Anabolický účinek perioperační výživy s inzulínem u pacientů podstupujících CABG

Operace na otevřeném srdci je spojena s katabolickou reakcí, která je charakterizována hyperglykémií a ztrátou bílkovin v celém těle. Výsledky předchozí studie prokázaly, že po operaci bypassu koronární arterie (CABG) došlo ke snížení rozpadu a syntézy proteinů v celém těle u pacientů, kteří dostávali inzulín a izokalorická množství glukózy (hyperinzulinemicko-normoglykemický clamp, HNC). Protože se oxidace proteinů nezměnila a cirkulující koncentrace aminokyselin se snížily (hypoaminoacidémie) za přítomnosti inzulinové terapie, proteinová bilance celého těla zůstala negativní, tj. pacienti byli stále kataboličtí. Vyšetřovatelé předpokládají, že tento nedostatek anabolického účinku je způsoben nedostatkem anabolického substrátu (aminokyselin). Primárním cílem této studie je otestovat hypotézu, že inzulín podávaný jako součást hyperinzulinemicko-normoglykemické svorky během a bezprostředně po CABG:

1. Navodí v celém těle pozitivní proteinovou rovnováhu, pokud bude doplněn intravenózními aminokyselinami (AA) v množstvích pro zachování normálních plazmatických koncentrací AA (isoaminoacidemie) a
2. Dále zvýší proteinovou rovnováhu celého těla, pokud se zkombinuje s infuzí AA v množstvích ke zvýšení plazmatických koncentrací AA na supranormální hladiny (hyperaminoacidemie) Primární výsledek, rovnováha proteinů v celém těle, bude měřen 2 hodiny po operaci na jednotce intenzivní péče jednotka. Sekundární cíle zahrnují (1) měření syntézy jaterního albuminu a (2) hodnocení změn v metabolicko-endokrinním prostředí.

Metodika: Bude zařazeno 30 pacientů plánovaných k elektivní operaci CABG vyžadující kardiopulmonální bypass. Souhlasící pacienti budou rozděleni náhodně do 3 skupin. Pacienti ve skupině 1 budou dostávat HNC od začátku operace do konce osmihodinového studijního období po operaci. Nebudou podávány žádné aminokyseliny. Pacienti ve skupině 2 budou dostávat HNC a AA (Travasol Baxter, Deerfield IL) během a po operaci v množství odpovídajícím 20 % pacientova energetického výdeje (EE), měřeno před operací, aby se udržela isoaminoacidemie. Pacienti ve skupině 3 budou dostávat HNC a Travasol během a po operaci v množství odpovídajícím 35 % pacientovy EE k podpoře hyperaminoacidemie. HNC se bude skládat z infuze inzulínu 5 mU/kg/min spojené s variabilní infuzí glukózy (dextróza 20 %) k udržení normoglykémie (4-6 mmol/l). Rovnováha proteinů celého těla bude hodnocena kinetikou indikátoru L-[1-13C]leucinu. Proteinová bilance bude vypočítána jako syntéza proteinů mínus rychlost výskytu leucinu (Ra), přičemž kladné hodnoty indikují anabolismus a záporné hodnoty katabolismus. Metabolismus glukózy v celém těle bude hodnocen pomocí stabilních izotopových indikátorů [6,6-2H2]glukózy. Syntéza jaterního albuminu bude stanovena pomocí primární kontinuální infuze L-[2H5]fenylalaninu. Předoperační měření bude provedeno ráno před operací. Pooperační studie budou provedeny 2 hodiny po operaci na jednotce intenzivní péče. Pacienti budou sledováni po dobu 12 hodin po operaci. Celotělová kinetika leucinu mezi těmito dvěma skupinami bude analyzována pomocí ANOVA pro opakovaná měření. Statistická významnost bude nastavena jako P<0,05. Všechny p-hodnoty budou prezentovány jako 2-stranné.

Kinetika indikátoru:

Celotělové měření leucinu a metabolismu glukózy bylo provedeno za postabsorpčních podmínek den před operací a po operaci na jednotce intenzivní péče. Plazmatická kinetika glukózy a leucinu, tj. rychlost výskytu glukózy a leucinu (Ra), oxidace leucinu a neoxidační likvidace leucinu, byly stanoveny aktivovanou konstantní infuzí stopovacích množství L-[1-13C]leucinu a [6 6-2H2]glukóza. Před infuzí byly odebrány vzorky krve a vydechovaného vzduchu pro analýzu základního obohacení. Primární dávky NaH13CO3 (1 µmol/kg, po), L-[1-13C]leucinu (4 µmol/kg, iv) a [6,6-2H2]glukózy (22 µmol/kg, iv) byly podávány následovně infuzí L-[1-13C]leucinu (0,06 µmol.kg-1.min-1) a [6,6-2H2]glukóza (0,44 umol.kg-1.min-1). Pro stanovení obohacení izotopu 13CO2 byly odebrány čtyři vzorky vydechovaného vzduchu po 150, 160, 170 a 180 minutách izotopové infuze.

Celotělová kinetika leucinu a glukózy byla vypočtena konvenční technikou izotopového ředění za použití dvousložkového náhodného modelu během podmínek ustáleného stavu. V izotopickém ustáleném stavu je Ra neznačeného substrátu v plazmě odvozeno z izotopového obohacení plazmy, vyjádřeno jako MPE, podle následující rovnice: Ra = I. (MPEinf/MPEpl - 1), kde I je rychlost infuze indikátoru , MPEinf je obohacení traceru v infuzátu a MPEpl je obohacení traceru v plazmě. Konečné hodnoty MPE představují průměr všech měření MPE během každého izotopového plató. Podmínky izotopového ustáleného stavu byly považovány za platné, když byl CV hodnot MPE v izotopickém plató <5 %.

V izotopovém ustáleném stavu je tok leucinu (Q) kvantifikován podle následujícího vzorce: Q = S+O = B+I, kde S je rychlost syntézy proteinu z leucinu, O je rychlost oxidace, B je rozpad proteinu a Já jsem dietní příjem. Dále se Q rovná Ra (Ra = B+I) a rychlosti vymizení (Rd; Rd = S+O). Když se studie stopování provádějí nalačno, tok leucinu se rovná B. Rychlost syntézy proteinu se vypočítá odečtením oxidace leucinu od toku leucinu (S = Q-O). Proteinová bilance se vypočítá jako proteinová syntéza mínus leucin Ra, přičemž kladné hodnoty indikují anabolismus a záporné hodnoty katabolismus. [1-13C]α-KIC v plazmě se používá k výpočtu toku a oxidace leucinu. α-KIC se tvoří intracelulárně z leucinu a uvolňuje se do systémové cirkulace. Odráží obohacení intracelulárního prekurzorového poolu přesněji než samotný plazmatický leucin.