Aminosäurestoffwechsel bei ernährten chirurgisch kritisch kranken Patienten

Einleitung Sarkopenie ist definiert als fortschreitender generalisierter Verlust von Masse, Kraft und Funktion der Skelettmuskulatur. Sarkopenie durch Bewegungsmangel ist ein bekanntes Phänomen und wird meist als normaler Bestandteil des Alterns oder bei bestimmten Krankheiten und pathogenen Prozessen beobachtet. Wichtige assoziierte Faktoren, die die Entwicklung von Sarkopenie verursachen, können als Wechselwirkungen von Umwelt- und Hormonfaktoren, Grunderkrankungen, Aktivierung von Entzündungswegen, mitochondriale Dysfunktion, reduzierte Anzahl von Satellitenzellen und Verlust von neuromuskulären Verbindungen zusammengefasst werden.

Erworbene Intensivschwäche (ICU-AW), früher bekannt als Critical-Illness-Polyneuropathie, ist eine Diagnose, die immer häufiger vorkommt, da die Überlebensraten nach langem Krankenhausaufenthalt auf der Intensivstation häufiger sind. Es ist durch eine primäre axonale Degeneration ohne Demyelinisierung gekennzeichnet, die typischerweise motorische Nerven stärker als sensorische Nerven betrifft.

ICU-AW betrifft die Gliedmaßen (insbesondere die unteren Extremitäten) in einem symmetrischen Muster. Die Schwäche ist am deutlichsten in proximalen neuromuskulären Bereichen (z. B. Schultern und Hüftgürtel). Außerdem kann eine Beteiligung der Atemmuskulatur auftreten und die Entwöhnung von der mechanischen Beatmung erschweren.

Es wird angenommen, dass die pathophysiologischen Mechanismen der auf der Intensivstation erworbenen Schwäche multifaktoriell sind. Einige vermutete Faktoren umfassen eine gestörte Mikrozirkulation und Hyperglykämie. Es hat sich gezeigt, dass eine strenge Glukosekontrolle bei Intensivpatienten das Risiko für ICU-AW reduziert (obwohl es mit anderen unerwünschten Ereignissen in Verbindung gebracht wurde). Die Natriumkanal-Kanalopathie ist auch eine erforschte Ursache für ICU-AW. Muskelschwund auf der Intensivstation steht in der Regel im Zusammenhang mit Bettlägerigkeit und mangelnder Mobilität, erhöhter Ubiquitination und unzureichender Proteinzufuhr, die mit einer großen negativen Stickstoffbilanz einhergeht. Zusätzlich trägt die mechanische Belüftung stark zu diesem Problem bei. Dies war besonders relevant bei posttraumatischen/chirurgischen Langzeitpatienten.

In den vergangenen Jahren wurden große Fortschritte bei der Untersuchung von Proteinbilanz, -abbau und -synthese unter Verwendung stabiler Isotopentracer bei verschiedenen Erkrankungen erzielt. In einer auf der PICU (1-5) und ICU (6, 7) durchgeführten Studie zur Messung von Plasmaaminosäuren während einer kritischen Erkrankung wurden stabile Phenylalanin-, Tyrosin-Leucin-, Arginin- und Citrullin-Isotope ohne Sicherheitsprobleme intravenös verwendet. Eine weitere Studie wurde an Erwachsenen durchgeführt, die an COPD litten, zusammen mit gesunden Erwachsenen, wobei stabile Isotope von Phenylalanin, Tyrosin, Leucin, Isoleucin und Valin verwendet wurden (8). Während der Studie wurden die Isotope sowohl parenteral als auch enteral verabreicht. Die Studie zeigte signifikante Veränderungen bei der Splanchnic-Extraktion verschiedener Aminosäuren und einen höheren BCAA-Umsatz bei COPD-Patienten. Anhand der Theorie, dass ergänzende Milch den erhöhten BCAA-Umsatz bei COPD-Patienten kompensieren kann, zeigte die Isotopenanalyse, dass sich diese Theorie als falsch erwiesen hat und die Schlussfolgerung war, dass Veränderungen im BCAA-Stoffwechsel trotz normaler Plasmaspiegel bei normalgewichtiger COPD vorhanden sind. Weitere Forschung ist notwendig, um einen Weg zu finden, dies zu kompensieren. Diese Studien und andere neuere Studien (9-19) zeigen uns die Sicherheit in Bezug auf die Verwendung stabiler Isotopen-Tracer, ob IV oder PO, während sie uns die Möglichkeit geben, den Metabolismus von Aminosäuren in allen möglichen pathologischen Zuständen zu beurteilen.

Hypothese & Ziel der Studie Wir glauben, dass es auf Basis der aktuellen Literatur wichtige Unterschiede zwischen kritisch kranken Patienten und gesunder Bevölkerung im Aminosäureprofil und der Verteilung im Körper sowie im Auf- und Abbau gibt.

Das Ziel der Studie ist es, diese Unterschiede bei langen Aufenthalten auf der Intensivstation (über 7 Tage), die nach einer chirurgischen/traumatischen Verletzung auf der Intensivstation aufgenommen wurden, zu messen und zu versuchen, die zukünftige Behandlung und Forschung auf diesem Gebiet auszurichten.