Альтернативные субстраты у критически больного субъекта (ASICS)

Агрессивная мышечная атрофия возникает на ранних стадиях критического состояния и связана с большим количеством дней на ИВЛ, увеличением продолжительности пребывания в отделении интенсивной терапии (ОИТ) и/или госпитализации и последующими функциональными нарушениями, которые могут длиться годами. Затраты на стационарное лечение и текущие расходы на использование первичной медико-санитарной помощи по месту жительства увеличиваются. Никакие известные вмешательства не предотвращают это истощение.

Биоэнергетическая недостаточность при критических состояниях и возможность альтернативного использования субстрата:

Синтез мышечного белка сильно зависит от энергии. Биоэнергетическое состояние больного в критическом состоянии нарушено, что приводит к снижению синтеза аденозинтрифосфата (АТФ). В литературе неоднократно описывались изменения в функции митохондрий, которые вместе с другими измененными клеточными процессами нарушают использование метаболических субстратов для производства АТФ.

Утилизация углеводов нарушается при критических состояниях, частично из-за нарушения транслокации транспортера глюкозы-4 из ядра в мембрану и повышенной резистентности к инсулину. Передача сигналов гипоксии и воспаление блокируют активность пируватдегидрогеназы за счет активации киназы пируватдегидрогеназы, увеличивая доступность глюкозы, тем самым приводя метаболизм пирувата к лактату - эффект Пастера.

Недавно опубликованные исследователем данные свидетельствуют о том, что критические состояния также нарушают митохондриальное окисление жирных кислот в скелетных мышцах и что большая часть липидов, поступающих с кормом, не используется для производства АТФ. Это может иметь клиническое значение, учитывая, что липиды составляют 29-43% энергетической ценности энтеральных и 50% парентеральных смесей. Наконец, окисление аминокислот может производить АТФ. Однако это не обязательно отвечает интересам пациента: эти аминокислоты больше не используются для синтеза мышечного белка. Кроме того, окисление большей части аминокислот приводит к образованию пирувата, и поэтому применимы те же проблемы, что и проблемы, связанные с углеводным обменом. Предоставление нового метаболического субстрата, такого как кетоновые тела (KB), может устранить эти ограничения.

Потенциал сохранения мышц, предлагаемый кетоновыми телами:

В периоды голодания они могут обеспечивать до 50% общей основной энергии тела, позволяя удовлетворять высокие энергетические потребности человеческого мозга при сохранении мышц. Кроме того, КБ могут действовать как модуляторы метаболизма, повышая эффективность митохондрий (которая также снижается при критических заболеваниях), уменьшая количество активных форм кислорода и образование свободных радикалов. Они также обладают противовоспалительным действием (внутримышечное воспаление является движущей силой изменения белкового гомеостаза и антиапоптотической активностью. Вместе эти дополнительные механистические эффекты могут оказаться полезными для уменьшения истощения скелетных мышц. Кроме того, экспериментальные данные демонстрируют значительное снижение концентраций бета-гидроксибутирата и ацетоацетата в плазме на ранних стадиях критического состояния, что согласуется с повышенным поглощением и использованием KB на ранних стадиях критического состояния.

Кетоновые тела обладают разнообразными внемитохондриальными метаболическими эффектами. К ним относятся функции усиления иммунитета: в частности, к бактериальной инфекции. Инфекция и воспаление являются движущими силами атрофии мышц, и их улучшение может повлиять на этот и другие показатели исхода. Таким образом, пациент в критическом состоянии может получить пользу от кетогенной диеты, которая безопасно использовалась в других группах населения, включая здоровых людей, страдающих ожирением, а также у пациентов с травмами, эпилепсией, сердечно-сосудистыми заболеваниями, диабетом 2 типа и метаболическими заболеваниями.

Цели/задачи заключаются в следующем:

1. Показать, что можно привлечь пациентов к приему кетогенного питания.
2. Показать, что исследователи могут воссоздать модульный кетогенный корм в отделении интенсивной терапии.
3. Показать, что можно давать кетогенную пищу пациентам отделения интенсивной терапии без побочных эффектов.
4. Охарактеризуйте временной ход образования кетонов (и связанных с ними изменений в соответствующих метаболических путях) в ответ на кетогенный корм.
5. Покажите, что сбор показателей результатов, относящихся к последующему предметному исследованию, будет осуществимым.