Verbeterde eiwitinname ter ondersteuning van de spiereiwitsynthese op de intensive care (IPA-IC)

Complexiteiten van kritieke ziekten - Kritieke ziekten omvatten de progressie van ernstige medische aandoeningen zoals ernstig trauma of sepsis, die de homeostase van het lichaam verstoren. Deze onevenwichtigheid vergroot de vatbaarheid voor disfunctie van vitale organen, waardoor onmiddellijke levensbedreigende gevolgen ontstaan ​​zonder onmiddellijke intensieve medische ondersteuning in ziekenhuizen. Een belangrijk punt van zorg bij ernstig zieke patiënten is het snelle begin van de afbraak van skeletspieren, resulterend in een aandoening die bekend staat als op de intensive care unit verworven zwakte (ICU-AW). Deze spierzwakte houdt nauw verband met langdurige mechanische ventilatie en hogere morbiditeits- en mortaliteitscijfers. Zelfs na herstel lijden patiënten vaak aan langdurige lichamelijke beperkingen en handicaps, resulterend in het post-intensieve zorgsyndroom (PICS), een aandoening die wordt gekenmerkt door aanhoudende en invaliderende gevolgen van opname op de intensive care. Spierzwakte kan enkele jaren na ontslag op de intensive care aanhouden, wat bijdraagt ​​aan hogere zorgkosten en een verminderde levenskwaliteit. Gezien de diepgaande impact op de resultaten op zowel de korte als de lange termijn, in combinatie met het ontbreken van effectieve strategieën om spieratrofie en -zwakte te voorkomen, blijven er grote uitdagingen in de moderne intensive care-geneeskunde.

Onbalans van skeletspiereiwitten - De skeletspiermassa wordt gereguleerd door de balans tussen de synthese, afbraak en vouwing van spiereiwitten. Onder stabiele omstandigheden dienen eiwitten structurele en functionele doeleinden die cruciaal zijn voor groei, herstel en aanpassing. Een kritieke ziekte verandert echter de eiwitdynamiek. Een verstoring van de eiwitvouwing kan resulteren in de ophoping van beschadigde eiwitten, waardoor de eiwitkwaliteit afneemt, terwijl een onevenwicht tussen de eiwitsynthese en -afbraak kan leiden tot een afname van de hoeveelheid. Kritiek zieke patiënten ervaren vaak een metabolische verschuiving naar een katabolische toestand, waarbij skeletspieren worden afgebroken om aan de energiebehoefte te voldoen. Met name tijdens deze katabole fase worden spiereiwitten een primaire brandstofbron, waarbij de afbraaksnelheid van spiereiwitten die van de synthese overtreft. Dit snelle verlies van spiereiwitten kan resulteren in een vermindering van de spiermassa tot 18% binnen de eerste 10 dagen van het verblijf op de IC, wat uiteindelijk kan leiden tot spieratrofie.

Eerder onderzoek heeft gebruik gemaakt van stikstofbalansbeoordelingen en stabiele isotooptechnieken om de eiwitomzet van het hele lichaam te evalueren. Er zijn echter slechts enkele onderzoeken die specifiek de snelheid van de spiereiwitsynthese (MPS) hebben gemeten bij ernstig zieke patiënten met behulp van intraveneuze stabiele isotopeninfusies. Deze metingen bestrijken doorgaans een korte duur (minder dan 9 uur), waardoor het een uitdaging is om de bevindingen te extrapoleren naar resultaten op de lange termijn vanwege de inherente beperkingen van aminozuurtracertechnieken. Aanpassingen aan het niet gebruiken van de spieren, ontstekingen en katabole stress vinden waarschijnlijk plaats over meerdere dagen of weken in plaats van uren. Een veelbelovend alternatief is oraal gedeutereerd water (D2O), waarmee MPS over langere perioden (dagen of weken) kan worden beoordeeld. Huidig ​​onderzoek door onze groep gebruikte D2O om inzicht te geven in de snelheid van spiersynthese over meerdere ICU-dagen. Deze baanbrekende studie zal cruciale basisgegevens voor toekomstig onderzoek opleveren.

Eiwitinname als sleutelmodulator - Om het herstel van de patiënt te verbeteren, worden interventies gericht op spierverlies aanbevolen. De richtlijnen uit 2019 van de European Society for Clinical Nutrition and Metabolism (ESPEN) benadrukken het belang van voedingsondersteuning voor mechanisch beademde IC-patiënten. In het bijzonder zijn voedingseiwitten en hun aminozuursamenstelling van cruciaal belang bij het verminderen van skeletspierverspilling en het verbeteren van klinische resultaten op de lange termijn. De werkzaamheid van voedingseiwitten om MPS te stimuleren wordt echter gereguleerd door verschillende fysiologische factoren, zoals de vertering van voedingseiwitten en aminozuurabsorptie, splanchnische aminozuurretentie, postprandiale insulineafgifte, perfusie van skeletspierweefsel, opname van aminozuren door spieren en intramyocellulaire signalering. De huidige internationale richtlijnen bevelen een verhoogde eiwitinname aan voor ernstig zieke patiënten, variërend van 1,2 tot 2,0 g eiwit/kg lichaamsgewicht/dag, wat de aanbevelingen voor gezonde individuen overtreft. Ondanks deze algemeen aanvaarde richtlijnen hebben observationele onderzoeken echter gemeld dat de feitelijke eiwitinname bij IC-patiënten vaak onder deze streefwaarden ligt, variërend van 0,7 tot 1,2 g/kg/dag. Recent onderzoek heeft een efficiënte vertering en absorptie van enteraal toegediende eiwitten aangetoond. Niettemin was de postprandiale spiereiwitsynthese veel lager bij ernstig zieke patiënten dan bij gezonde vrijwilligers. Dit geeft aan dat kritieke ziekte de vertering van eiwitten en de opname van aminozuren uit de voeding niet schaadt. Het opnemen van uit voedingseiwitten afkomstige aminozuren in skeletspiereiwitten wordt echter afgestompt, wat wijst op anabole resistentie tegen voedingseiwitten. Deze anabole resistentie onderstreept de complexiteit van het spiereiwitmetabolisme bij ernstig zieke patiënten en benadrukt de behoefte aan effectieve strategieën om het verlies van skeletspieren te verminderen.

Hoewel is aangetoond dat een hogere eiwitinname MPS verbetert, suggereert recent onderzoek dat de bovengrens van 2,0 g/kg/dag een negatieve invloed kan hebben op de gezondheidsgerelateerde kwaliteit van leven zonder de functionele resultaten te verbeteren tot 180 dagen na opname op de IC. Gezien deze tegenstrijdige bevindingen blijft de precieze impact van verhoogde eiwitinname op MPS bij ernstig zieke patiënten onduidelijk, wat verder onderzoek rechtvaardigt om de optimale eiwitbehoefte tijdens kritieke ziekte te bepalen.

Kortom, deze prospectieve studie heeft tot doel het effect van normale (1,0 g/kg/d) versus verhoogde (1,5 g/kg/d) enterale eiwittoediening op de spiereiwitsynthesesnelheid en spierkarakteristieken bij ernstig zieke patiënten te evalueren. Dit onderzoek zal waardevolle inzichten opleveren voor de ontwikkeling van effectieve voedingsinterventies om het verlies van skeletspieren bij kritieke ziekten aan te pakken.