Metabolomics og sårheling i diabetes

Dysfunktionen af ​​sårheling ved diabetes involverer flere helingsprocesser ved formindskede inflammatoriske responser og forsinket aflejring af matrixkomponenter, sårremodellering og lukning. Ydermere øger hyperglykæmi sårs infektionsmodtagelighed. Sårene på den distale kropsdel, de diabetiske fodsår, har mere signifikante virkninger klinisk og socioøkonomisk sammenlignet med skader fra kirurgi eller tryksår.

1. Trang til nye behandlinger hos patienter med diabetiske fodsår:

   1.1. Fakta: Diabetisk fodsår (DFU) er en stor komplikation til diabetes, der kan føre til tab af lemmer og for tidlig død. Ifølge en rapport fra International Diabetes Federation i 2017 er DFU også den hyppigste årsag til indlæggelse for patienter med diabetes.

   I Taiwan bliver 1 % af patienter med diabetes indlagt på hospitalet til behandling af DFU årligt. Men i betragtning af, at den lavere ekstreme amputation (LEA) er omkring 30 %, er behandlingsresultaterne naturligvis utilfredsstillende.

   1.2. Standardbehandling for DFU 1.2.1 I 2016 dannede vi en Taiwans national arbejdsgruppe om diabetisk fod under autorisation af Diabetes Association of the Republic of China og offentliggjorde efterfølgende en diabetisk fodvejledning i Taiwan i 2017 (ISBN 978-986-82436- 8-2). Derudover har jeg også deltaget i skrivningen af ​​en klinisk fodplejevejledning udgivet 2017 af International Diabetes Federation. 1.2.2 Disse to mest opdaterede retningslinjer beskriver diagnosticering, håndtering og forebyggelse for patienter med DFU'er med specifikt fokus på (1) infektion, (2) perifere arteriesygdomme, (3) sårpleje og kirurgisk indgreb og (4) aflastning og risici reduktion. Der blev også givet forslag til passende medicin til patienter med forskellige kliniske karakteristika. Ikke desto mindre kræver den optimale heling af et fodsår, ud over at behandle akutte infektioner og lemmeriskæmi, behandling af de komplekse biologiske og molekylære hændelser med cellemigration og -proliferation og af ekstracellulær matrixaflejring, remodellering og vævsmikrocirkulation. Derfor er prognosen for patienter med DFU stadig utilfredsstillende på verdensplan. Nye behandlinger er derfor nødvendige for at give bedre vævsheling hos patienter med diabetes. Desværre har de seneste resultater af veldesignede nye behandlinger til patienter med DFU været skuffende.

2. Ernæringens rolle i sårheling Forholdet mellem ernæring og sårheling, hvad enten det er efter skade eller kirurgisk indgreb, har været anerkendt i århundreder, og tilstrækkeligt kulhydrat-, fedt- og proteinindtag vides at være nødvendigt for at heling kan finde sted. Sårsvigt, som afspejlet af sårinfektioner og/eller forsinket heling, bidrager væsentligt til den økonomiske byrde, der pålægges sundhedssystemer verden over.

   2.1. Molekylær patogenese af diabetisk sårheling Hos raske individer kræver sårheling vedligeholdelse af flere signaler (cytokiner og kemokiner) frigivet af keratinocytter, fibroblaster, endotelceller, makrofager og blodplader. Under sår-induceret hypoxi inducerer VEGF frigivet af makrofager, fibroblaster og epitelceller nitrogenoxidsyntase (NOS), hvilket resulterer i en stigning i nitrogenoxid (NO) niveauer.

   2.2. Ernæringens rolle i sårheling hos patienter med diabetes Undersøgelser har vist, at ændringer i energi-, kulhydrat-, protein-, fedt-, vitamin- og mineralstofskiftet påvirker helingsprocessen12. Tab af protein på grund af protein-kalorie fejlernæring, den mest almindelige form for fejlernæring, fører til nedsat sårtrækstyrke, nedsat T-cellefunktion, nedsat fagocytisk aktivitet og nedsat komplement- og antistofniveauer, hvilket i sidste ende mindsker kroppens evne til at forsvare såret mod infektion.

   Desuden øger sår metaboliske hastigheder, katekolaminniveauer, tab af total kropsvand og cellulær proteinomsætning, hvilket resulterer i en generel katabolismetilstand.

   Patienter med diabetes har en betydeligt nedsat evne til at hele sår og udviser derfor øgede komplikationsrater sammenlignet med deres euglykæmiske modstykker. Mekanismerne på arbejde er multifaktorielle og skal verificeres yderligere. Nylige beviser har vist, at patienter med diabetes udviser en formindsket tidlig inflammatorisk respons og hæmning af fibroblast- og endotelcelleaktiviteter. Efterfølgende, når inflammatoriske celler til sidst ankommer til skadestedet, initierer de en forlænget inflammatorisk fase, der resulterer i forsinket aflejring af matrixkomponenter, omdannelse af sår og lukning. Ydermere interfererer hyperglykæmi med den cellulære transport af ascorbinsyre ind i fibroblaster og leukocytter og nedsætter leukocytkemotaksi. Derudover er patienter med diabetes mere modtagelige for infektion2 på grund af nedsat værtsresistens og fagocytoseevne.

3. Foreløbige data fremhæver L-arginins rolle i sårheling hos patienter med DFU. I vores diabetiske fodcenter har vi konsekvent observeret, at et lavere serumalbuminniveau er en uafhængig risikofaktor for amputation af lavere ekstremiteter (LEA). Desuden identificerede vi en sammenhæng mellem ernæringsstatus og behandlingsresultater hos patienter med lemmer-truende DFU. Ved at bruge værktøjerne Mini Nutritional Assessment (MNA) og Geriatric Nutritional Risk Index (GNRI) bekræftede vi en høj forekomst af ernæringsproblemer blandt disse patienter. Vi identificerede endvidere, at patienternes ernæringsstatus var en uafhængig prædiktor for akutte behandlingsresultater.

For nylig analyserede vi effekten af ​​metabolomiske molekyler og kliniske og sårkarakteristika på de 1-årige resultater af sårheling hos patienter med lemmer-truende fodsår.