Tehostettu proteiinin saanti lihasproteiinisynteesin tukemiseksi teho-osastolla (IPA-IC)

Kriittisten sairauksien monimutkaisuus - Kriittinen sairaus kattaa vaikeiden sairauksien, kuten vakavan trauman tai sepsiksen, etenemisen, jotka häiritsevät kehon homeostaasia. Tämä epätasapaino lisää alttiutta elintärkeiden elinten toimintahäiriöille, mikä aiheuttaa välittömiä hengenvaarallisia seurauksia ilman nopeaa intensiivistä lääketieteellistä tukea sairaaloissa. Kriittisesti sairaiden potilaiden keskeinen huolenaihe on nopeasti alkava luustolihasten kuihtuminen, mikä johtaa tilaan, joka tunnetaan nimellä tehohoitoyksikössä hankittu heikkous (ICU-AW). Tämä lihasheikkous liittyy läheisesti pidentyneeseen mekaaniseen ventilaatioon ja korkeampaan sairastuvuuteen ja kuolleisuuteen. Jopa toipumisen jälkeen potilaat kärsivät usein pitkäaikaisista fyysisistä vammoista ja vammoista, mikä johtaa tehohoidon jälkeiseen oireyhtymään (PICS). Lihasheikkous voi kestää useita vuosia tehoosaston kotiutuksen jälkeen, mikä lisää terveydenhuoltokustannuksia ja heikentää elämänlaatua. Ottaen huomioon syvälliset vaikutukset sekä lyhyen että pitkän aikavälin tuloksiin yhdistettynä tehokkaiden strategioiden puuttumiseen lihasten haastumisen ja heikkouden ehkäisemiseksi, ovat edelleen suuria haasteita nykyaikaisessa tehohoidon lääketieteessä.

Luuston lihasproteiinien epätasapaino – Luuston lihasmassaa säätelee lihasproteiinisynteesin, hajoamisen ja laskostumisen välinen tasapaino. Vakaissa olosuhteissa proteiinit palvelevat rakenteellisia ja toiminnallisia tarkoituksia, jotka ovat tärkeitä kasvulle, palautumiselle ja sopeutumiselle. Kriittinen sairaus kuitenkin muuttaa proteiinin dynamiikkaa. Proteiinin laskostumisen häiriö voi johtaa vaurioituneiden proteiinien kertymiseen, mikä aiheuttaa proteiinin laadun heikkenemistä, kun taas proteiinisynteesin ja hajoamisen välinen epätasapaino voi johtaa määrän vähenemiseen. Kriittisesti sairaat potilaat kokevat usein metabolisen siirtymän kohti katabolista tilaa, jossa luurankolihakset hajoavat täyttämään energiantarpeen. Erityisesti tämän katabolisen vaiheen aikana lihasproteiineista tulee ensisijainen polttoaineen lähde, ja lihasproteiinien hajoamisnopeus ylittää synteesin. Tämä nopea lihasproteiinin menetys voi johtaa jopa 18 %:n lihasmassan vähenemiseen tehohoitojakson 10 ensimmäisen päivän aikana, mikä johtaa lopulta lihasten surkastumiseen.

Aiemmissa tutkimuksissa on käytetty typpitasapainon arviointeja ja stabiileja isotooppitekniikoita koko kehon proteiinien kiertokulun arvioimiseksi. Kuitenkin vain muutamassa tutkimuksessa on erityisesti mitattu lihasproteiinisynteesin (MPS) nopeuksia kriittisesti sairailla potilailla, jotka käyttivät suonensisäisiä stabiileja isotooppiinfuusioita. Nämä mittaukset kattavat tyypillisesti lyhyitä kestoja (alle 9 tuntia), mikä tekee havaintojen ekstrapoloimisesta pitkän aikavälin tuloksiin haastavaa johtuen aminohappojäljitystekniikoiden luontaisista rajoituksista. Sopeutuminen lihasten vajaakäyttöön, tulehdukseen ja kataboliseen stressiin tapahtuu todennäköisesti useiden päivien tai viikkojen aikana tuntien sijaan. Lupaava vaihtoehto on oraalinen deuteroitu vesi (D2O), joka mahdollistaa MPS:n arvioinnin pidemmän ajanjakson (päivien tai viikkojen) aikana. Ryhmämme nykyisessä tutkimuksessa käytettiin D2O:ta saadakseen tietoa lihassynteesin nopeuksista useiden tehohoitopäivien aikana. Tämä uraauurtava tutkimus muodostaa kriittisiä lähtötietoja tulevaa tutkimusta varten.

