Bedömning och modulering av energibalans hos kakektiska patienter som använder anpassad fysisk aktivitet (EMC2APA)

För att stabilisera patienternas vikt är det viktigt att mäta energiförbrukningen för att kunna föreslå lämplig hantering av närings- och fysisk aktivitet (Purcell et al., 2016; Vazeille et al., 2017; Barcellos et al., 2021). I klinisk praxis baseras nutritionshantering ofta på prediktiva ekvationer för njursjukdom i slutstadiet (ESRD). Dessa prediktiva ekvationer inkluderar parametrar som ålder, längd, vikt och kön. Den mest använda är Harris och Benedicts ekvation, där 85 % av den friska befolkningen har en viloenergiförbrukning (REE) mellan 90 och 110 % av det förutsagda värdet. Emellertid har Barcellos et al. (2021) visar att denna ekvation underskattar REE med 648 kcal/dag jämfört med värden uppmätta med indirekt kalorimetri hos cancerpatienter. Prediktiva ekvationer verkar därför föråldrade för cancerpatienter, trots energibalansens centrala roll i behandlingen.

Flera faktorer minskar relevansen av dessa ekvationer och framhäver behovet av specifik mätning av REE och total energiförbrukning (TEE). Tumörtyp, storlek och stadium påverkar energiförbrukningen (Tuccar et al., 2021). En metaanalys av Nguyen et al. (2016), inklusive 27 studier, visar att REE ökar med 9,66 kJ/kg fettfri massa (FFM)/dag hos cancerpatienter. REE kan öka från 100 till 1400 kcal/dag beroende på tumörtyp (Purcell et al., 2016). Men tumörtyp styr storleken och riktningen av förändringar i energimetabolismen. I en recension av Hanna et al. (2023) visar den lean mass-justerade REE att patienter med höga gastrointestinala cancerformer har högre REE än friska individer i 6 av de 9 studierna, medan de andra 3 studierna rapporterade liknande REE (Hanna et al., 2023). Tumörer i lunga, huvud och hals, matstrupe, mage, lever och bukspottkörtel påverkas mest av hypermetabolism (REE > 110 % av förutsagda värden), medan melanom, kolorektal och bröstcancer uppvisar mer normal metabolism (90 < REE < 110) % av predikterade värden) eller till och med hypometabolism (REE < 90 % av predikterade värden) (Dempsey et al., 1984; Hanna et al., 2023; Tuccar et al., 2021; Purcell et al., 2016).

Att fastställa energiförbrukningen inducerad av fysisk aktivitet (PA) i närvaro av kakexi skulle möjliggöra bättre näringshantering och bidra till ytterligare förståelse av cancerkakexihantering. Att objektivt bedöma de olika komponenterna i total energiförbrukning (TEE), såsom aktivitetsenergiförbrukning (AEE), skulle dessutom validera eller utmana användningen av prediktiva ekvationer baserade på friska individer, identifiera kakektiska patienters specifika behov i termer av TEE och AEE inducerad av PA. Objektiv mätning av AEE kommer att vara mer tillförlitlig än subjektiva uppskattningar med hjälp av frågeformulär, som är benägna att över- och underskattningsfördomar (Purcell et al., 2019). Sammantaget kommer detta att möjliggöra mer exakta närings- och PA-rekommendationer för patienter.

Mål

Studien syftar till att utvärdera viloenergiförbrukning (REE) och PA-inducerad utgift hos kakektiska patienter jämfört med värden som förutsägs av ekvationer och de hos icke-kaketiska patienter. Målet är också att bedöma potentiella kompensatoriska effekter på PA-nivåer och dagligt intag under PA-sessioner.

Allmänna hypoteser

Baserat på litteraturen förväntas kakektiska patienter uppvisa hypermetabolism, med REE-värden ≥ 110 % av de värden som förutsägs av ekvationer. Dessutom förväntas REE uttryckt som kcal/dag/kg mager kroppsmassa vara högre hos kakektiska patienter jämfört med icke-kaktiska patienter på grund av kronisk inflammation och tumörrelaterad energiförbrukning.

