Кето-диета для интубированных пациентов интенсивной терапии COVID-19 (KICC-COVID19)

Коронавирусная болезнь (COVID-2019) — разрушительное вирусное заболевание, возникшее в Ухане, Китай, в конце 2019 года. Число подтвержденных случаев заболевания во всем мире почти достигло 2 миллионов, более 125 000 человек умерли. Ранние исследования в Ухане показали уровень смертности 2-3% с более низкими показателями в соседних провинциях по мере распространения болезни (приблизительно к 0,7% подтвержденных случаев). Одной из предполагаемых причин более высокого уровня смертности в Ухане по сравнению с окружающими регионами был быстрый «всплеск» инфекций COVID-19 до того, как болезнь была выявлена ​​и введено социальное дистанцирование. У больных в критическом состоянии развился острый респираторный дистресс-синдром с воспалительным отеком легких и опасной для жизни гипоксемией, требующей ИВЛ. Это привело к значительной нагрузке на ресурсы здравоохранения, такие как наличие аппаратов искусственной вентиляции легких для лечения пациентов с острой дыхательной недостаточностью. Поскольку болезнь распространяется по всему миру, стратегии по сокращению продолжительности искусственной вентиляции легких у пациентов с COVID-19 могут значительно снизить заболеваемость и смертность этих людей и будущих пациентов, нуждающихся в этом крайне ограниченном спасательном ресурсе.

Изменения в составе макронутриентов могут быть использованы для улучшения вентиляции и уменьшения воспаления у пациентов с COVID-19. Кетогенная диета — это диета с высоким содержанием жиров, низким содержанием углеводов и достаточным количеством белка, которая способствует выработке кетоновых тел за счет печеночного метаболизма жирных кислот. Было показано, что диеты с высоким содержанием жиров и низким содержанием углеводов сокращают продолжительность искусственной вентиляции легких и парциального давления углекислого газа у пациентов с острой дыхательной недостаточностью. Переключение с окисления глюкозы на окисление жиров снижает дыхательный коэффициент, тем самым уменьшая количество вырабатываемого углекислого газа. Это снижает потребность в ИВЛ и может улучшить оксигенацию за счет снижения уровня альвеолярного углекислого газа, что в конечном итоге сокращает время на ИВЛ. В исследовании, опубликованном в 1989 г., сравнивали 10 участников, интубированных по поводу острой дыхательной недостаточности и рандомизированных на диету с высоким содержанием жиров и низким содержанием углеводов, и 10 участников, получавших стандартную изокалорическую, изоазотистую диету, и показали снижение парциального давления углекислого газа на 16% в группа с кетогенной диетой по сравнению с увеличением на 4% в группе со стандартной диетой (p = 0,003). Пациенты в группе с высоким содержанием жиров имели в среднем на 62 часа меньше на ИВЛ (p = 0,006) по сравнению с контрольной группой.

Диета с высоким содержанием жиров, используемая в исследовании, имела соотношение 1,2: 1 жира к белку и углеводам, объединенным в граммах. Кетогенная диета, которая безопасно и эффективно использовалась у пациентов с хронической эпилепсией в течение почти одного столетия, а в последнее время у интубированных пациентов в критическом состоянии для лечения рефрактерного и суперрефрактерного эпилептического статуса, имеет соотношение 4:1 (90% жира). килокалорий). В то время как диета с соотношением 1:1 может вызывать состояние легкого метаболического кетоза (обычно ~ 1 ммоль/л бетагидроксибутирата кетоновых тел, измеренного в сыворотке), кетогенная диета с более высоким соотношением 4:1 может вызывать более высокие уровни бетагидроксибутирата кетоновых тел и многое другое. быстро (до 2 ммоль/л в течение 24 часов после начала). Одно исследование пациентов с ожирением, получавших кетогенную диету, показало, что увеличение выработки кетоновых тел коррелирует с более низким парциальным давлением уровня углекислого газа. Более недавнее исследование показало, что у пациентов с рефрактерной эпилепсией наблюдалось снижение дыхательного коэффициента и повышенное окисление жирных кислот без изменения расхода дыхательной энергии при постоянном использовании кетогенной диеты. Эти результаты были воспроизведены у здоровых людей на кетогенной диете по сравнению с контрольной группой, и у пациентов на кетогенной диете также было значительное снижение выхода углекислого газа и парциального давления углекислого газа. Авторы пришли к выводу, что кетогенная диета может уменьшить запасы углекислого газа в организме и что использование кетогенной диеты может быть полезным для пациентов с дыхательной недостаточностью. Даже у пациентов без гиперкапнии (преимущественно с гипоксической дыхательной недостаточностью) снижение продукции углекислого газа позволяет снизить дыхательные объемы, что является краеугольным камнем лечения острого респираторного дистресс-синдрома.

Помимо снижения парциального давления углекислого газа, метаболический кетоз уменьшает системное воспаление. Этот механизм можно использовать, чтобы остановить цитокиновый шторм, характерный для инфекции COVID-19. В нескольких исследованиях представлены доказательства того, что выработка провоспалительных цитокинов значительно снижается у животных, получающих кетогенную диету, при различных моделях заболеваний. В модели болезни Паркинсона на грызунах у мышей было обнаружено значительное снижение уровней провоспалительных, секретируемых макрофагами цитокинов интерлейкина-1β, интерлейкина-6 и фактора некроза опухоли-альфа после 1 недели лечения кетогенной диетой. Аналогичным образом, у крыс, предварительно обработанных кетогенной диетой перед инъекцией липополисахарида для индукции лихорадки, не наблюдалось повышения температуры тела или интерлейкина-1β, в то время как у контрольных животных, не получавших предварительно кетогенную диету, наблюдалось значительное увеличение. В мышиной модели заболеваний, опосредованных NLRP3, а также в моноцитах человека бета-гидроксибутират кетоновых тел ингибировал опосредованную воспалением NLRP3 продукцию интерлейкина-1β и интерлейкина-18. Эти результаты были воспроизведены в нескольких недавних исследованиях на животных и предварительных исследованиях на людях. Гипотеза этого исследования заключается в том, что за счет индукции метаболического кетоза в сочетании с ограничением углеводов кетогенная диета защищает от цитокинового шторма при COVID-19. Благодаря своим противовоспалительным и снижающим уровень углекислого газа свойствам кетогенная диета может стать важным компонентом арсенала при остром респираторном дистресс-синдроме, имеющим непосредственное отношение к нынешней пандемии COVID-19.