Tiamiinin vs. lumelääkkeen vaikutus VO2:een kriittisissä sairauksissa (TVO2_RCT)

Kahden viime vuosikymmenen aikana on tehty laajaa tutkimusta hapen toimittamisen (DO2) ja hapen käytön (VO2) roolista kriittisissä sairauksissa. VO2 riippuu sydämen minuuttitilavuudesta, valtimoiden happipitoisuudesta ja kehon kyvystä poistaa happea tehokkaasti verestä. Hapen tarve kasvaa kriittisissä sairauksissa, kun keho menee kataboliseen tilaan, ja alhaisempi VO2 on yhdistetty korkeampiin laktaattitasoihin ja huonompiin tuloksiin. Vaikka DO2:n nousun on aiemmissa tutkimuksissa osoitettu nostavan VO2:ta joillakin potilailla, muut tutkijat ovat havainneet, että monet kriittisesti sairaat potilaat eivät kyenneet osoittamaan VO2:n nousua huolimatta sydänindeksin (CI) ja DO2:n ylinormaaleista arvoista. Tällä ryhmällä, toisin kuin potilailla, joiden VO2 nousi CI:n ja DO2:n nousun myötä, tulokset olivat erittäin huonot, mikä viittaa siihen, että kyvyttömyys erottaa happea verestä antaa huonomman ennusteen.

Tiamiinin puutos voi ilmetä monella tavalla, mutta tiamiinin puutteesta johtuva märkä beriberi-oireyhtymä sisältää maitohappoasidoosin, sydämen vajaatoiminnan ja verisuonia laajentavan sokin, joka on samanlainen kuin sepsis ja muut kriittisen sairauden muodot. Mekanismi, jolla tiamiinin puutos aiheuttaa toimintahäiriöitä, perustuu vitamiinin olennaiseen rooliin Krebsin kierrossa ja pentoosifosfaattireitissä. Riittävän tiamiinin puute johtaa siihen, että pyruvaatti ei pääse Krebsin kiertokulkuun, mikä estää aerobista aineenvaihduntaa. Tästä johtuva aerobisen aineenvaihdunnan väheneminen ja anaerobisen aineenvaihdunnan lisääntyminen johtaa kudosten hapenkulutuksen vähenemiseen ja maitohapon tuotannon lisääntymiseen.

Ryhmämme on aiemmin havainnut, että yli 20 %:lla kriittisesti sairaista sepsispotilaista on tiamiinipuutos 72 tunnin kuluessa ilmaantumisesta. Septisen shokin koiramallissa Lindenbaum ym. ovat osoittaneet, että tiamiinitasoista riippumatta tiamiinilisä paransi laktaatin puhdistuman ja keskimääräisen valtimopaineen lisäksi myös VO2:ta. VO2 max -arvon nousua on myös kuvattu tiamiinin antamisen jälkeen terveille vapaaehtoisille. Aikaisemmassa avoimessa tutkimuksessamme havaitsimme, että 200 mg:n kerta-annos laskimonsisäistä tiamiinia kriittisesti sairaille potilaille johti tilastollisesti merkitsevään VO2-arvon nousuun potilailla, joilla oli normaali tai kohonnut sydämen minuuttitilavuus, mikä viittaa siihen, että tiamiini saattaa lisätä eritystä. VO2-komponentti, jopa ilman absoluuttista tiamiinin puutetta. Tätä vaikutusta ei havaittu potilailla, joilla oli alhainen sydämen minuuttitilavuus.

VO2:n tiedetään nousevan tulehdustiloissa, mikä heijastaa lisääntynyttä energiankulutusta. Aiemmat tutkimukset ovat osoittaneet, että VO2 vähenee toimenpiteillä, kuten kuumeen hallinnassa. Huolimatta siitä, että VO2 on kriittisesti sairaiden potilaiden normaalia korkeampi, pääteelinvaurio ja maitohappoasidoosi viittaavat siihen, että se ei ole tarpeeksi korkea vastaamaan kriittisesti sairaan kehon aineenvaihduntatarpeita. Jos pystymme lisäämään VO2:ta edelleen kriittisesti sairailla potilailla, voisimme mahdollisesti auttaa ylläpitämään aerobista aineenvaihduntaa ja vähentämään kudosten hypoksiaa ja siitä aiheutuvia elinvaurioita. Hypoteesimme on, että tiamiinin suonensisäinen antaminen kriittisesti sairaille potilaille, joilla ei ole epänormaalin matalaa sydänindeksiä, lisää VO2:ta.

Käytämme anestesiamonitoria kaasunvaihtomoduulilla mittaamaan VO2:ta jatkuvasti 9 tunnin ajan. Kolmen tunnin kuluttua lähtötilanteen VO2-tiedot kerätään, tiamiinin perustaso, laktaatti ja keskuslaskimon O2-saturaatio saadaan. Sitten annetaan kerta-annos 200 mg IV tiamiinia, ja sitten kerätään 6 tunnin tiamiinin jälkeisiä tietoja. Seulomme kaikki suostuvat potilaat, joiden sydänindeksiä emme tiedä, non-invasiivisella sydänindeksimittauksella käyttäen Cheetah non-invasiivista sydämen minuuttitilavuusmittaria (NICOM). Emme ota mukaan potilaita, joiden sydänindeksi on pienempi tai yhtä suuri kuin 2,4 l/min/m2, koska alustavat tietomme osoittavat, että nämä potilaat eivät lisänneet VO2:ta vasteena tiamiinille. Kaikkien mukana olevien potilaiden sydänindeksiä seurataan jatkuvasti tutkimuksen aikana NICOM:n toimesta, jotta voidaan arvioida, onko VO2:n ja sydänindeksin välillä yhteyttä. Potilailta otetaan myös verta metabolomiseen paneeliin ennen tiamiinia tai lumelääkettä ja sen jälkeen sen arvioimiseksi, onko tiamiinilla vaikutusta metabolomiin.