Stratégies pour réduire l'atrophie musculaire organique dans l'unité de soins intensifs (STROMA-ICU)

La fonte musculaire aiguë survient tôt et rapidement au cours de la première semaine d'une maladie grave et contribue considérablement à la faiblesse acquise à l'USI. La fonte musculaire et la faiblesse qui en résulte sont associées à une libération retardée de la ventilation mécanique, à une durée d'hospitalisation prolongée (LOS), à une incapacité fonctionnelle à long terme et à une moins bonne qualité de vie. De plus, un faible volume musculaire et une faiblesse acquise en USI augmentent le risque de mortalité chez les patients gravement malades. Bien que plusieurs facteurs accélèrent probablement la fonte des muscles squelettiques pendant une maladie grave (p. masse chez les patients en soins intensifs.

La masse musculaire est maintenue grâce à une dégradation et une synthèse équilibrées des protéines. En tant que tel, pour que l'émaciation se produise, les voies cataboliques doivent être augmentées par rapport aux processus anaboliques. En général, l'état nutritionnel est un facteur important pour le maintien de l'homéostasie des muscles squelettiques. Cependant, un apport calorique adéquat est souvent difficile chez les patients en soins intensifs et des données récentes suggèrent qu'un apport élevé en protéines au début d'une maladie grave peut avoir un impact négatif sur la synthèse des protéines musculaires. De plus, les essais cliniques (ECR) randomisés et contrôlés par placebo chez des patients en soins intensifs ne soutiennent pas l'utilisation d'une administration précoce agressive de macronutriments. Ces découvertes soulignent la nécessité de thérapies ciblées pour améliorer les voies anaboliques, ce qui peut améliorer les résultats cliniques chez les patients gravement malades.

L'acide aminé leucine est largement considéré pour ses effets anabolisants sur le métabolisme musculaire, mais les concentrations requises pour maximiser ses effets anti-protéolytiques sont bien supérieures aux concentrations requises pour stimuler au maximum la synthèse des protéines. Cela a abouti à la recherche de métabolites de la leucine qui pourraient également être de puissants médiateurs des processus anabolisants dans le muscle squelettique - l'un de ces composés est le β-hydroxy-β-méthylbutyrate (HMB).

On pense que le HMB facilite principalement la synthèse des protéines par la stimulation de la cible mammifère de la rapamycine (mTOR), une protéine kinase sensible aux stimuli mécaniques, hormonaux et nutritionnels qui joue un rôle central dans le contrôle de la croissance cellulaire. En effet, des études précliniques démontrent que la supplémentation en HMB augmente la phosphorylation de mTOR ainsi que ses cibles en aval. Les données précliniques suggèrent également que la supplémentation en HMB entraîne une augmentation des taux de facteur de croissance analogue à l'insuline 1 (IGF-1) du muscle squelettique, ce qui peut stimuler davantage mTOR. De plus, le HMB peut influencer les niveaux systémiques de myostatine, un régulateur négatif clé de la croissance des muscles squelettiques matures. Il a été démontré que la myostatine réduit la synthèse des protéines musculaires en inhibant la signalisation mTOR et en augmentant les mécanismes protéolytiques. Des données précliniques récentes suggèrent que le HMB pourrait réduire les niveaux de myostatine et atténuer l'atrophie des muscles squelettiques. De plus, des données précliniques ont montré que le HMB stimule également la libération d'irisine, une myokine récemment découverte, qui régule à la hausse l'IGF-1 et inhibe la myostatine.

D'autre part, on pense que la protéolyse du muscle squelettique se produit principalement par le système ubiquitine-protéasome, qui est un système protéolytique dépendant de l'énergie qui dégrade les protéines intracellulaires. On pense que l'activité de cette voie est régulée par l'expression du facteur nucléaire kappa B (NF-κB), qui est considérablement augmenté dans des conditions telles que le jeûne, l'immobilisation, l'alitement et dans divers états pathologiques. Dans des études précliniques, il a été démontré que le HMB diminue l'expression du protéasome et réduit l'activité de cette voie pendant les états cataboliques. En outre, on pense que les protéases caspase (en particulier, la caspase protéase-3 et la caspase protéase-9) induisent une protéolyse du muscle squelettique par apoptose des myonucléi. Les données précliniques suggèrent que dans les états cataboliques, le HMB atténue la régulation à la hausse des caspases, ce qui, à son tour, réduit l'apoptose myonucléaire et réduit la dégradation des protéines musculaires squelettiques.

Les essais contrôlés randomisés (ECR) qui ont évalué l'effet de la supplémentation en HMB sur les résultats cliniques chez les patients atteints de maladies chroniques sont limités, et encore moins d'études ont évalué ses effets sur le métabolisme des muscles squelettiques pendant une maladie grave. De plus, malgré des preuves précliniques convaincantes, les mécanismes exacts sous-jacents à l'effet de la supplémentation en HMB pendant le stress catabolique aigu chez l'homme ne sont pas bien définis.

Par conséquent, l'objectif des chercheurs est d'étudier l'impact d'une supplémentation précoce en HMB sur la masse musculaire squelettique chez les patients chirurgicaux en soins intensifs et d'explorer les mécanismes par lesquels le HMB peut exercer des effets bénéfiques sur le métabolisme des muscles squelettiques au cours d'une maladie grave.