Substratos Alternativos no Sujeito Criticamente Doente (ASICS)

A perda muscular agressiva ocorre no início da doença crítica e está associada a um maior número de dias em um ventilador, aumento do tempo de internação na unidade de terapia intensiva (UTI) e/ou hospital e subsequente comprometimento funcional que pode durar anos. Os custos dos cuidados hospitalares e os custos contínuos da utilização dos cuidados de saúde primários baseados na comunidade aumentam. Nenhuma intervenção conhecida evita esse desperdício.

Falha bioenergética em doenças críticas e o potencial para uso de substrato alternativo:

A síntese de proteínas musculares é altamente dependente de energia. O estado bioenergético do paciente gravemente enfermo é comprometido levando à diminuição da síntese de adenosina trifosfato (ATP). Alterações na função mitocondrial têm sido repetidamente descritas na literatura que, juntamente com outros processos celulares alterados, prejudicam a utilização de substratos metabólicos para a produção de ATP.

A utilização de carboidratos é prejudicada em doenças críticas, em parte devido à translocação nuclear para membrana prejudicada do transportador de glicose-4 e aumento da resistência à insulina. A sinalização de hipóxia e a inflamação bloqueiam a atividade da piruvato desidrogenase pela regulação positiva da piruvato desidrogenase quinase, aumentando a disponibilidade de glicose, levando assim o metabolismo do piruvato a lactato - o efeito Pasteur.

Os dados publicados recentemente pelo investigador sugerem que a doença crítica também prejudica a oxidação mitocondrial de ácidos graxos no músculo esquelético e que a maioria dos lipídios fornecidos na ração não são utilizados para a produção de ATP. Isso pode ter importância clínica, visto que os lipídeos contribuem com 29-43% do conteúdo energético das fórmulas enterais e 50% das parenterais. Por último, a oxidação de aminoácidos pode produzir ATP. No entanto, isso não é necessariamente do melhor interesse do paciente: esses aminoácidos não estão mais disponíveis para a síntese de proteínas musculares. Além disso, a maior parte da oxidação de aminoácidos resulta na produção de piruvato e, portanto, aplicam-se os mesmos problemas relacionados ao metabolismo de carboidratos. O fornecimento de um novo substrato metabólico, como corpos cetônicos (KBs), pode resolver essas limitações.

Potencial de preservação muscular oferecido pelos corpos cetônicos:

Durante os períodos de fome, eles podem fornecer até 50% da energia basal total do corpo, permitindo que o alto requisito de energia do cérebro humano seja atendido enquanto poupa os músculos. Além disso, os KBs podem atuar como moduladores metabólicos, melhorando a eficiência mitocondrial (também prejudicada por doenças críticas) e reduzindo as espécies reativas de oxigênio e a formação de radicais livres. Eles também têm efeitos anti-inflamatórios (a inflamação intramuscular é um condutor da homeostase proteica alterada e da atividade antiapoptótica. Juntos, esses efeitos mecanísticos adicionais podem ser úteis para melhorar a perda de músculo esquelético. Além disso, os dados piloto demonstram uma diminuição significativa nas concentrações plasmáticas de beta-hidroxibutirato e acetoacetato no início da doença crítica, consistente com o aumento da captação e utilização de KB no início da doença crítica.

Os corpos cetônicos têm diversos efeitos metabólicos extramitocondriais. Isso inclui funções de aprimoramento imunológico: especificamente, para infecção bacteriana. Infecção e inflamação são fatores que levam à perda de massa muscular e sua melhora pode impactar nesta e em outras medidas de resultado. Assim, o paciente crítico pode se beneficiar de uma dieta cetogênica que tem sido usada com segurança em outros grupos populacionais, incluindo indivíduos saudáveis, obesos e em pacientes com trauma, epilepsia, doenças cardiovasculares, diabetes tipo 2 e doenças metabólicas.

Os objetivos/metas são:

1. Mostre que é possível recrutar pacientes para receber uma alimentação cetogênica
2. Mostre que é possível que os pesquisadores reconstituam a alimentação cetogênica modular na UTI.
3. Mostre que é possível administrar alimentação cetogênica a pacientes de UTI sem efeitos nocivos.
4. Caracterize o curso do tempo da geração de cetona (e alterações relacionadas nas vias metabólicas relacionadas) em resposta à alimentação cetogênica.
5. Mostre que a coleta de medidas de resultados relevantes para o estudo substantivo subseqüente será viável.