Propofol as a Risk Factor for ICU-Acquired Weakness in Septic Patients with Acute Respiratory Failure

Abstract Background: Critical illness polyneuropathy (CIN) and critical illness myopathy (CIM), together “ICU-Acquired weakness (ICUAW),” occur frequently in septic patients. One of the proposed mechanisms for ICUAW includes prolonged inactivation of sodium channels. Propofol, used commonly in patients with acute respiratory failure (ARF), primarily acts via enhancement of GABAergic transmission but may also increase sodium channel inactivation, suggesting a potential interaction. Methods: Electronic medical records and EMG reports of patients with ICUAW and a diagnosis of either sepsis, septicaemia, severe sepsis, or septic shock, concurrent with a diagnosis of acute respiratory failure (ARF), were retrospectively analyzed in a single center university hospital. Results: 74 cases were identified (50.0% men, age 58±14 years), and compared to age- and sex-matched controls. Of these, 51 (69%) had CIN, 19 (26%) had CIM, and 4 (5%) had both. Propofol exposure was significantly higher in patients with ICUAW compared to controls (63.5% vs. 33.8%, p<0.001). The odds ratio of developing ICUAW with propofol exposure was 3.4 (95% CI:1.7-6.7, p<0.001). Patients with ICUAW had significantly more days in hospital (59±44 vs. 30±23) and ICU (38±26 vs. 17±13), days dependent on mechanical ventilation (27±21 vs. 13±16), and rates of tracheostomy (79.7% vs. 36.5%) and gastrostomy (75.7% vs. 25.7%) (all p<0.001). They also received a significantly higher number of distinct intravenous antibiotics, cumulative days of antibiotic therapy, and exposure to vasopressors and paralytics. Conclusions: Propofol exposure may increase the risk of ICUAW in septic patients. An interaction through sodium channel inactivation is hypothesized. RÉSUMÉ Facteur de risque du propofol dans le cas de patients septiques souffrant d’insuffisance respiratoire aiguë et de troubles de la faiblesse musculaire acquis aux soins intensifs. Contexte: La polyneuropathie et la myopathie sont deux troubles qui peuvent apparaître à la suite d’une maladie grave. Dans les deux cas, ils se manifestent par une faiblesse musculaire acquise aux soins intensifs ; ils surviennent aussi fréquemment chez des patients atteints de sepsie. Une des solutions apportées à ce syndrome clinique inclut notamment l’inactivation des canaux sodiques. Couramment utilisé pour soulager des patients souffrant d’insuffisance respiratoire aiguë, le propofol agit principalement en augmentant la transmission GABAergique mais pourrait aussi augmenter l’inactivation des canaux sodiques, ce qui suggère une potentielle interaction. Méthodes: Les dossiers médicaux électroniques et les rapports d’ÉMG de patients atteints de faiblesse musculaire acquise aux soins intensifs, chez qui on avait diagnostiqué une sepsie, une septicémie, une grave sepsie ou un choc septique de même qu’une insuffisance respiratoire aiguë, ont été analysés rétrospectivement au sein d’un centre hospitalier universitaire. Résultats: Au total, 74 cas ont été repérés (50,0 % d’hommes ; âge 58±14 ans) et comparés à des témoins du même sexe et du même âge. Sur ces 74 cas, 51 (69%) étaient atteints de polyneuropathie ; 19 (26%), de myopathie ; et 4 (5%), de ces deux troubles. En comparaison avec les témoins, l’exposition au propofol s’est révélée sensiblement plus élevée chez les patients atteints de faiblesse musculaire acquise aux soins intensifs (63,5% contre 33,8% ; p<0,001). Le risque relatif approché d’être aux prises avec un tel syndrome clinique après avoir été soulagé par du propofol était de 3,4 (95% IC : 1,7 – 6,7 ; p<0,001). Les patients aux prises avec ce syndrome ont passé beaucoup plus de jours à l’hôpital (59±44 contre 30±23) et aux soins intensifs (38±26 contre 17±13). Ils ont été aussi dépendants d’un système de ventilation mécanique pendant plus de jours (27±21 contre 13±16). Leurs taux de trachéostomie (79,7% contre 36,5%) et de gastrostomie (75,7% contre 25,7%), tous les deux p<0,001, se sont en outre avérés plus élevés. Finalement, on leur a administré par voie intraveineuse un nombre sensiblement plus élevé d’antibiotiques de divers types. Le cumul des jours comportant un traitement antibiotique et l’exposition à des agents vasopresseurs et paralytiques a également été plus élevé. Conclusions: Il se pourrait que l’exposition au propofol augmente le risque chez des patients atteints de sepsie et souffrant de faiblesse musculaire acquise aux soins intensifs. Selon nous, le tout pourrait s’expliquer par une interaction découlant de l’inactivation des canaux sodiques.