L'effetto della tiamina rispetto al placebo sul VO2 nella malattia critica (TVO2_RCT)

Negli ultimi due decenni sono state condotte ricerche approfondite sul ruolo dell'apporto di ossigeno (DO2) e dell'utilizzo dell'ossigeno (VO2) nelle malattie critiche. Il VO2 dipende dalla gittata cardiaca, dal contenuto arterioso di ossigeno e dalla capacità del corpo di estrarre efficacemente ossigeno dal sangue. La domanda di ossigeno aumenta nelle malattie critiche quando il corpo entra in uno stato catabolico e un VO2 inferiore è stato associato a livelli di lattato più elevati e a esiti peggiori. Sebbene l'aumento del DO2 sia stato dimostrato in studi precedenti per aumentare il VO2 in alcuni pazienti, altri ricercatori hanno scoperto che molti pazienti critici non sono riusciti a dimostrare un aumento del VO2 nonostante il raggiungimento di valori sopranormali di indice cardiaco (IC) e DO2. Questo gruppo, a differenza dei pazienti il ​​cui VO2 è aumentato con l'aumento di CI e DO2, ha avuto esiti estremamente negativi, suggerendo che l'incapacità di estrarre ossigeno dal sangue conferisce una prognosi peggiore.

La carenza di tiamina può manifestarsi in diversi modi, ma la sindrome del beriberi umido, causata dalla carenza di tiamina, include acidosi lattica, scompenso cardiaco e shock vasodilatatorio, simili alla sepsi e ad altre forme di malattia critica. Il meccanismo attraverso il quale la carenza di tiamina provoca disfunzioni si basa sul ruolo essenziale della vitamina nel ciclo di Krebs e nella via del pentoso fosfato. La mancanza di un'adeguata tiamina determina l'incapacità del piruvato di entrare nel ciclo di Krebs, impedendo così il metabolismo aerobico. La conseguente diminuzione del metabolismo aerobico e l'aumento del metabolismo anaerobico portano a un ridotto consumo di ossigeno da parte dei tessuti e ad un aumento della produzione di acido lattico.

Il nostro gruppo ha scoperto in precedenza che oltre il 20% dei pazienti in condizioni critiche con sepsi presenta una carenza di tiamina entro 72 ore dalla presentazione. In un modello di cane di shock settico, Lindenbaum et al. hanno dimostrato che, indipendentemente dai livelli di tiamina, l'integrazione con tiamina migliorava non solo la clearance del lattato e la pressione arteriosa media, ma aumentava anche il VO2. È stato anche descritto un aumento del VO2 max dopo la somministrazione di tiamina a volontari sani. Nel nostro precedente studio in aperto, abbiamo scoperto che la somministrazione di una singola dose di 200 mg di tiamina per via endovenosa a pazienti critici ha portato a un aumento statisticamente significativo del VO2 in quelli con gittata cardiaca normale o elevata, suggerendo che la tiamina può aumentare l'estrazione componente del VO2, anche in assenza di carenza assoluta di tiamina. Questo effetto non è stato osservato in pazienti con bassa gittata cardiaca.

È noto che il VO2 aumenta negli stati infiammatori, riflettendo un aumento del dispendio energetico. Studi precedenti hanno dimostrato che il VO2 diminuirà con interventi come il controllo della febbre. Nonostante il VO2 sia più alto del normale nei pazienti in condizioni critiche, tuttavia, il danno agli organi terminali e l'acidosi lattica suggeriscono che non è abbastanza alto da soddisfare le richieste metaboliche del corpo in condizioni critiche. Se siamo in grado di aumentare ulteriormente il VO2 nei pazienti critici, potremmo potenzialmente aiutare a mantenere il metabolismo aerobico e ridurre l'ipossia tissutale e il conseguente danno d'organo. La nostra ipotesi è che la somministrazione di tiamina per via endovenosa a pazienti critici che non hanno un indice cardiaco anormalmente basso aumenti il ​​VO2.

Useremo un monitor per anestesia con un modulo di scambio di gas per misurare continuamente il VO2 per un periodo di 9 ore. Dopo 3 ore dalla raccolta dei dati del VO2 al basale, saranno ottenuti il ​​livello di tiamina al basale, il lattato e la saturazione dell'O2 venoso centrale. Verrà quindi somministrata una singola dose di 200 mg di tiamina IV e verranno quindi raccolti 6 ore di dati post-tiamina. Verificheremo tutti i pazienti consenzienti per i quali non conosciamo l'indice cardiaco con una misurazione dell'indice cardiaco non invasivo utilizzando il monitor della gittata cardiaca non invasiva Cheetah (NICOM). Non includeremo pazienti con un indice cardiaco inferiore o uguale a 2,4 L/min/m2, poiché i nostri dati preliminari mostrano che questi pazienti non hanno aumentato il VO2 in risposta alla tiamina. Tutti i pazienti arruolati avranno l'indice cardiaco monitorato continuamente durante lo studio dal NICOM, al fine di valutare se esiste o meno una relazione tra VO2 e indice cardiaco. I pazienti avranno anche un prelievo di sangue per un pannello metabolomico prima e dopo la tiamina o il placebo per valutare se la tiamina ha un effetto sul metaboloma.