ICU での筋肉タンパク質合成をサポートするためのタンパク質摂取量の強化 (IPA-IC)

重篤な病気の複雑さ - 重篤な病気には、体の恒常性を破壊する大きな外傷や敗血症などの重篤な病状の進行が含まれます。 この不均衡により、重要な臓器の機能不全が起こりやすくなり、病院での迅速な集中的な医療支援がなければ、生命を脅かす差し迫った結果が引き起こされます。 重症患者における主な懸念は、骨格筋の衰弱が急速に発症し、集中治療室後天性筋力低下 (ICU-AW) として知られる状態を引き起こすことです。 この筋力低下は、人工呼吸器の延長や罹患率と死亡率の上昇と密接に関連しています。 回復した後でも、患者は長期にわたる身体的障害や障害に苦しむことが多く、その結果、集中治療後症候群（PICS）を引き起こします。この状態は、ICU 入室による持続的かつ衰弱性の影響を特徴とします。 筋力低下は ICU 退室後も数年間続く可能性があり、医療費の増加と生活の質の低下につながります。 筋肉の消耗や筋力低下を防ぐための効果的な戦略が存在しないことと相まって、短期的および長期的な転帰への重大な影響を考慮することは、現代の集中治療医学における大きな課題のままです。

骨格筋タンパク質の不均衡 - 骨格筋量は、筋タンパク質の合成、分解、および折り畳みの間のバランスによって調節されます。 安定した条件下では、タンパク質は成長、回復、適応に重要な構造的および機能的目的を果たします。 しかし、重篤な病気になるとタンパク質の動態が変化します。 タンパク質のフォールディングの乱れは、損傷したタンパク質の蓄積をもたらし、タンパク質の品質の低下を引き起こす可能性がある一方、タンパク質の合成と分解の間の不均衡は量の減少につながる可能性があります。 重篤な病気の患者は、エネルギー需要を満たすために骨格筋が分解される異化状態への代謝の変化を経験することがよくあります。 注目すべきことに、この異化段階では、筋タンパク質が主な燃料源となり、筋タンパク質の分解速度が合成速度を上回ります。 この急速な筋タンパク質の損失により、ICU 滞在後最初の 10 日間で筋肉量が最大 18% 減少し、最終的には筋萎縮につながる可能性があります。

これまでの研究では、全身のタンパク質代謝回転を評価するために窒素バランス評価と安定同位体技術が利用されてきました。 しかし、静脈内安定同位体注入を使用して重症患者の筋タンパク質合成（MPS）速度を具体的に測定した研究はわずか数件しかありません。 これらの測定は通常、短期間 (9 時間未満) をカバーするため、アミノ酸トレーサー技術の固有の制限により、結果を長期的な結果に推定することが困難になります。 筋肉の不使用、炎症、異化ストレスへの適応は、数時間ではなく数日または数週間かけて起こる可能性があります。 有望な代替手段は経口重水素水 (D2O) であり、これにより長期間 (数日または数週間) にわたる MPS の評価が可能になります。 私たちのグループによる現在の研究では、D2O を使用して、複数の ICU 日間にわたる筋肉合成速度に関する洞察を提供しました。 この先駆的な研究は、将来の研究のための重要なベースラインデータを確立します。

重要な調節因子としてのタンパク質摂取 - 患者の回復を改善するために、筋肉の減少をターゲットとした介入が推奨されます。 欧州臨床栄養代謝学会（ESPEN）の2019年ガイドラインでは、人工呼吸器を装着しているICU患者に対する栄養サポートの重要性が強調されている。 特に、食事性タンパク質とそのアミノ酸組成は、骨格筋の消耗を軽減し、長期的な臨床転帰を改善する上で鍵となります。 しかし、MPSを刺激する食事性タンパク質の有効性は、食事性タンパク質の消化とアミノ酸吸収、内臓アミノ酸の保持、食後のインスリン放出、骨格筋組織の灌流、筋肉によるアミノ酸の取り込み、筋細胞内シグナル伝達などのさまざまな生理学的要因によって調節されます。 現在の国際ガイドラインでは、重症患者に対してタンパク質摂取量を増やすことを推奨しており、その範囲は体重1kg当たりタンパク質1.2～2.0g/日であり、健康な人の推奨量を超えています。 しかし、これらの広く受け入れられたガイドラインにもかかわらず、観察研究では、ICU患者の実際のタンパク質摂取量はこれらの目標を下回ることが多く、0.7～1.2g/kg/日の範囲であることが報告されています。 最近の研究では、経腸投与されたタンパク質の効率的な消化と吸収が実証されました。 それにもかかわらず、食後の筋タンパク質合成率は、健康なボランティアよりも重症患者の方がはるかに低かった。 これは、重篤な病気が食事によるタンパク質の消化とアミノ酸の吸収を妨げないことを示しています。 しかし、食事性タンパク質由来のアミノ酸の骨格筋タンパク質への取り込みは鈍化し、食事性タンパク質に対する同化抵抗性を示します。 この同化抵抗は、重症患者における筋タンパク質代謝の複雑さを強調し、骨格筋の消耗を軽減するための効果的な戦略の必要性を強調しています。

さらに、より高いタンパク質摂取はMPSを高めることが示されていますが、最近の研究では、上限閾値2.0 g/kg/日では、ICU入室後最大180日間は機能的転帰が改善されず、健康関連の生活の質に悪影響を与える可能性があることが示唆されています。 これらの矛盾する知見を考慮すると、重症患者の MPS に対するタンパク質摂取量の増加の正確な影響は依然として不明であり、重症患者における最適なタンパク質必要量を決定するためにさらなる研究が必要である。

つまり、この前向き研究は、重症患者の筋タンパク質合成速度と筋肉の特性に対する、通常（1.0 g/kg/日）と増加した（1.5 g/kg/日）の経腸タンパク質投与の影響を評価することを目的としています。 この研究は、重篤な疾患における骨格筋の消耗に対処するための効果的な栄養介入を開発するための貴重な洞察を提供します。