Den anabole effekten av perioperativ ernæring med insulin hos pasienter som gjennomgår CABG

Åpen hjertekirurgi er assosiert med en katabolsk respons som er preget av hyperglykemi og proteintap i hele kroppen. Resultatene fra en tidligere studie viste at en reduksjon i proteinnedbrytning og syntese av hele kroppen hos pasienter som får insulin og isokaloriske mengder glukose (hyperinsulinemisk-normoglykemisk klemme, HNC) etter koronararteriebypassoperasjon (CABG). Fordi proteinoksidasjon ikke endret seg og de sirkulerende konsentrasjonene av aminosyrer ble redusert (hypoaminoacidemia) i nærvær av insulinterapi forble hele kroppens proteinbalanse negativ, dvs. pasientene var fortsatt katabolske. Etterforskerne antar at denne mangelen på anabole effekter skyldes fraværet av anabole substrattilførsel (aminosyrer). Hovedmålet med denne studien er å teste hypotesen om at insulin administrert som en del av en hyperinsulinemisk-normoglykemisk klemme under og umiddelbart etter CABG:

1. Vil indusere helkroppspositiv proteinbalanse hvis det tilføres intravenøse aminosyrer (AA) i mengder for å bevare normale AA-plasmakonsentrasjoner (isoaminoacidemia), og
2. Vil ytterligere forbedre helkroppsproteinbalansen hvis det kombineres med infusjon av AA i mengder for å øke AA-plasmakonsentrasjonen til supranormale nivåer (hyperaminoacidemia) Det primære resultatet, helkroppsproteinbalansen, vil bli målt 2 timer etter operasjonen på intensivavdelingen enhet. Sekundære mål inkluderer (1) måle hepatisk albuminsyntese og (2) vurdere endringer i det metabolsk-endokrine miljøet.

Metoder: 30 pasienter planlagt for elektiv CABG-kirurgi som krever kardiopulmonal bypass vil bli registrert. Pasienter som samtykker, deles tilfeldig inn i 3 grupper. Pasienter i gruppe 1 vil motta HNC fra begynnelsen av operasjonen til slutten av den åtte timer lange studieperioden etter operasjonen. Ingen aminosyrer vil bli gitt. Pasienter i gruppe 2 vil motta HNC og AA (Travasol Baxter, Deerfield IL) under og etter operasjonen i en mengde tilsvarende 20 % av pasientens energiforbruk (EE) målt før operasjonen for å opprettholde isoaminoacidemia. Pasienter i gruppe 3 vil motta HNC og Travasol i løpet av og etter operasjonen i en mengde tilsvarende 35 % av pasientens EE for å fremme hyperaminoacidemia. HNC vil bestå av en insulininfusjon på 5 mU/kg/min kombinert med en variabel infusjon av glukose (dekstrose 20%) for å opprettholde normoglykemi (4-6 mmol/L). Hele kroppens proteinbalanse vil bli vurdert ved hjelp av L-[1-13C]leucinsporkinetikk. Proteinbalanse vil bli beregnet som proteinsyntese minus leucinhastighet (Ra) med positive verdier som indikerer anabolisme og negative verdier katabolisme. Hele kroppens glukosemetabolisme vil bli vurdert av stabile isotopsporere [6,6-2H2]glukose. Hepatisk albuminsyntese vil bli bestemt ved å bruke primet kontinuerlig infusjon av L-[2H5]fenylalanin. De preoperative målingene vil bli utført om morgenen før operasjonen. Postoperative studier vil bli utført 2 timer etter operasjonen på intensivavdelingen. Pasientene vil bli fulgt i 12 timer etter operasjonen. Leucinkinetikk i hele kroppen mellom de to gruppene vil bli analysert ved bruk av ANOVA for gjentatte målinger. Statistisk signifikans vil bli satt til P<0,05. Alle p-verdier vil bli presentert er 2-halede.

Sporkinetikk:

Leucin- og glukosemetabolismemålinger i hele kroppen ble gjort under postabsorptive forhold dagen før operasjonen og, postoperativt, på intensivavdelingen. Plasmakinetikk av glukose og leucin, dvs. glukose- og leucinhastigheten (Ra), leucinoksidasjon og ikke-oksidativ leucinavhending, ble bestemt ved en primet konstant infusjon av spormengder av L-[1-13C]leucin og [6] ,6-2H2]glukose. Blodprøver og utløpsluftprøver ble samlet før infusjonen for å analysere baselineanrikninger. Primingdoser av NaH13CO3 (1 µmol/kg, po), L-[1-13C]leucin (4 µmol/kg, iv) og [6,6-2H2]glukose (22 µmol/kg, iv), ble administrert etterfulgt ved infusjon av L-[1-13C]leucin (0,06 µmol.kg-1.min-1) og [6,6-2H2]glukose (0,44 µmol.kg-1.min-1). For bestemmelse av 13CO2-isotopanrikninger ble det tatt fire utåndede pusteprøver etter 150, 160, 170 og 180 minutter med isotopinfusjon.

Leucin- og glukosekinetikk i hele kroppen ble beregnet ved den konvensjonelle isotopfortynningsteknikken ved bruk av en tilfeldig modell med to bassenger under steady state-forhold. Ved isotopisk steady state er Ra for umerket substrat i plasma avledet fra plasmaisotopanrikningen, uttrykt som MPE, i henhold til følgende ligning: Ra = I.(MPEinf/MPEpl - 1), hvor I er infusjonshastigheten til sporstoffet. , MPEinf er anrikningen av sporstoffet i infusatet og MPEpl er sporstoffanrikningen i plasma. De endelige MPE-verdiene representerer gjennomsnittet av alle MPE-målingene under hvert isotopplatå. Isotopiske steady state-forhold ble ansett som gyldige når CVen til MPE-verdiene ved isotopisk platå var <5 %.

Ved isotopisk steady state kvantifiseres leucinfluksen (Q) med følgende formel: Q = S+O = B+I, hvor S er syntesehastigheten av protein fra leucin, O er oksidasjonshastigheten, B er proteinnedbrytning og Jeg er diettinntaket. Videre er Q lik Ra (Ra = B+I) og forsvinningshastigheten (Rd; Rd = S+O). Når sporstoffstudier gjøres i fastende tilstander, er leucinfluks lik B. Proteinsyntesehastigheten beregnes ved å trekke leucinoksidasjon fra leucinfluks (S = Q-O). Proteinbalanse beregnes som proteinsyntese minus leucin Ra med positive verdier som indikerer anabolisme og negative verdier katabolisme. Plasma [1-13C]α-KIC brukes til å beregne fluksen og oksidasjonen av leucin. α-KIC dannes intracellulært fra leucin og frigjøres til den systemiske sirkulasjonen. Den reflekterer anrikningen av den intracellulære forløperpoolen mer nøyaktig enn plasmaleucin i seg selv.