Metabolomica en wondgenezing bij diabetes

De disfunctie van wondgenezing bij diabetes omvat meerdere genezingsprocessen door verminderde ontstekingsreacties en vertraagde afzetting van matrixcomponenten, hermodellering en sluiting van wonden. Bovendien verhoogt hyperglykemie de infectiegevoeligheid van wonden. De wonden aan de distale ledematen van het lichaam, de diabetische voetulcera, hebben klinisch en sociaaleconomisch grotere gevolgen dan die van operaties of doorligwonden.

1. Drang naar nieuwe behandelingen bij patiënten met diabetische voetulcera:

   1.1. Feiten: Diabetische voetzweer (DFU) is een belangrijke complicatie van diabetes die kan leiden tot verlies van ledematen en voortijdige dood. Volgens een rapport van de International Diabetes Federation in 2017 is DFU ook de meest voorkomende oorzaak van ziekenhuisopname voor patiënten met diabetes.

   In Taiwan wordt jaarlijks 1% van de patiënten met diabetes in het ziekenhuis opgenomen voor de behandeling van DFU. Aangezien het percentage amputaties van de onderste ledematen (LEA) echter rond de 30% ligt, zijn de behandelingsresultaten duidelijk onbevredigend.

   1.2. Standaardbehandeling voor DFU 1.2.1 In 2016 hebben we een Taiwanese nationale werkgroep voor diabetische voet gevormd onder autorisatie van Diabetes Association of the Republic of China en vervolgens hebben we in 2017 een richtlijn voor diabetische voet gepubliceerd in Taiwan (ISBN 978-986-82436- 8-2). Daarnaast heb ik ook meegewerkt aan het schrijven van een klinische voetzorgrichtlijn uitgebracht in 2017 door de International Diabetes Federation. 1.2.2 Deze twee meest bijgewerkte richtlijnen beschrijven de diagnose, het beheer en de preventie voor patiënten met DFU's met specifieke aandacht voor (1) infectie, (2) perifere arteriële aandoeningen, (3) wondverzorging en chirurgische interventie, en (4) ontlading en risico's afname. Er werden ook suggesties gedaan voor de juiste medicatie voor patiënten met verschillende klinische kenmerken. Desalniettemin vereist de optimale genezing van een voetzweer, naast de behandeling van acute infecties en ischemie van de ledematen, de behandeling van de complexe biologische en moleculaire gebeurtenissen van celmigratie en -proliferatie, en van extracellulaire matrixafzetting, hermodellering en weefselmicrocirculatie. Daarom is de prognose voor patiënten met DFU wereldwijd nog steeds onbevredigend. Er zijn daarom nieuwe behandelingen nodig om te zorgen voor een betere weefselgenezing bij patiënten met diabetes. Helaas zijn de recente resultaten van goed ontworpen nieuwe behandelingen voor patiënten met DFU teleurstellend.

2. De rol van voeding bij wondgenezing De relatie tussen voeding en wondgenezing, of het nu gaat om een ​​verwonding of een chirurgische ingreep, wordt al eeuwenlang erkend en het is bekend dat voldoende inname van koolhydraten, vetten en eiwitten noodzakelijk is om genezing te laten plaatsvinden. Wondfalen, zoals weerspiegeld in wondinfecties en/of vertraagde genezing, draagt ​​aanzienlijk bij aan de financiële last die wordt opgelegd aan gezondheidszorgstelsels wereldwijd.

   2.1. Moleculaire pathogenese van diabetische wondgenezing Bij gezonde personen vereist de wondgenezing de instandhouding van meerdere signalen (cytokines en chemokines) die worden afgegeven door keratinocyten, fibroblasten, endotheelcellen, macrofagen en bloedplaatjes. Tijdens wond-geïnduceerde hypoxie induceert VEGF dat vrijkomt door macrofagen, fibroblasten en epitheelcellen stikstofoxidesynthase (NOS), wat resulteert in een toename van de niveaus van stikstofmonoxide (NO).

   2.2. De rol van voeding bij wondgenezing bij patiënten met diabetes Studies hebben aangetoond dat veranderingen in energie-, koolhydraat-, eiwit-, vet-, vitamine- en mineralenmetabolisme het genezingsproces beïnvloeden12. Verlies van eiwit als gevolg van eiwit-calorische ondervoeding, de meest voorkomende vorm van ondervoeding, leidt tot verminderde wondtreksterkte, verminderde T-celfunctie, verminderde fagocytische activiteit en verlaagde complement- en antilichaamniveaus, waardoor uiteindelijk het vermogen van het lichaam om de wond te verdedigen afneemt tegen infectie.

   Bovendien verhoogt verwonding de stofwisseling, catecholaminespiegels, verlies van totaal lichaamsvocht en cellulaire eiwitvernieuwing, wat resulteert in een algehele staat van katabolisme.

   Patiënten met diabetes hebben een aanzienlijk verminderd vermogen om wonden te genezen en vertonen daarom meer complicaties in vergelijking met hun euglycemische tegenhangers. De mechanismen die aan het werk zijn, zijn multifactorieel en moeten verder worden geverifieerd. Recent bewijs heeft aangetoond dat patiënten met diabetes een verminderde vroege ontstekingsreactie en remming van fibroblast- en endotheelcelactiviteiten vertonen. Vervolgens, wanneer ontstekingscellen uiteindelijk op de plaats van de verwonding aankomen, beginnen ze een verlengde ontstekingsfase die resulteert in vertraagde afzetting van matrixcomponenten, hermodellering van de wond en sluiting. Bovendien verstoort hyperglykemie het cellulaire transport van ascorbinezuur naar fibroblasten en leukocyten en vermindert het de chemotaxis van leukocyten. Bovendien zijn patiënten met diabetes vatbaarder voor infectie2 vanwege een verminderde weerstand van de gastheer en het vermogen tot fagocytose.

3. Voorlopige gegevens benadrukken de rol van L-arginine bij wondgenezing bij patiënten met DFU In ons centrum voor diabetische voeten hebben we consequent vastgesteld dat een lager serumalbuminegehalte een onafhankelijke risicofactor is voor amputatie van de onderste ledematen (LEA). Verder hebben we een verband vastgesteld tussen voedingsstatus en behandelresultaten bij patiënten met ledemaatbedreigende DFU. Met behulp van de instrumenten Mini Nutritional Assessment (MNA) en Geriatric Nutritional Risk Index (GNRI) hebben we een hoge prevalentie van voedingsproblemen bij deze patiënten bevestigd. We hebben verder vastgesteld dat de voedingsstatus van de patiënten een onafhankelijke voorspeller was voor acute behandelingsresultaten.

Meer recentelijk analyseerden we het effect van metabolomische moleculen en klinische en wondkenmerken op de 1-jaars resultaten van wondgenezing bij patiënten met een ledemaatbedreigend voetulcus.