Keto-dieta para pacientes en cuidados intensivos intubados COVID-19 (KICC-COVID19)

La enfermedad por coronavirus (COVID-2019) es una enfermedad viral devastadora que se originó en Wuhan, China, a finales de 2019. El número de casos confirmados en todo el mundo casi ha alcanzado los 2 millones y más de 125.000 personas han muerto. Los primeros estudios de Wuhan informaron una tasa de mortalidad del 2-3% con tasas más bajas en las provincias circundantes a medida que se propagaba la enfermedad (más cerca del 0,7% de los casos confirmados). Una causa hipotética de la tasa de mortalidad más alta en Wuhan en comparación con las regiones circundantes fue el rápido "aumento" de infecciones por COVID-19 antes de que se identificara la enfermedad y se implementara el distanciamiento social. Los pacientes críticos desarrollaron síndrome de dificultad respiratoria aguda con edema pulmonar inflamatorio e hipoxemia potencialmente mortal que requirió ventilación mecánica. Esto resultó en una presión significativa sobre los recursos de atención médica, como la disponibilidad de ventiladores mecánicos para tratar a pacientes con insuficiencia respiratoria aguda. A medida que la enfermedad se propaga por todo el mundo, las estrategias para reducir la duración de la asistencia respiratoria en pacientes con COVID-19 podrían reducir significativamente la morbilidad y la mortalidad de estas personas y de los futuros pacientes que requieran este recurso para salvar vidas gravemente limitado.

Las alteraciones en la composición de macronutrientes pueden aprovecharse para mejorar la ventilación y la inflamación en pacientes con COVID-19. La dieta cetogénica es una dieta alta en grasas, baja en carbohidratos y adecuada en proteínas que promueve la producción de cuerpos cetónicos a través del metabolismo hepático de los ácidos grasos. Se ha demostrado que las dietas ricas en grasas y bajas en carbohidratos reducen la duración del soporte del ventilador y el dióxido de carbono a presión parcial en pacientes con insuficiencia respiratoria aguda. El cambio de la glucosa a la oxidación de grasas reduce el cociente respiratorio, lo que reduce la cantidad de dióxido de carbono producido. Esto reduce las demandas del ventilador y puede mejorar la oxigenación al reducir los niveles de dióxido de carbono alveolar y, en última instancia, reducir el tiempo de ventilación mecánica. Un estudio publicado en 1989 comparó a 10 participantes intubados por insuficiencia respiratoria aguda y asignados al azar a una dieta alta en grasas y baja en carbohidratos y 10 participantes que recibieron una dieta estándar isocalórica e isonitrogenada y mostró una disminución en la presión parcial de dióxido de carbono del 16% en el grupo de dieta cetogénica en comparación con un aumento del 4% en el grupo de dieta estándar (p = 0,003). Los pacientes en el grupo de dieta rica en grasas tuvieron una media de 62 horas menos en un ventilador (p = 0,006) en comparación con el grupo de control.

La dieta rica en grasas utilizada en el estudio tenía una proporción de 1,2:1 de grasas a proteínas y carbohidratos combinados en gramos. La dieta cetogénica, que se ha utilizado de forma segura y eficaz en pacientes con epilepsia crónica durante casi un siglo y, más recientemente, en pacientes intubados en estado crítico para el tratamiento del estado epiléptico refractario y superrefractario, tiene una proporción de 4:1 (90 % de grasa kilocalorías). Mientras que una dieta con una proporción de 1:1 puede producir un estado de cetosis metabólica leve (típicamente ~ 1 mmol/L de betahidroxibutirato del cuerpo cetónico, medido en suero), una dieta cetogénica con una proporción mayor de 4:1 puede producir niveles más altos de betahidroxibutirato del cuerpo cetónico y más rápidamente (hasta 2 mmol/L dentro de las 24 horas posteriores al inicio). Un estudio de pacientes obesos tratados con una dieta cetogénica informó que los aumentos en la producción de cuerpos cetónicos se correlacionaron con una presión parcial más baja de los niveles de dióxido de carbono. Un estudio más reciente mostró que los pacientes con epilepsia refractaria tenían una reducción en el cociente respiratorio y una mayor oxidación de ácidos grasos sin un cambio en el gasto de energía respiratoria con el uso crónico de la dieta cetogénica. Estos hallazgos se replicaron en sujetos sanos con dieta cetogénica en comparación con un grupo de control y los pacientes con dieta cetogénica también tuvieron una reducción significativa en la producción de dióxido de carbono y la presión parcial de dióxido de carbono. Los autores concluyeron que una dieta cetogénica puede disminuir las reservas corporales de dióxido de carbono y que el uso de una dieta cetogénica puede ser beneficioso para los pacientes con insuficiencia respiratoria. Incluso en pacientes sin hipercapnia (principalmente insuficiencia respiratoria hipóxica), la reducción de la producción de dióxido de carbono permite reducir los volúmenes corrientes, una piedra angular del tratamiento del síndrome de dificultad respiratoria aguda.

Además de reducir la presión parcial de dióxido de carbono, la cetosis metabólica reduce la inflamación sistémica. Este mecanismo podría aprovecharse para detener la tormenta de citocinas característica de la infección por COVID-19. Varios estudios proporcionan evidencia de que la producción de citoquinas proinflamatorias se reduce significativamente en animales alimentados con una dieta cetogénica en una variedad de modelos de enfermedades. En un modelo de roedores de la enfermedad de Parkinson, se encontró que los ratones tenían niveles significativamente reducidos de citocinas proinflamatorias secretadas por macrófagos interleucina-1β, interleucina-6 y factor de necrosis tumoral alfa después de 1 semana de tratamiento con una dieta cetogénica. Del mismo modo, las ratas pretratadas con una dieta cetogénica antes de la inyección de lipopolisacárido para inducir la fiebre no experimentaron un aumento de la temperatura corporal ni de la interleucina-1β, mientras que se observaron aumentos significativos en los animales de control no pretratados con una dieta cetogénica. En un modelo de ratón de enfermedades mediadas por NLRP3, así como monocitos humanos, el cuerpo cetónico beta-hidroxibutirato inhibió la producción de interleucina-1β e interleucina-18 mediada por el inflamasoma NLRP3. Estos hallazgos se han replicado en varios estudios recientes en animales y estudios preliminares en humanos. La hipótesis de este estudio es que a través de la inducción de cetosis metabólica combinada con la restricción de carbohidratos, una dieta cetogénica protege contra la tormenta de citoquinas en COVID-19. Con sus propiedades antiinflamatorias y reductoras de dióxido de carbono, una dieta cetogénica puede convertirse en un componente importante del arsenal del síndrome de dificultad respiratoria aguda con relevancia inmediata para la pandemia actual de COVID-19.