삽관된 중환자실 COVID-19를 위한 케토 다이어트 (KICC-COVID19)

코로나바이러스 질병(COVID-2019)은 2019년 말 중국 우한에서 발생한 치명적인 바이러스성 질병입니다. 전 세계적으로 확인된 사례의 수는 거의 200만 명에 이르렀고 125,000명 이상이 사망했습니다. 우한의 초기 연구에서는 질병이 확산됨에 따라 주변 지방에서 더 낮은 사망률(확인된 사례의 0.7%에 근접)과 함께 2-3%의 사망률을 보고했습니다. 주변 지역에 비해 우한의 사망률이 더 높은 한 가지 가정된 원인은 질병이 확인되고 사회적 거리두기가 시행되기 전에 COVID-19 감염의 급속한 "급증"이었습니다. 중환자는 염증성 폐부종과 기계적 환기가 필요한 생명을 위협하는 저산소혈증을 동반한 급성 호흡 곤란 증후군이 발생했습니다. 이로 인해 급성 호흡 부전 환자를 치료하기 위한 기계식 인공호흡기의 가용성과 같은 의료 자원에 상당한 부담이 가해졌습니다. 질병이 전 세계적으로 확산됨에 따라 COVID-19 환자의 인공호흡기 지원 기간을 줄이기 위한 전략은 이 심각하게 제한된 생명을 구하는 자원이 필요한 개인 및 미래 환자의 이환율과 사망률을 크게 줄일 수 있습니다.

다량 영양소 구성의 변경은 COVID-19 환자의 환기 및 염증을 개선하는 데 활용될 수 있습니다. 케토제닉 식단은 지방산의 간 대사를 통해 케톤체 생성을 촉진하는 고지방, 저탄수화물, 적절한 단백질 식단입니다. 고지방, 저탄수화물 식이요법은 급성 호흡 부전 환자의 인공호흡기 지원 기간과 분압 이산화탄소를 감소시키는 것으로 나타났습니다. 포도당에서 지방 산화로 전환하면 호흡 지수가 낮아져 생성되는 이산화탄소의 양이 감소합니다. 이는 인공호흡기 수요를 줄이고 폐포 이산화탄소 수치를 낮추어 산소 공급을 개선하여 궁극적으로 기계적 인공호흡 시간을 단축할 수 있습니다. 1989년에 발표된 연구에서는 급성 호흡 부전으로 삽관을 하고 무작위로 고지방, 저탄수화물 식이를 한 10명의 참가자와 표준 등칼로리, 등질소 식이를 받은 10명의 참가자를 비교하여 이산화탄소 분압이 16% 감소한 것으로 나타났습니다. 표준 식이 그룹의 4% 증가와 비교하여 케토제닉 식이 그룹은 4% 증가했습니다(p=0.003). 고지방식이 그룹의 환자들은 대조군에 비해 인공호흡기 사용 시간이 평균 62시간 더 적었습니다(p = 0.006).

연구에 사용된 고지방식이는 지방 대 단백질 및 탄수화물의 비율이 그램 단위로 1.2:1이었습니다. 거의 100년 동안 만성 간질 환자에게 안전하고 효과적으로 사용되어 왔으며 최근에는 불응성 간질 및 초불응성 간질 간질 관리를 위해 삽관된 중환자에게 사용된 케톤식이 요법의 비율은 4:1(지방 90%)입니다. 킬로칼로리). 1:1 비율의 식단은 경미한 대사성 케톤증(일반적으로 ~ 1mmol/L의 케톤체 베타하이드록시부티레이트, 혈청에서 측정) 상태를 생성할 수 있지만, 4:1 비율의 더 높은 케톤 생성 식단은 더 높은 케톤체 베타하이드록시부티레이트 수치 등을 생성할 수 있습니다. 빠르게(시작 후 24시간 이내에 최대 2mmol/L). 케톤 생성 식이 요법으로 치료받은 비만 환자에 대한 한 연구에서는 케톤체 생산의 증가가 이산화탄소 수준의 분압 감소와 관련이 있다고 보고했습니다. 보다 최근의 연구에 따르면 난치성 간질 환자는 케톤식이 요법을 만성적으로 사용하면 호흡 에너지 소비량의 변화 없이 호흡 지수가 감소하고 지방산 산화가 증가하는 것으로 나타났습니다. 이러한 결과는 대조군과 비교하여 케톤식이 요법을 하는 건강한 피험자에서 복제되었으며 케톤식이 요법을 하는 환자도 이산화탄소 배출량과 이산화탄소 분압이 크게 감소했습니다. 저자는 케톤식이 요법이 체내 이산화탄소 저장량을 감소시킬 수 있으며 케톤식이 요법의 사용이 호흡 부전 환자에게 도움이 될 수 있다고 결론지었습니다. 고칼슘혈증(주로 저산소성 호흡 부전)이 없는 환자의 경우에도 이산화탄소 생산을 낮추면 일회 호흡량을 낮출 수 있습니다. 이는 급성 호흡 곤란 증후군 관리의 초석입니다.

이산화탄소의 부분압을 줄이는 것 외에도 대사성 케토시스는 전신 염증을 감소시킵니다. 이 메커니즘은 COVID-19 감염의 특징인 사이토카인 폭풍을 멈추기 위해 활용될 수 있습니다. 여러 연구에서 다양한 질병 모델에서 케톤 생성 식이를 먹인 동물에서 전염증성 사이토카인 생산이 상당히 감소했다는 증거를 제시합니다. 파킨슨병의 설치류 모델에서 생쥐는 케톤식이 요법으로 치료한 지 1주일 후에 전염증성 대식세포 분비 사이토카인 인터루킨-1β, 인터루킨-6 및 종양 괴사 인자-알파의 수준이 상당히 감소한 것으로 나타났습니다. 마찬가지로, 열을 유발하기 위해 리포폴리사카라이드를 주입하기 전에 케톤식이 요법으로 전처리된 쥐는 체온이나 인터루킨-1β의 증가를 경험하지 않았지만, 케톤식이 요법으로 전처리되지 않은 대조군 동물에서는 상당한 증가가 나타났습니다. 인간 단핵구뿐만 아니라 NLRP3 매개 질병의 마우스 모델에서 케톤체 베타-하이드록시부티레이트는 NLRP3 인플라마솜 매개 인터루킨-1β 및 인터루킨-18 생산을 억제했습니다. 이러한 발견은 최근 여러 동물 연구와 인간에 대한 예비 연구에서 반복되었습니다. 이 연구의 가설은 탄수화물 제한과 결합된 대사성 케토시스의 유도를 통해 케톤식이 요법이 COVID-19의 사이토카인 폭풍으로부터 보호한다는 것입니다. 이산화탄소를 낮추고 항염 작용을 하는 케토제닉 식단은 현재 COVID-19 팬데믹과 즉각적인 관련이 있는 급성 호흡 곤란 증후군 무기고의 중요한 구성 요소가 될 수 있습니다.