Substrats alternatifs chez le sujet gravement malade (ASICS)

La fonte musculaire agressive survient au début d'une maladie grave et est associée à un plus grand nombre de jours sous respirateur, à une durée accrue de séjour en unité de soins intensifs (USI) et/ou à l'hôpital, et à une altération fonctionnelle ultérieure qui peut durer des années. Les coûts des soins hospitaliers et les coûts permanents de l'utilisation des soins de santé primaires communautaires augmentent. Aucune intervention connue n'empêche ce gaspillage.

Échec bioénergétique en cas de maladie grave et potentiel d'utilisation de substrats alternatifs :

La synthèse des protéines musculaires dépend fortement de l'énergie. L'état bioénergétique du patient gravement malade est compromis, ce qui entraîne une diminution de la synthèse de l'adénosine tri-phosphate (ATP). Des altérations de la fonction mitochondriale ont été décrites à plusieurs reprises dans la littérature qui, avec d'autres processus cellulaires altérés, altèrent l'utilisation des substrats métaboliques pour la production d'ATP.

L'utilisation des glucides est altérée dans les maladies graves, en partie à cause d'une altération de la translocation du noyau à la membrane du transporteur de glucose 4 et d'une résistance accrue à l'insuline. La signalisation de l'hypoxie et l'inflammation bloquent l'activité de la pyruvate déshydrogénase par régulation positive de la pyruvate déshydrogénase kinase, augmentant ainsi la disponibilité du glucose, entraînant ainsi le métabolisme du pyruvate en lactate - l'effet Pasteur.

Les données récemment publiées par l'enquêteur suggèrent que la maladie grave altère également l'oxydation mitochondriale des acides gras dans le muscle squelettique et que la majorité des lipides fournis dans les aliments ne sont pas utilisés pour la production d'ATP. Cela peut avoir une importance clinique, étant donné que les lipides contribuent pour 29 à 43 % au contenu énergétique des formules entérales et 50 % pour les formules parentérales. Enfin, l'oxydation des acides aminés peut produire de l'ATP. Cependant, cela n'est pas forcément dans l'intérêt du patient : ces acides aminés ne sont alors plus disponibles pour la synthèse des protéines musculaires. De plus, la plupart des oxydations d'acides aminés entraînent la production de pyruvate et, par conséquent, les mêmes problèmes que ceux liés au métabolisme des glucides s'appliquent. La fourniture d'un nouveau substrat métabolique tel que les corps cétoniques (KB) peut remédier à ces limitations.

Potentiel d'épargne musculaire offert par les corps cétoniques :

Pendant les périodes de famine, ils peuvent fournir jusqu'à 50% de l'énergie de base totale du corps, permettant de répondre aux besoins énergétiques élevés du cerveau humain tout en épargnant les muscles. De plus, les KB peuvent agir comme modulateurs métaboliques, améliorant l'efficacité mitochondriale (également altérée par une maladie grave) et réduisant les espèces réactives de l'oxygène et la formation de radicaux libres. Ils ont également des effets anti-inflammatoires (l'inflammation intramusculaire est un moteur de l'altération de l'homéostasie des protéines et de l'activité anti-apoptotique. Ensemble, ces effets mécanistes supplémentaires peuvent s'avérer utiles pour améliorer la fonte des muscles squelettiques. De plus, les données pilotes démontrent une diminution significative des concentrations plasmatiques de bêta-hydroxybutyrate et d'acétoacétate au début d'une maladie grave, ce qui correspond à une augmentation de l'absorption et de l'utilisation du KB au début de la maladie grave.

Les corps cétoniques ont divers effets métaboliques extra-mitochondriaux. Il s'agit notamment des fonctions d'amélioration du système immunitaire : en particulier, contre les infections bactériennes. L'infection et l'inflammation sont des moteurs de la fonte musculaire et l'amélioration de celles-ci peut avoir un impact sur cela et sur d'autres mesures de résultats. Ainsi, le patient gravement malade peut bénéficier d'un régime cétogène qui a été utilisé en toute sécurité dans d'autres groupes de population, y compris les sujets sains obèses, et chez les patients souffrant de traumatismes, d'épilepsie, de maladies cardiovasculaires, de diabète de type 2 et de maladies métaboliques.

Les objectifs/buts sont de :

1. Montrer qu'il est possible de recruter des patients pour recevoir un aliment cétogène
2. Montrer qu'il est possible pour les chercheurs de reconstituer l'alimentation cétogène modulaire en USI.
3. Montrer qu'il est possible d'administrer des aliments cétogènes aux patients des soins intensifs sans effet néfaste.
4. Caractériser l'évolution temporelle de la génération de cétones (et les changements associés dans les voies métaboliques associées) en réponse à l'alimentation cétogène.
5. Montrer que la collecte de mesures de résultats pertinentes pour l'étude de fond ultérieure sera faisable.