Alternative substrater i det kritisk syge emne (ASICS)

Aggressiv muskelsvind forekommer tidligt i kritisk sygdom og er forbundet med et større antal dage i respirator, forlænget varighed af intensiv afdeling (ICU) og/eller hospitalsophold og efterfølgende funktionsnedsættelse, som kan vare i årevis. Udgifterne til hospitalsbehandling og de løbende omkostninger ved brug af lokalt primært sundhedsvæsen øges. Ingen kendte indgreb forhindrer dette spild.

Bioenergetisk svigt ved kritisk sygdom og potentialet for alternativ substratanvendelse:

Muskelproteinsyntesen er meget energiafhængig. Den kritisk syge patients bioenergetiske tilstand er kompromitteret, hvilket fører til nedsat adenosin tri-fosfat (ATP) syntese. Ændringer i mitokondriefunktion er blevet beskrevet gentagne gange i litteraturen, som sammen med andre ændrede cellulære processer hæmmer udnyttelsen af ​​metaboliske substrater til ATP-produktion.

Kulhydratudnyttelsen forringes ved kritisk sygdom, dels på grund af nedsat nuklear-til-membran-translokation af glucosetransporter-4 og øget insulinresistens. Hypoxisignalering og inflammation blokerer aktiviteten af ​​pyruvatdehydrogenase ved opregulering af pyruvatdehydrogenasekinase, hvilket øger glukosetilgængeligheden og dermed driver pyruvatmetabolismen til laktat - Pasteur-effekten.

Efterforskerens nyligt offentliggjorte data tyder på, at kritisk sygdom også forringer mitokondriel oxidation af fedtsyrer i skeletmuskulaturen, og at størstedelen af ​​de lipider, der leveres i foder, ikke udnyttes til ATP-produktion. Dette kan være af klinisk betydning, da lipider bidrager med 29-43% af energiindholdet i enterale og 50% af parenterale formler. Endelig kan oxidation af aminosyrer producere ATP. Dette er dog ikke nødvendigvis i patientens bedste interesse: Disse aminosyrer er så ikke længere tilgængelige for muskelproteinsyntese. Ydermere resulterer det meste af aminosyreoxidation i pyruvatproduktion, og derfor gælder de samme problemer som dem, der er relateret til kulhydratmetabolisme. Tilvejebringelse af et nyt metabolisk substrat såsom ketonlegemer (KB'er) kan løse disse begrænsninger.

Potentiale for muskelbesparelse fra ketonlegemer:

I perioder med sult kan de give op til 50 % af kroppens samlede basalenergi, hvilket gør det muligt at opfylde det høje energibehov i den menneskelige hjerne, mens de sparer muskler. Derudover kan KB'er fungere som metaboliske modulatorer, forbedre mitokondriel effektivitet (også svækket af kritisk sygdom) og reducere reaktive oxygenarter og dannelse af frie radikaler. De har også antiinflammatoriske virkninger (intramuskulær inflammation er en drivkraft for ændret proteinhomeostase og anti-apoptotisk aktivitet. Sammen kan disse yderligere mekanistiske effekter vise sig at være nyttige til at lindre svind af skeletmuskel. Yderligere viser pilotdata et signifikant fald i plasmakoncentrationerne af beta-hydroxybutyrat og acetoacetat ved tidlig kritisk sygdom, i overensstemmelse med øget KB-optagelse og udnyttelse tidligt i kritisk sygdom.

Ketonlegemer har forskellige ekstramitokondrielle metaboliske virkninger. Disse omfatter immunforstærkende funktioner: specifikt til bakteriel infektion. Infektion og betændelse er årsager til muskelsvind, og forbedring af disse kan påvirke dette og andre resultatmål. Den kritisk syge patient kan således drage fordel af en ketogen diæt, som er blevet brugt sikkert i andre befolkningsgrupper, herunder raske forsøgspersoner med overvægtige, og hos patienter med traumer, epilepsi, hjerte-kar-sygdomme, type-2 diabetes og stofskiftesygdomme.

Mål/formål er at:

1. Vis, at det er muligt at rekruttere patienter til at modtage et ketogent foder
2. Vis, at det er muligt for forskere at rekonstituere det modulære ketogene foder på ICU.
3. Vis, at det er muligt at administrere ketogent foder til ICU-patienter uden dårlig effekt.
4. Karakteriser tidsforløbet for ketondannelse (og relaterede ændringer i relaterede metaboliske veje) som reaktion på det ketogene foder.
5. Vis, at indsamling af resultatmål, der er relevante for den efterfølgende substansundersøgelse, vil være mulig.