Forbedret proteinindtag for at understøtte muskelproteinsyntese på intensivafdelingen (IPA-IC)

Kritisk sygdoms kompleksitet - Kritisk sygdom omfatter progression af alvorlige medicinske tilstande som større traumer eller sepsis, som forstyrrer kroppens homeostase. Denne ubalance øger modtageligheden over for vital organdysfunktion og giver derved overhængende livstruende konsekvenser uden hurtig intensiv medicinsk støtte på hospitaler. Et centralt problem hos kritisk syge patienter er den hurtige indtræden af ​​skeletmuskelsvind, hvilket resulterer i en tilstand kendt som intensive care unit-acquired weakness (ICU-AW). Denne muskelsvaghed er tæt forbundet med udvidet mekanisk ventilation og højere morbiditet og dødelighed. Selv efter bedring lider patienter ofte af langvarige fysiske funktionsnedsættelser og handicap, hvilket resulterer i post-intensive care syndrome (PICS), en tilstand karakteriseret ved vedvarende og invaliderende konsekvenser af ICU-indlæggelse. Muskelsvaghed kan vare flere år efter ICU-udskrivning, hvilket bidrager til øgede sundhedsudgifter og nedsat livskvalitet. I betragtning af den dybe indvirkning på både kort- og langsigtede resultater, kombineret med fraværet af effektive strategier til at forhindre muskelsvind og -svaghed, er det fortsat store udfordringer i moderne intensivmedicin.

Skeletmuskelproteinubalance - Skeletmuskelmassen reguleres af balancen mellem muskelproteinsyntese, nedbrydning og foldning. Under stabile forhold tjener proteiner strukturelle og funktionelle formål, der er afgørende for vækst, restitution og tilpasning. Men kritisk sygdom ændrer proteindynamikken. Forstyrrelser i proteinfoldning kan resultere i akkumulering af beskadigede proteiner, hvilket forårsager et fald i proteinkvalitet, mens ubalancer mellem proteinsyntese og nedbrydning kan føre til et fald i mængde. Kritisk syge patienter oplever ofte et metabolisk skift mod en katabolisk tilstand, hvor skeletmuskler nedbrydes for at opfylde energibehov. Især i løbet af denne kataboliske fase bliver muskelproteiner en primær brændstofkilde, med hastigheder af muskelproteinnedbrydning, der overstiger syntesen. Dette hurtige muskelproteintab kan resultere i op til 18 % reduktion i muskelmasse inden for de første 10 dage af intensivafdelingens ophold, hvilket i sidste ende fører til muskelatrofi.

Tidligere forskning har brugt nitrogenbalancevurderinger og stabile isotopteknikker til at evaluere helkropsproteinomsætning. Imidlertid har kun få undersøgelser specifikt målt muskelproteinsyntese (MPS) rater hos kritisk syge patienter, der bruger intravenøse stabile isotopinfusioner. Disse målinger dækker typisk korte varigheder (mindre end 9 timer), hvilket gør det udfordrende at ekstrapolere resultaterne til langsigtede resultater på grund af de iboende begrænsninger af aminosyresporingsteknikker. Tilpasninger til muskelmisbrug, betændelse og katabolisk stress forekommer sandsynligvis over flere dage eller uger i stedet for timer. Et lovende alternativ er oralt deutereret vand (D2O), som muliggør vurdering af MPS over længere perioder (dage eller uger). Nuværende forskning fra vores gruppe brugte D2O til at give indsigt i muskelsyntesehastigheder over flere ICU-dage. Denne banebrydende undersøgelse vil etablere kritiske basisdata for fremtidig forskning.

Proteinindtagelse som en nøglemodulator - For at forbedre patientens restitution anbefales interventioner rettet mod muskeltab. Retningslinjerne for 2019 fra European Society for Clinical Nutrition and Metabolism (ESPEN) understreger vigtigheden af ​​ernæringsstøtte til mekanisk ventilerede intensivpatienter. Specifikt er kostproteiner og deres aminosyresammensætning nøglen til at afbøde skeletmuskelsvind og forbedre langsigtede kliniske resultater. Effektiviteten af ​​kostprotein til at stimulere MPS er imidlertid reguleret af forskellige fysiologiske faktorer såsom diætproteinfordøjelse og aminosyreabsorption, splanchnic aminosyreretention, postprandial insulinfrigivelse, skeletmuskelvævsperfusion, aminosyreoptagelse i muskler og intramyocellulær signalering. Gældende internationale retningslinjer anbefaler forhøjet proteinindtag for kritisk syge patienter, der spænder fra 1,2 til 2,0 g protein/kg kropsvægt/dag, hvilket overstiger anbefalingerne for raske personer. På trods af disse bredt accepterede retningslinjer har observationsstudier imidlertid rapporteret, at det faktiske proteinindtag hos ICU-patienter ofte falder under disse mål, der spænder fra 0,7 til 1,2 g/kg/dag. Nyere forskning viste effektiv fordøjelse og absorption af enteralt administreret protein. Ikke desto mindre var post-prandial muskelproteinsyntese meget lavere hos kritisk syge patienter end raske frivillige. Dette indikerer, at kritisk sygdom ikke forringer kostens proteinfordøjelse og aminosyreabsorption. Imidlertid er inkorporering af diætproteinafledte aminosyrer i skeletmuskelprotein sløvet, hvilket repræsenterer anabolsk modstand mod diætprotein. Denne anabolske resistens understreger kompleksiteten af ​​muskelproteinmetabolisme hos kritisk syge patienter og fremhæver behovet for effektive strategier til at dæmpe skeletmuskelsvind.

Derudover, mens højere proteinindtag har vist sig at forbedre MPS, tyder nyere forskning på, at den øvre tærskel på 2,0 g/kg/dag kan have en negativ indvirkning på sundhedsrelateret livskvalitet uden at forbedre funktionelle resultater op til 180 dage efter ICU-indlæggelse. I betragtning af disse modstridende resultater forbliver den præcise indvirkning af forhøjet proteinindtag på MPS hos kritisk syge patienter uklar, hvilket berettiger yderligere undersøgelse for at bestemme de optimale proteinbehov under kritisk sygdom.

Kort sagt, sigter denne prospektive undersøgelse på at evaluere effekten af ​​normal (1,0 g/kg/d) versus forhøjet (1,5 g/kg/d) enteral proteinadministration på muskelproteinsyntesehastigheder og muskelkarakteristika hos kritisk syge patienter. Denne forskning vil give værdifuld indsigt til at udvikle effektive ernæringsmæssige interventioner til at håndtere skeletmuskelsvind i kritisk sygdom.