Proteiinin nauttiminen keskeisenä modulaattorina - Potilaan toipumisen parantamiseksi suositellaan lihasten menettämiseen tähtääviä toimenpiteitä. Euroopan kliinisen ravitsemus- ja aineenvaihduntayhdistyksen (ESPEN) 2019 suuntaviivat korostavat ravitsemustuen tärkeyttä koneellisesti ventiloiduille tehohoitopotilaille. Erityisesti ravinnon proteiinit ja niiden aminohappokoostumus ovat avainasemassa luurankolihasten kuivumisen vähentämisessä ja pitkäaikaisten kliinisten tulosten parantamisessa. Ruokavalion proteiinin tehokkuutta stimuloida MPS:ää säätelevät kuitenkin erilaiset fysiologiset tekijät, kuten ravinnon proteiinien pilkkominen ja aminohappojen imeytyminen, splanchninen aminohapporetentio, aterian jälkeinen insuliinin vapautuminen, luustolihaskudoksen perfuusio, aminohappojen otto lihasten kautta ja myosellulaarinen signaali. Nykyiset kansainväliset ohjeet suosittelevat kohonnutta proteiinin saantia kriittisesti sairaiden potilaiden välillä 1,2–2,0 g proteiinia/painokilo/vrk, mikä ylittää terveille henkilöille suositukset. Näistä laajalti hyväksytyistä ohjeista huolimatta havainnointitutkimukset ovat raportoineet, että teho-osastopotilaiden todellinen proteiinin saanti jää usein näiden tavoitteiden alapuolelle, välillä 0,7-1,2 g/kg/vrk. Viimeaikaiset tutkimukset osoittivat enteraalisesti annetun proteiinin tehokkaan ruoansulatuksen ja imeytymisen. Siitä huolimatta aterian jälkeiset lihasproteiinisynteesiluvut olivat paljon alhaisemmat kriittisesti sairailla potilailla kuin terveillä vapaaehtoisilla. Tämä osoittaa, että kriittinen sairaus ei heikennä ravinnon proteiinien sulamista ja aminohappojen imeytymistä. Ravinnon proteiiniperäisten aminohappojen sisällyttäminen luurankolihasproteiiniin on kuitenkin tylsää, mikä edustaa anabolista vastustuskykyä ravinnon proteiinille. Tämä anabolinen resistenssi korostaa lihasproteiinien aineenvaihdunnan monimutkaisuutta kriittisesti sairailla potilailla ja korostaa tehokkaiden strategioiden tarvetta luurankolihasten tuhlaamisen vähentämiseksi.

Lisäksi, vaikka korkeamman proteiinin saannin on osoitettu lisäävän MPS:ää, viimeaikaiset tutkimukset viittaavat siihen, että ylempi kynnys 2,0 g/kg/vrk voi vaikuttaa negatiivisesti terveyteen liittyvään elämänlaatuun parantamatta toiminnallisia tuloksia jopa 180 päivää teho-osastolle ottamisen jälkeen. Kun otetaan huomioon nämä ristiriitaiset havainnot, kohonneen proteiinin saannin tarkka vaikutus MPS:ään kriittisesti sairailla potilailla on edelleen epäselvä, mikä vaatii lisätutkimuksia optimaalisen proteiinitarpeen määrittämiseksi kriittisen sairauden aikana.

Lyhyesti sanottuna tämän prospektiivisen tutkimuksen tavoitteena on arvioida normaalin (1,0 g/kg/d) vs. kohonneen (1,5 g/kg/d) enteraalisen proteiinin annon vaikutusta lihasproteiinisynteesiin ja lihasten ominaisuuksiin kriittisesti sairailla potilailla. Tämä tutkimus tarjoaa arvokkaita näkemyksiä tehokkaiden ravitsemustoimenpiteiden kehittämiseksi, joilla puututaan luustolihasten tuhlautumiseen kriittisissä sairauksissa.