Beoordeling en modulatie van de energiebalans bij cachectische patiënten met behulp van aangepaste fysieke activiteit (EMC2APA)

Om het gewicht van patiënten te stabiliseren, is het essentieel om het energieverbruik te meten om een ​​passend voedings- en bewegingsbeheer voor te stellen (Purcell et al., 2016; Vazeille et al., 2017; Barcellos et al., 2021). In de klinische praktijk is het voedingsmanagement vaak gebaseerd op voorspellende vergelijkingen voor terminale nierziekte (ESRD). Deze voorspellende vergelijkingen omvatten parameters zoals leeftijd, lengte, gewicht en geslacht. De meest gebruikte is de Harris en Benedict-vergelijking, waarin 85% van de gezonde bevolking een energieverbruik in rust (REE) heeft tussen 90 en 110% van de voorspelde waarde. Echter, Barcellos et al. (2021) tonen aan dat deze vergelijking de REE met 648 kcal/dag onderschat in vergelijking met waarden gemeten met indirecte calorimetrie bij kankerpatiënten. Voorspellende vergelijkingen lijken daarom achterhaald voor kankerpatiënten, ondanks de centrale rol van de energiebalans bij de behandeling.

Verschillende factoren verminderen de relevantie van deze vergelijkingen en benadrukken de noodzaak van een specifieke meting van REE en het totale energieverbruik (TEE). Het type, de grootte en het stadium van de tumor beïnvloeden het energieverbruik (Tuccar et al., 2021). Een meta-analyse door Nguyen et al. (2016), inclusief 27 onderzoeken, laat zien dat REE bij kankerpatiënten met 9,66 kJ/kg vetvrije massa (FFM)/dag toeneemt. REE kan toenemen van 100 tot 1400 kcal/dag, afhankelijk van het tumortype (Purcell et al., 2016). Het tumortype bepaalt echter de omvang en richting van veranderingen in het energiemetabolisme. In een recensie van Hanna et al. (2023) laat de voor vetvrije massa gecorrigeerde REE zien dat patiënten met hoge gastro-intestinale kankers een hogere REE hebben dan gezonde individuen in 6 van de 9 onderzoeken, terwijl de andere 3 onderzoeken vergelijkbare REE rapporteerden (Hanna et al., 2023). Tumoren van de longen, hoofd en nek, slokdarm, maag, lever en pancreas worden het meest getroffen door hypermetabolisme (REE > 110% van de voorspelde waarden), terwijl melanoom-, colorectale en borstkanker een normaler metabolisme vertonen (90 < REE < 110 % van voorspelde waarden) of zelfs hypometabolisme (REE <90% van voorspelde waarden) (Dempsey et al., 1984; Hanna et al., 2023; Tuccar et al., 2021; Purcell et al., 2016).

Het bepalen van het energieverbruik veroorzaakt door fysieke activiteit (PA) in de aanwezigheid van cachexie zou een beter voedingsbeheer mogelijk maken en bijdragen aan een beter begrip van het beheer van cachexie bij kanker. Bovendien zou het objectief beoordelen van de verschillende componenten van het totale energieverbruik (TEE), zoals het energieverbruik tijdens activiteiten (AEE), het gebruik van voorspellende vergelijkingen op basis van gezonde individuen valideren of uitdagen, waarbij de specifieke behoeften van cachectische patiënten in termen van TEE worden geïdentificeerd en AEE veroorzaakt door PA. Objectieve meting van AEE zal betrouwbaarder zijn dan subjectieve schattingen met behulp van vragenlijsten, die gevoelig zijn voor vooroordelen over over- en onderschatting (Purcell et al., 2019). Alles bij elkaar zal dit nauwkeurigere voedings- en PA-aanbevelingen voor patiënten mogelijk maken.

Doelstellingen

Het onderzoek heeft tot doel het energieverbruik in rust (REE) en door PA geïnduceerde uitgaven bij cachectische patiënten te evalueren in vergelijking met waarden voorspeld door vergelijkingen en die bij niet-cachectische patiënten. Het doel is ook om potentiële compenserende effecten op PA-niveaus en dagelijkse inname tijdens PA-sessies te beoordelen.

Algemene hypothesen

Op basis van de literatuur wordt verwacht dat cachectische patiënten hypermetabolisme vertonen, met REE-waarden ≥ 110% van de waarden voorspeld door vergelijkingen. Bovendien wordt verwacht dat de REE, uitgedrukt als kcal/dag/kg vetvrije massa, hoger zal zijn bij cachectische patiënten vergeleken met niet-cachectische patiënten als gevolg van chronische ontstekingen en tumor-gerelateerd energieverbruik.

