3.72 ± 0.48 days vs 6.47 ± 1.14 days, p = 0.03. The recurrence rate in the study group was also significantly lower than in the control group: 6.67% vs 30.0%, p = 0.04.

CONCLUSION: Dipeptide glutamine (alanyl-glutamine) as part of combined intensive care improves the duration and recurrence rate of antibiotic-associated diarrhea in patients with cancer.

About the authors

Olga A. Obukhova

National Medical Research Center of Oncology named after N.N. Blokhin

Author for correspondence.
Email: obukhova0404@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-0197-7721
SPIN-code: 6876-7701

MD, Cand. Sci. (Medicine);

Russian Federation, Moscow

Ildar A. Kurmukov

National Medical Research Center of Oncology named after N.N. Blokhin

Email: kurmukovia@gmail.com
ORCID iD: 0000-0001-8463-2600
SPIN-code: 3692-5202

MD, Cand. Sci. (Medicine)

Russian Federation, Moscow

Anastasia S. Ivanova

National Medical Research Center of Oncology named after N.N. Blokhin

Email: i.anastasia@hotmail.com
ORCID iD: 0000-0001-7321-4323
SPIN-code: 2179-2310

MD

Russian Federation, Moscow

References

  1. Uspensky YuP, Baryshnikova NV. Antibiotic-associated diarrhea: relevance of the problem, prevention and therapy. Medical alphabet. 2021;(20):35–37. doi: 10.33667/2078-5631-2021-20-35-37 EDN: QYXJHG
  2. Teletaeva GM. Prevention and treatment of drug-induced gastrointestinal complications (nausea and vomiting, mucositis, diarrhea). Practical oncology. 2009;10(3):158–167. (In Russ.) EDN: QCRWQV
  3. Sabry NM, Naguib TM, Kabel AM, et al. Ameliorative potential of L-alanyl L-glutamine dipeptide in colon cancer patients receiving modified FOLFOX-6 regarding the incidence of diarrhea, the treatment response, and patients’ survival: A randomized controlled trial. Medicina (Kaunas). 2022;58(3):394. doi: 10.3390/medicina58030394 EDN: RGQDIH
  4. Chen L, Wang D, Meng C, et al. Glutamine prevents diarrhea in colorectal cancer patients undergoing chemotherapy or chemoradiotherapy: a meta-analysis. BMC Gastroenterol. 2025;25(1):697. doi: 10.1186/s12876-025-04308-w
  5. Peña Vivas JDC, Orduz Arena AC, Alonso García A, et al. Clinical, functional, and nutritional efficacy of a glutamine-enriched oligomeric diet in patients with rectal cancer. Nutr Cancer. 2024;76(1):128–136. doi: 10.1080/01635581.2023.2286698 EDN: FEBJJY
  6. Holm MO, Bye A, Falkmer U, et al. The effect of nutritional interventions in acute radiation-induced diarrhoea in patients with primary pelvic cancer: A systematic review. Crit Rev Oncol Hematol. 2023;188:104038. doi: 10.1016/j.critrevonc.2023.104038 EDN: BTEKTZ
  7. Akmansu M, Senturk EM. The impact of prebiotic, fiber and glutamine supplementation on bowel symptoms and quality of life in prostate cancer patients undergoing pelvic radiotherapy. Turk J Oncol. 2025;40(2):104–111. doi: 10.5505/tjo.2025.4434
  8. Kucher MA, Goloshchapov OV, Afanasyev BV. Parenteral nutrition in graft-versus-host disease. Hematology and Transfusiology. 2012;57(S3):12. EDN: SJUJTJ
  9. Kucher MA, Bakhovadinov BB, Afanasyev BV. Efficiency of preventive parenteral nutrition enriched with glutamine and omega-3 fatty acids in allogeneic hematopoietic stem cell transplantation. Bulletin of Hematology. 2016;12(2):40. EDN: AGLNYO
  10. Luft VM, Dmitriev AV. Glutamine and its derivatives in the correction of metabolic disorders in HIV-infected patients (scientific review). Clinical nutrition and metabolism. 2020;1(1):27–35. doi: 10.36425/clinnutrit20778 EDN: DSJMAQ
  11. Zingerenko VB. Glutamine and oligopeptide mixtures in the treatment of intestinal failure in peritonitis. Military Medical Journal. 2011;332(6):74–75. EDN: RRQXNN
  12. Fatenkov OV, Shchukin YuV, Yurchenko IN, et al. Intestinal diseases: a tutorial. Samara: Scientific and Technical Center; 2020. 72 p. (In Russ.) ISBN: 978-5-98229-422-7. EDN: YPNUGY
  13. Common Terminology Criteria for Adverse Events (CTCAE) [Internet]. Version 5.0. Bethesda (MD): National Cancer Institute; 2017 Nov 27 [cited 2025 Nov 1]. Available from: https://dctd.cancer.gov/research/ctep-trials/for-sites/adverse-events/ctcae-v5-5x7.pdf
