Effekten av tiamin vs placebo på VO2 vid kritisk sjukdom (TVO2_RCT)

Omfattande forskning har gjorts under de senaste två decennierna och tittat på rollen av syretillförsel (DO2) och syreanvändning (VO2) vid kritisk sjukdom. VO2 beror på hjärtminutvolymen, arteriellt syreinnehåll och kroppens förmåga att effektivt extrahera syre från blodet. Syrebehovet ökar vid kritisk sjukdom när kroppen går in i ett kataboliskt tillstånd, och lägre VO2 har associerats med högre laktatnivåer och med sämre resultat. Även om ökande DO2 i tidigare studier har visat sig öka VO2 hos vissa patienter, har andra forskare funnit att många kritiskt sjuka patienter misslyckades med att visa en ökning av VO2 trots att de uppnådde supranormala värden för hjärtindex (CI) och DO2. Denna grupp, till skillnad från patienter vars VO2 steg med ökningen av CI och DO2, hade mycket dåliga resultat, vilket tyder på att en oförmåga att extrahera syre från blodet ger en sämre prognos.

Tiaminbrist kan visa sig på flera sätt, men syndromet våt beriberi, orsakat av tiaminbrist, inkluderar laktacidos, hjärtdekompensation och vasodilaterande chock, liknande sepsis och andra former av kritisk sjukdom. Mekanismen genom vilken tiaminbrist orsakar dysfunktion vilar på vitaminets väsentliga roll i Krebs-cykeln och pentosfosfatvägen. Brist på adekvat tiamin resulterar i att pyruvat inte kommer in i Krebs-cykeln, vilket förhindrar aerob metabolism. Den resulterande minskningen av aerob metabolism och ökning av anaerob metabolism leder till minskad syreförbrukning i vävnaderna och ökad mjölksyraproduktion.

Vår grupp har tidigare funnit att uppåt 20 % av kritiskt sjuka patienter med sepsis har tiaminbrist inom 72 timmar efter presentationen. I en hundmodell av septisk chock har Lindenbaum et al visat att, oavsett tiaminnivåer, förbättrade tiamintillskott inte bara laktatclearance och medelartärtryck, utan också ökade VO2. En ökning av VO2 max efter administrering av tiamin till friska frivilliga har också beskrivits. I vår tidigare öppna studie fann vi att administrering av en engångsdos på 200 mg intravenös tiamin till kritiskt sjuka patienter ledde till en statistiskt signifikant ökning av VO2 hos de med normal eller förhöjd hjärtminutvolym, vilket tyder på att tiamin kan öka extraktionen komponent av VO2, även i frånvaro av absolut tiaminbrist. Denna effekt sågs inte hos patienter med lågt hjärtminutvolym.

VO2 är känt för att stiga i inflammatoriska tillstånd, vilket återspeglar ökad energiförbrukning. Tidigare studier har visat att VO2 kommer att minska med interventioner som feberkontroll. Trots att VO2 är högre än normalt hos kritiskt sjuka patienter, tyder dock ändorganskadan och laktacidosen på att den inte är tillräckligt hög för att möta de metaboliska kraven från den kritiskt sjuka kroppen. Om vi ​​kan öka VO2 ytterligare hos kritiskt sjuka patienter kan vi potentiellt hjälpa till att upprätthålla aerob metabolism och minska vävnadshypoxin och den resulterande ändorganskadan. Vår hypotes är att administrering av tiamin intravenöst till kritiskt sjuka patienter som inte har onormalt lågt hjärtindex kommer att öka VO2.

Vi kommer att använda en anestesimonitor med en gasbytesmodul för att mäta VO2 kontinuerligt under en 9 timmars period. Efter 3 timmars baslinje VO2-data har samlats in, kommer baslinjetiaminnivå, laktat och central venös O2-mättnad att erhållas. En engångsdos på 200 mg IV tiamin kommer sedan att ges, och 6 timmars post-tiamindata kommer sedan att samlas in. Vi kommer att screena alla samtyckande patienter för vilka vi inte känner till hjärtindexet med en icke-invasiv hjärtindexmätning med Cheetah non-invasive cardiac output monitor (NICOM). Vi kommer inte att inkludera patienter med ett hjärtindex mindre än eller lika med 2,4L/min/m2, på grund av våra preliminära data som visar att dessa patienter inte ökade VO2 som svar på tiamin. Alla inskrivna patienter kommer att ha hjärtindex övervakat kontinuerligt under studien av NICOM, för att bedöma om det finns något samband mellan VO2 och hjärtindex. Patienterna kommer också att ta blodprov för en metabolomisk panel före och efter tiamin eller placebo för att bedöma om tiamin har en effekt på metabolomen.