Forbedret proteininntak for å støtte muskelproteinsyntese på intensivavdelingen (IPA-IC)

Kompleksitetene ved kritisk sykdom - Kritisk sykdom omfatter progresjon av alvorlige medisinske tilstander som store traumer eller sepsis, som forstyrrer kroppens homeostase. Denne ubalansen øker følsomheten for funksjonssvikt i vitale organer, og gir dermed overhengende livstruende konsekvenser uten rask intensiv medisinsk støtte på sykehus. En sentral bekymring hos kritisk syke pasienter er den raske oppstarten av skjelettmuskelsvinn, noe som resulterer i en tilstand kjent som intensivavdelingservervet svakhet (ICU-AW). Denne muskelsvakheten er nært assosiert med utvidet mekanisk ventilasjon og høyere morbiditet og dødelighet. Selv etter bedring, lider pasienter ofte av langvarige fysiske funksjonshemminger og funksjonshemninger, noe som resulterer i post-intensiv care syndrome (PICS), en tilstand preget av vedvarende og svekkende konsekvenser av innleggelse på intensivavdelingen. Muskelsvakhet kan vare flere år etter utskrivning på intensivavdelingen, noe som bidrar til økte helsekostnader og redusert livskvalitet. Tatt i betraktning den dype innvirkningen på både kort- og langsiktige resultater, kombinert med fraværet av effektive strategier for å forhindre muskelsvinn og svakhet, er fortsatt store utfordringer i moderne intensivmedisin.

Skjelettmuskelproteinubalanse - Skjelettmuskelmassen reguleres av balansen mellom muskelproteinsyntese, nedbrytning og folding. Under stabile forhold tjener proteiner strukturelle og funksjonelle formål som er avgjørende for vekst, utvinning og tilpasning. Imidlertid endrer kritisk sykdom proteindynamikken. Forstyrrelse i proteinfolding kan resultere i akkumulering av skadede proteiner, som forårsaker en nedgang i proteinkvalitet, mens ubalanse mellom proteinsyntese og nedbrytning kan føre til en nedgang i kvantitet. Kritisk syke pasienter opplever ofte et metabolsk skifte mot en katabolsk tilstand, hvor skjelettmuskulaturen brytes ned for å oppfylle energibehov. Spesielt i løpet av denne katabolske fasen blir muskelproteiner en primær drivstoffkilde, med hastigheter for muskelproteinnedbrytning som overgår syntesen. Dette raske muskelproteintapet kan resultere i opptil 18 % reduksjon i muskelmasse i løpet av de første 10 dagene av intensivavdelingen, noe som til slutt fører til muskelatrofi.

Tidligere forskning har brukt nitrogenbalansevurderinger og stabile isotopteknikker for å evaluere proteinomsetningen i hele kroppen. Imidlertid har bare noen få studier spesifikt målt muskelproteinsyntese (MPS) rater hos kritisk syke pasienter som bruker intravenøse stabile isotopinfusjoner. Disse målingene dekker vanligvis kort varighet (mindre enn 9 timer), noe som gjør det utfordrende å ekstrapolere funnene til langsiktige utfall på grunn av de iboende begrensningene til aminosyresporingsteknikker. Tilpasninger til muskelmisbruk, betennelse og katabolsk stress skjer sannsynligvis over flere dager eller uker i stedet for timer. Et lovende alternativ er oralt deuterert vann (D2O), som muliggjør vurdering av MPS over lengre perioder (dager eller uker). Nåværende forskning fra vår gruppe brukte D2O for å gi innsikt i muskelsyntesehastigheter over flere intensivavdelinger. Denne banebrytende studien vil etablere kritiske grunndata for fremtidig forskning.

Proteininntak som en nøkkelmodulator - For å forbedre pasientens restitusjon anbefales intervensjoner rettet mot muskeltap. 2019-retningslinjene fra European Society for Clinical Nutrition and Metabolism (ESPEN) understreker viktigheten av ernæringsstøtte for mekanisk ventilerte ICU-pasienter. Nærmere bestemt er kostholdsproteiner og deres aminosyresammensetning nøkkelen til å redusere skjelettmuskelsvinn og forbedre langsiktige kliniske resultater. Effekten av kostprotein for å stimulere MPS reguleres imidlertid av ulike fysiologiske faktorer som proteinfordøyelse og absorpsjon av aminosyrer, retensjon av splanchnic aminosyrer, postprandial insulinfrigjøring, skjelettmuskelvevsperfusjon, aminosyreopptak av muskler og intramyocellulær signalering. Gjeldende internasjonale retningslinjer anbefaler forhøyet proteininntak for kritisk syke pasienter, fra 1,2 til 2,0 g protein/kg kroppsvekt/dag, noe som overgår anbefalingene for friske individer. Til tross for disse allment aksepterte retningslinjene, har observasjonsstudier rapportert at faktisk proteininntak hos ICU-pasienter ofte faller under disse målene, fra 0,7 til 1,2 g/kg/dag. Nyere forskning viste effektiv fordøyelse og absorpsjon av enteralt administrert protein. Likevel, post-prandial muskelproteinsyntese var mye lavere hos kritisk syke pasienter enn friske frivillige. Dette indikerer at kritisk sykdom ikke svekker proteinfordøyelsen og absorpsjonen av aminosyrer. Inkorporering av proteinavledede aminosyrer fra kostholdet i skjelettmuskelprotein er imidlertid sløvet, noe som representerer anabole motstand mot protein i kosten. Denne anabole motstanden understreker kompleksiteten i muskelproteinmetabolismen hos kritisk syke pasienter og fremhever behovet for effektive strategier for å dempe skjelettmuskelsvinn.

I tillegg, mens høyere proteininntak har vist seg å forbedre MPS, tyder nyere forskning på at den øvre terskelen på 2,0 g/kg/dag kan ha en negativ innvirkning på helserelatert livskvalitet uten å forbedre funksjonelle resultater opptil 180 dager etter innleggelse på intensivavdelingen. Gitt disse motstridende funnene, er den nøyaktige virkningen av forhøyet proteininntak på MPS hos kritisk syke pasienter fortsatt uklar, noe som garanterer ytterligere undersøkelser for å bestemme det optimale proteinbehovet under kritisk sykdom.

Kort sagt tar denne prospektive studien som mål å evaluere effekten av normal (1,0 g/kg/d) vs. forhøyet (1,5 g/kg/d) enteral proteinadministrasjon på muskelproteinsyntesehastigheter og muskelkarakteristikker hos kritisk syke pasienter. Denne forskningen vil gi verdifull innsikt for å utvikle effektive ernæringsintervensjoner for å håndtere skjelettmuskelsvinn ved kritisk sykdom.