L'effet anabolisant de la nutrition périopératoire avec de l'insuline chez les patients subissant un PAC

La chirurgie à cœur ouvert est associée à une réponse catabolique qui se caractérise par une hyperglycémie et une perte de protéines du corps entier. Les résultats d'une étude précédente ont démontré une réduction de la dégradation et de la synthèse des protéines du corps entier chez les patients recevant de l'insuline et des quantités isocaloriques de glucose (pince hyperinsulinémique-normoglycémique, HNC) après une chirurgie de pontage aortocoronarien (CABG). Parce que l'oxydation des protéines n'a pas changé et que les concentrations circulantes d'acides aminés ont diminué (hypoaminoacidémie) en présence d'insulinothérapie, le bilan protéique du corps entier est resté négatif, c'est-à-dire que les patients étaient toujours cataboliques. Les chercheurs émettent l'hypothèse que cette absence d'effet anabolisant est due à l'absence d'apport de substrat anabolique (acides aminés). L'objectif principal de cette étude est de tester l'hypothèse selon laquelle l'insuline administrée dans le cadre d'un clamp hyperinsulinémique-normoglycémique pendant et immédiatement après un PAC :

1. Induira un équilibre protéique positif dans tout le corps s'il est complété par des acides aminés intraveineux (AA) en quantités permettant de préserver les concentrations plasmatiques normales d'AA (isoaminoacidémie), et
2. Améliore encore l'équilibre protéique du corps entier s'il est combiné avec la perfusion d'AA en quantités pour augmenter les concentrations plasmatiques d'AA à des niveaux supra-normaux (hyperaminoacidémie) Le résultat principal, l'équilibre protéique du corps entier, sera mesuré 2 heures après la chirurgie en soins intensifs unité. Les objectifs secondaires comprennent (1) mesurer la synthèse de l'albumine hépatique et (2) évaluer les changements dans le milieu métabolique-endocrinien.

Méthodes : 30 patients devant subir un pontage coronarien électif nécessitant une circulation extracorporelle seront inscrits. Les patients consentants seront divisés au hasard en 3 groupes. Les patients du groupe 1 recevront HNC du début de la chirurgie jusqu'à la fin de la période d'étude de huit heures après la chirurgie. Aucun acide aminé ne sera donné. Les patients du groupe 2 recevront HNC et AA (Travasol Baxter, Deerfield IL) pendant et après la chirurgie en une quantité équivalente à 20 % de la dépense énergétique (EE) du patient telle que mesurée avant la chirurgie pour maintenir l'isoaminoacidémie. Les patients du groupe 3 recevront HNC et Travasol pendant et après la chirurgie en une quantité équivalente à 35 % de l'EE du patient pour favoriser l'hyperaminoacidémie. Le HNC consistera en une perfusion d'insuline de 5 mU/kg/min couplée à une perfusion variable de glucose (dextrose 20%) pour maintenir une normoglycémie (4-6 mmol/L). L'équilibre protéique du corps entier sera évalué par la cinétique du traceur L-[1-13C]leucine. Le bilan protéique sera calculé comme la synthèse protéique moins le taux d'apparition de la leucine (Ra) avec des valeurs positives indiquant l'anabolisme et des valeurs négatives le catabolisme. Le métabolisme du glucose dans l'ensemble du corps sera évalué par des traceurs isotopes stables [6,6-2H2]glucose. La synthèse de l'albumine hépatique sera déterminée en utilisant une perfusion continue amorcée de L-[2H5]phénylalanine. Les mesures préopératoires seront effectuées le matin avant l'opération. Les études postopératoires seront menées 2 heures après la chirurgie dans l'unité de soins intensifs. Les patients seront suivis pendant 12 heures après la chirurgie. La cinétique de la leucine du corps entier entre les deux groupes sera analysée par ANOVA pour des mesures répétées. La signification statistique sera fixée à P<0,05. Toutes les valeurs de p présentées sont bilatérales.

Cinétique du traceur :

Les mesures du métabolisme de la leucine et du glucose dans le corps entier ont été effectuées dans des conditions post-absorptives la veille de la chirurgie et, après l'opération, dans l'unité de soins intensifs. La cinétique plasmatique du glucose et de la leucine, c'est-à-dire le taux d'apparition (Ra) du glucose et de la leucine, l'oxydation de la leucine et l'élimination non oxydante de la leucine, a été déterminée par une infusion constante amorcée de quantités traceuses de L-[1-13C]leucine et de [6 ,6-2H2]glucose. Des échantillons de sang et d'air expiré ont été prélevés, avant la perfusion, pour analyser les enrichissements de base. Des doses d'amorçage de NaH13CO3 (1 µmol/kg, po), de L-[1-13C]leucine (4 µmol/kg, iv) et de [6,6-2H2]glucose (22 µmol/kg, iv) ont été administrées suivies par l'infusion de L-[1-13C]leucine (0,06 µmol.kg-1.min-1) et [6,6-2H2]glucose (0,44 µmol.kg-1.min-1). Pour la détermination des enrichissements isotopiques 13CO2, quatre échantillons d'haleine expirée ont été prélevés après 150, 160, 170 et 180 minutes d'infusion isotopique.

La cinétique de la leucine et du glucose du corps entier a été calculée par la technique de dilution isotopique conventionnelle en utilisant un modèle aléatoire à deux pools dans des conditions d'état d'équilibre. À l'état d'équilibre isotopique, le Ra du substrat non marqué dans le plasma est dérivé de l'enrichissement isotopique du plasma, exprimé en MPE, selon l'équation suivante : Ra = I.(MPEinf/MPEpl - 1), où I est le débit de perfusion du traceur , MPEinf est l'enrichissement en traceur dans le perfusat et MPEpl est l'enrichissement en traceur dans le plasma. Les valeurs MPE finales représentent la moyenne de toutes les mesures MPE au cours de chaque plateau isotopique. Les conditions d'état d'équilibre isotopique étaient considérées comme valides lorsque le CV des valeurs d'EMT au plateau isotopique était < 5 %.

A l'état d'équilibre isotopique, le flux de leucine (Q) est quantifié par la formule suivante : Q = S+O = B+I, où S est le taux de synthèse des protéines à partir de la leucine, O est le taux d'oxydation, B est la dégradation des protéines et I est l'apport alimentaire. De plus Q est égal à Ra (Ra = B+I) et à la vitesse de disparition (Rd ; Rd = S+O). Lorsque des études de traceurs sont effectuées à jeun, le flux de leucine est égal à B. Le taux de synthèse des protéines est calculé en soustrayant l'oxydation de la leucine du flux de leucine (S = Q-O). Le bilan protéique est calculé comme la synthèse protéique moins la leucine Ra avec des valeurs positives indiquant l'anabolisme et des valeurs négatives le catabolisme. La [1-13C]α-KIC plasmatique est utilisée pour calculer le flux et l'oxydation de la leucine. L'α-KIC est formée de manière intracellulaire à partir de la leucine et est libérée dans la circulation systémique. Il reflète l'enrichissement du pool de précurseurs intracellulaires plus précisément que la leucine plasmatique elle-même.