När det gäller AEE har inga studier fokuserat på denna parameter hos kakektiska patienter. TEE uppskattas mestadels med hjälp av ungefärliga prediktiva ekvationer, med endast en studie av Moses et al. (2004) som behandlar TEE hos kakektiska patienter. Denna studie syftar till att karakterisera energiförbrukningen inducerad av måttlig intensitet träning för att anpassa näringsinsatser efter patienternas PA-nivåer.

När det gäller dagliga PA-nivåer, antas det att kakektiska patienter minskar daglig PA på PA-sessionsdagar för att kompensera för energiförbrukning (Moses et al., 2004). Dessutom förväntas individer öka sitt födointag för att bibehålla energibalansen och dra nytta av symtomminskning från PA.

Bedömning av energiutgifter för vila och träning: REE- och träningsenergiförbrukning (EEE) mätningar är standardiserade vid SPORMED-anläggningen. Om samtycke inhämtas (Medgivandeformulär i bilagan) kan data överföras till en säker datainsamlingsfil för analys. Data kommer att lagras på en extern lösenordsskyddad hårddisk och på Huma-Num Universitys datahanteringsserver.

Bedömning av ät- och fysisk aktivitetsbeteende: Dietbeteende kommer att övervakas under en 7-dagarsperiod med hjälp av en näringsdagbok. PA-beteende (varaktighet och intensitet, inklusive kraftig, måttlig, lätt aktivitet, promenader, stillasittande beteende och sömnvaraktighet) kommer att mätas med en validerad accelerometer (wGT3X+) som bärs vid höften. Om samtycke erhålls kommer data att överföras till en datainsamlingsfil för analys. Handskriven kostdata kommer att digitaliseras och accelerometerdata kommer att extraheras. All data kommer att lagras säkert.

Variabler och mätverktyg:

Bedömning av energiförbrukning för vila och träning: Använder K5 (COSMED®), ett bärbart, icke-invasivt metaboliskt system för fält- och labbtester.

Resting Energy Expenditure (REE): Patienter kommer att undvika måttlig och kraftig PA i 24 timmar före mätningen, samt en 4-timmars fasta. Inget koffein är tillåtet under 4 timmar och ingen tobak i 2,5 timmar. Under mätningen kommer patienten att vila i liggande ställning i 30 minuter. Mätningen varar i 10 minuter när ett stabilt tillstånd uppnåtts (syreförbrukningen varierar med mindre än 10%) (Rey, 2018). Rumstemperaturen kommer att hållas mellan 22 och 25°C för att begränsa miljöeffekter på energiförbrukningen (Fullmer et al., 2015).

Träningsenergiförbrukning (EEE): Genomförd på ett löpband eller en stationär cykel, inkluderar mätningen en 7-minuters uppvärmning, med inkrementell intensitet för att nå måttlig ansträngning (RPE 5/10 eller 60 % av max HR), följt av 15 minuter av ständig ansträngning. En återhämtning på 2 minuter kommer att inkluderas. Data som samlas in kommer att hjälpa till att bedöma andningsfunktionen och uppskatta energiförbrukningen med hjälp av Weir-ekvationen.

Puls, subjektiv ansträngningsuppfattning och PA "räkningar" kommer också att registreras för att jämföra energiförbrukningsuppskattningar från prediktiva ekvationer och aktivitetsmonitorer. Kostintag och aptit kommer att registreras dagligen i en näringsdagbok, med en 7-dagars övervakningsperiod.

Studiens längd: Antalet försökspersoner som krävdes baserades på Moses et al.s (2004) studie. Uppskattningsvis behövs 5 patienter per grupp, med tanke på REE och EEE, med en studielängd på 7 månader.