  14. Ivanova AS, Obukhova OA. Nutritional support as part of complex therapy for clostridial infection. Clinical nutrition and metabolism. 2023;4(3):165–175. doi: 10.17816/clinutr6232708 EDN: AXMVBJ
  15. Oshima T, Berger MM, Waele ED, et al. Indirect calorimetry in nutritional therapy. A position paper by the ICALIC study group. Clin Nutr. 2017;36(3):651–662. doi: 10.1016/j.clnu.2016.06.010
  16. Ivanova AS, Obukhova OA, Kurmukov IA, Volf LYa. Review of ESPEN-2021 Practice Guidelines for Cancer Patients: Part 1. Clinical nutrition and metabolism. 2022;3(3):140–152. doi: 10.17816/clinutr111900 EDN: YLUOMT
  17. Ketsko YL, Lunina AV, Gusyakova OA, et al. The indicators of basal metabolism in inflammatory syndrome bacterial origin: predictors of prognosis or the need for timely correction? Klin Lab Diagn. 2019;64(2):122–127. doi: 10.18821/0869-2084-2019-64-2-122-127 EDN: YZIMPR
  18. Hulley SB, Cummings SR, Browner WS, et al. Designing clinical research: an epidemiologic approach. 4th ed. Philadelphia (PA): Lippincott Williams & Wilkins; 2013. (Appendix 6A). ISBN: 978-1-60831-804-9
  19. Chow S-C, Shao J, Wang H, editors. Sample size calculations in clinical research. 2-nd ed. Boca Raton (FL): Chapman & Hall/CRC; 2008. (Section 3.2.1). ISBN: 978-1-58488-982-3 doi: 10.1111/j.1541-0420.2008.01138_10.x
  20. Obukhova OA, Kurmukov IA, Kashiya ShR. Modern concept of clinical nutrition: the role of glutamine. Bulletin of Intensive Care. 2008;(4):49–52. EDN: REEXHJ
  21. Schlemmer M, Suchner U, Schäpers B, et al. Is glutamine deficiency the link between inflammation, malnutrition, and fatigue in cancer patients? Clin Nutr. 2015;34(6):1258–1265. doi: 10.1016/j.clnu.2014.12.021
  22. Sun H, Zhang C, Zheng Y, et al. Glutamine deficiency promotes recurrence and metastasis in colorectal cancer through enhancing epithelial-mesenchymal transition. J Transl Med. 2022;20(1):330. doi: 10.1186/s12967-022-03523-3 EDN: FWLEIA
  23. Rodrigues RS, Oliveira RA, Li Y, et al. Intestinal epithelial restitution after TcdB challenge and recovery from Clostridium difficile infection in mice with alanyl-glutamine treatment. J Infect Dis. 2013;207(10):1505–1515. doi: 10.1093/infdis/jit041
  24. Mao J, Yan Y, Li H, et al. Glutamine deficiency links clindamycin-induced dysbiosis and intestinal barrier dysfunction in mice. Br J Nutr. 2021;126(3):366–374. doi: 10.1017/S0007114520004195 EDN: GPSMTA
  25. Zhou Q, Verne ML, Fields JZ, et al. Randomised placebo-controlled trial of dietary glutamine supplements for postinfectious irritable bowel syndrome. Gut. 2019;68(6):996–1002. doi: 10.1136/gutjnl-2017-315136
  26. Rastgoo S, Ebrahimi-Daryani N, Agah S, et al. Glutamine supplementation enhances the effects of a low FODMAP diet in irritable bowel syndrome management. Front Nutr. 2021;8:746703. doi: 10.3389/fnut.2021.746703 EDN: UUYNEP
  27. Li Y, Ping X, Yu B, et al. Clinical trial: prophylactic intravenous alanyl-glutamine reduces the severity of gastrointestinal toxicity induced by chemotherapy - a randomized crossover study. Aliment Pharmacol Ther. 2009;30(5):452–458. doi: 10.1111/j.1365-2036.2009.04068.x
  28. Salas-Salas BG, Ferrera-Alayón L, Calleja-Fernández A, et al. Impact of a glutamine-enriched peptide formula on gastrointestinal toxicity and on the interruption of oncologic treatment in patients with adenocarcinoma of the rectum. Front. Nutr. 2024;11:1414367. doi: 10.3389/fnut.2024.1414367 EDN: DGMKHM
  29. Obukhova OA, Kurmukov IA, Kashiya ShR. Use of alanyl-glutamine in the complex treatment of severe antibiotic-associated diarrhea. Malignant tumors. 2016;(4S1(21)):169–170. EDN: ZCZRJB
  30. Obukhova O, Kurmukov I, Kashiya Sh. PT04.1: Parenteral administration of alanyl-glutamine reduce the duration of antibiotic-associated diarrhea (AAD) in cancer patients. Clin Nutr. 2016;35(S1):S28. doi: 10.1016/S0261-5614(16)30302-8
  31. Sytov AV. Perioperative immunocorrection in patients with gastric and esophageal cancer [dissertation abstract]. Moscow: National Medical Research Center of Oncology named after N.N. Blokhin; 2007. 23 p. (In Russ.) EDN: NJCNBL

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2025 Eco-Vector

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».