挿管クリティカルケアのためのケトダイエット COVID-19 (KICC-COVID19)

コロナウイルス病 (COVID-2019) は、2019 年後半に中国の武漢で発生した壊滅的なウイルス性疾患です。 世界中で確認された症例数はほぼ 200 万人に達し、125,000 人以上が死亡しています。 武漢での初期の研究では、死亡率は 2 ～ 3% であり、周辺の省では死亡率が低くなり、病気が広がったと報告されています (確認された症例の 0.7% 近く)。 周辺地域と比較して武漢の死亡率が高い理由の 1 つは、COVID-19 感染が特定され、社会的距離が実施される前に、COVID-19 感染が急速に「急増」したことです。 重症患者は、人工呼吸器を必要とする炎症性肺水腫と生命を脅かす低酸素血症を伴う急性呼吸窮迫症候群を発症しました。 その結果、急性呼吸不全の患者を治療するための人工呼吸器が利用できるようになるなど、医療資源に大きな負担がかかりました。 病気が世界中に広がるにつれて、COVID-19 患者の人工呼吸器サポートの期間を短縮するための戦略は、これらの個人と、この非常に限られた救命資源を必要とする将来の患者の罹患率と死亡率を大幅に減らすことができます。

多量栄養素組成の変化は、COVID-19 患者の換気と炎症を改善するために活用される可能性があります。 ケトジェニック ダイエットは、脂肪酸の肝代謝を通じてケトン体の生成を促進する、高脂肪、低炭水化物、適切なタンパク質の食事です。 高脂肪、低炭水化物の食事は、急性呼吸不全患者の人工呼吸器サポートの持続時間と二酸化炭素分圧を短縮することが示されています。 グルコースから脂肪の酸化に切り替えると、呼吸商が低下し、それによって生成される二酸化炭素の量が減少します。 これにより、人工呼吸器の需要が減少し、肺胞の二酸化炭素レベルが低下することで酸素化が改善され、最終的に人工呼吸器の使用時間が短縮されます。 1989 年に発表された研究では、急性呼吸不全のために挿管され、高脂肪、低炭水化物の食事に無作為に割り付けられた 10 人の参加者と、標準的な等カロリー、等窒素食を摂取している 10 人の参加者を比較し、二酸化炭素の分圧が 16% 減少したことが示されました。標準的な食事グループの 4% の増加と比較してケトジェニック ダイエット グループ (p = 0.003)。 高脂肪食グループの患者は、対照グループと比較して人工呼吸器の使用時間が平均 62 時間少なかった (p = 0.006)。

この研究で使用された高脂肪食は、1.2:1 の脂肪とタンパク質および炭水化物の比率 (グラム単位) でした。 1世紀近くにわたって慢性てんかん患者に安全かつ効果的に使用されてきたケトジェニックダイエットは、難治性および超難治性てんかん状態の管理のために重篤な挿管患者に使用されてきました.キロカロリー）。 比率が 1:1 の食事は、軽度の代謝性ケトーシスの状態 (通常、血清で測定されたケトン体ベータヒドロキシ酪酸の約 1 mmol/L) をもたらす可能性がありますが、比率が 4:1 の高いケトジェニック ダイエットでは、より高いケトン体ベータヒドロキシ酪酸レベルなどを生み出すことができます。急速に (開始から 24 時間以内に 2 mmol/L まで)。 ケトジェニックダイエットで治療された肥満患者の1つの研究は、ケトン体産生の増加が二酸化炭素レベルの低い分圧と相関していると報告しました. より最近の研究では、難治性てんかんの患者は、ケトジェニックダイエットの慢性的な使用により、呼吸エネルギー消費の変化なしに、呼吸商の減少と脂肪酸酸化の増加を示しました. これらの調査結果は、対照群と比較してケトジェニックダイエットの健康な被験者で再現され、ケトジェニックダイエットの患者も二酸化炭素排出量と二酸化炭素分圧が大幅に減少しました. 著者らは、ケトジェニックダイエットは二酸化炭素の体内貯蔵を減少させる可能性があり、ケトジェニックダイエットの使用は呼吸不全の患者に有益である可能性があると結論付けました. 高炭酸ガス血症 (主に低酸素性呼吸不全) のない患者でも、二酸化炭素の生成を下げることで、急性呼吸窮迫症候群管理の基礎となる一回換気量を下げることができます。

二酸化炭素の分圧を下げることに加えて、代謝性ケトーシスは全身性炎症を軽減します。 このメカニズムを活用して、COVID-19 感染に特徴的なサイトカイン ストームを停止させることができます。 いくつかの研究では、さまざまな疾患モデルでケトジェニック ダイエットを与えられた動物で、炎症誘発性サイトカインの産生が大幅に減少するという証拠が示されています。 パーキンソン病のげっ歯類モデルでは、ケトジェニック ダイエットによる 1 週間の治療後、炎症誘発性のマクロファージ分泌サイトカインであるインターロイキン 1β、インターロイキン 6、および腫瘍壊死因子アルファのレベルが大幅に低下したマウスが見つかりました。 同様に、発熱を誘発するためにリポ多糖を注射する前にケトジェニック食で前処理したラットは、体温またはインターロイキン-1βの上昇を経験しませんでしたが、ケトジェニック食で前処理しなかった対照動物では有意な増加が見られました. NLRP3媒介性疾患およびヒト単球のマウスモデルにおいて、ケトン体β-ヒドロキシブチレートは、NLRP3インフラマソーム媒介性インターロイキン-1βおよびインターロイキン-18の産生を阻害した。 これらの調査結果は、最近のいくつかの動物研究と人間での予備研究で再現されています。 この研究の仮説は、炭水化物制限と組み合わせた代謝性ケトーシスの誘導により、ケトジェニック ダイエットが COVID-19 のサイトカイン ストームから保護するというものです。 ケトジェニック ダイエットは、二酸化炭素を低下させ、抗炎症作用があるため、現在の COVID-19 パンデミックに直接関連する急性呼吸窮迫症候群の重要な要素になる可能性があります。