Wat AEE betreft, zijn er geen onderzoeken die zich op deze parameter bij cachectische patiënten hebben gericht. TEE wordt meestal geschat met behulp van benaderende voorspellende vergelijkingen, met slechts één onderzoek door Moses et al. (2004) over TEE bij cachectische patiënten. Deze studie heeft tot doel het energieverbruik veroorzaakt door matige intensiteitsoefeningen te karakteriseren om voedingsinterventies aan te passen aan de PA-niveaus van patiënten.

Wat de dagelijkse PA-niveaus betreft, wordt verondersteld dat cachectische patiënten de dagelijkse PA op PA-sessiedagen verminderen om het energieverbruik te compenseren (Moses et al., 2004). Bovendien wordt van individuen verwacht dat zij hun voedselinname verhogen om de energiebalans te behouden en te profiteren van symptoomvermindering door PA.

Beoordeling van het energieverbruik tijdens rust en inspanning: Metingen van het REE- en inspanningsenergieverbruik (EEE) worden gestandaardiseerd in de SPORMED-faciliteit. Als er toestemming is verkregen (toestemmingsformulier in de bijlage), kunnen gegevens voor analyse worden overgebracht naar een beveiligd gegevensverzamelingsbestand. Gegevens worden opgeslagen op een externe, met een wachtwoord beveiligde harde schijf en op de databeheerserver van Huma-Num University.

Beoordeling van eet- en bewegingsgedrag: het voedingsgedrag wordt gedurende een periode van zeven dagen gevolgd met behulp van een voedingsdagboek. PA-gedrag (duur en intensiteit, inclusief krachtige, matige, lichte activiteit, wandelen, sedentair gedrag en slaapduur) zal worden gemeten met behulp van een gevalideerde accelerometer (wGT3X+) die op de heup wordt gedragen. Als er toestemming wordt verkregen, worden de gegevens voor analyse overgebracht naar een gegevensverzamelingsbestand. Handgeschreven voedingsgegevens zullen worden gedigitaliseerd en er zullen accelerometergegevens worden geëxtraheerd. Alle gegevens worden veilig opgeslagen.

Variabelen en meetinstrumenten:

Beoordeling van het energieverbruik tijdens rust en inspanning: gebruik van de K5 (COSMED®), een draagbaar, niet-invasief metabolisch systeem voor veld- en laboratoriumtests.

Resting Energy Expenditure (REE): Patiënten zullen 24 uur vóór de meting matige en krachtige PA vermijden, evenals 4 uur vasten. Er is 4 uur lang geen cafeïne toegestaan ​​en 2,5 uur geen tabak. Tijdens de meting rusten de patiënten gedurende 30 minuten in liggende positie. De meting duurt 10 minuten zodra een stabiele toestand is bereikt (het zuurstofverbruik varieert met minder dan 10%) (Rey, 2018). De kamertemperatuur wordt tussen de 22 en 25°C gehouden om de milieueffecten op het energieverbruik te beperken (Fullmer et al., 2015).

Exercise Energy Expenditure (EEE): De meting wordt uitgevoerd op een loopband of een hometrainer en omvat een warming-up van 7 minuten, met toenemende intensiteit om een ​​gemiddelde inspanning te bereiken (RPE 5/10 of 60% van de maximale hartslag), gevolgd door 15 minuten van voortdurende inspanning. Een herstelperiode van 2 minuten is inbegrepen. De verzamelde gegevens helpen bij het beoordelen van de ademhalingsfunctie en het schatten van het energieverbruik met behulp van de Weir-vergelijking.

Hartslag, subjectieve inspanningsperceptie en PA-tellingen zullen ook worden geregistreerd om schattingen van het energieverbruik op basis van voorspellende vergelijkingen en activiteitsmonitors te vergelijken. De inname via de voeding en de eetlust worden dagelijks geregistreerd in een voedingsdagboek, met een monitoringperiode van 7 dagen.

Studieduur: Het vereiste aantal proefpersonen was gebaseerd op het onderzoek van Moses et al. (2004). Er zijn naar schatting 5 patiënten per groep nodig, rekening houdend met REE en EEE, met een onderzoeksduur van 7 maanden.