Kritik hastalarda beslenme ve inflamasyonun plazma tiamin ve eritrosit tiamin difosfat seviyesi üzerine etkilerinin incelenmesi
Investigation of the effects of nutrition and inflammation on plasma thiamine and erythrocyte thiamine diphosphate in critically ill patients
Yazar: NURHAYAT TUĞRA ÖZER
Danışman: PROF. DR. KÜRŞAT GÜNDOĞAN
Erciyes Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü /  Klinik Beslenme Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2022
Konu: Beslenme ve Diyetetik = Nutrition and Dietetics
Dizin: Beslenme = Nutrition ; Enteral beslenme = Enteral nutrition ; Eritrositler = Erythrocytes ; Kritik hastalık = Critical illness ; Tiyamin = Thiamine ; Yoğun bakım = Intensive care ; Yoğun bakım üniteleri = Intensive care units ; İnflamasyon = Inflammation

Özet:
Tiamin (B1 vitamini), başlıca makrobesinlerin vücutta enerjiye dönüşmesinde yer alan glikoliz basamaklarında ve Krebs döngüsünde olmak üzere birçok metabolik yolakta kofaktör rol oynayan bir vitamindir. Kritik hastalıkta çeşitli katabolik hormonların aktivasyonuna bağlı olarak gelişen hipermetabolik durum, tiamin düzeyinde azalmaya neden olabilir. Kritik hastalara yeterli beslenme desteğinin sağlanamaması tiamin eksikliği ile sonuçlanabilir. Tiamin eksikliği, kritik hastalarda beslenme yolu ile alınan enerjinin vücutta kullanılmasını engelleyebilir. Bu durum bir kısır döngü oluşturarak tiamin eksikliğinin görülme sıklığı artar. Bunlara bağlı olarak kritik hastalarda tiamin düzeyinin belirlenmesi önemlidir. Tiamin düzeyinin belirlenmesinde kullanılan plazma tiamin analizi kritik hastalığın neden olduğu inflamasyondan etkilenmektedir. Tiamin düzeyinin belirlenmesinde kullanılan başka bir yöntem olan eritrosit tiamin difosfat (eThDP) düzeyi inflamasyondan etkilenmez ancak teknik olarak daha zor bir yöntemdir. Bu çalışmanın amaçları: kritik hastalarda, ardışık plazma tiamin ve eThDP düzeylerini belirlemek, kritik hastalarda beslenme tedavisinin ve sistemik inflamasyonun plazma tiamin ve eThDP düzeyi üzerine etkisini incelemektir. Bu çalışma prospektif olarak medikal yoğun bakım ünitesi (YBÜ)'de yapıldı. Bu gözlemsel çalışmaya 48 saat ve üzeri YBÜ' de tedavi gören, 18 yaş ve üzeri olan hastalar kabul edildi. Çalışmaya alınan hastalardan, birinci örnekleme noktasında (YBÜ'deki ilk 24 saat içinde) ve ikinci örnekleme noktasında (YBÜ kalış < 7 gün olan hastalarda taburculuk günü, YBÜ kalış > 7 gün olan hastalarda 7.gün) kan örnekleri alındı. Plazma tiamin ve eThDP düzeyleri, yüksek performanslı sıvı kromotografisi  (HPLC) yöntemi ile analiz edildi. Kritik hastalarda eThDP düzeyinin hemoglobin düzeyine oranının (eThDP/Hb) referans aralığı 275-675 ng/g Hb olarak kabul edildi. Serum C-reaktif protein (CRP) düzeyleri türbidimetrik analiz ile belirlendi. Bu çalışmaya 50 kritik hasta dahil edildi. Örneklemin %57'si erkekti ve medyan yaşı 68.0 (interkartil (IQR): 52.5-75.5) yıldı. Hastaların en sık YBÜ yatış nedenleri, solunum yetmezliği (%28), sepsis/septik şok (%18) ve nörolojik problemler (%18) idi. Çalışma katılımcılarının ortalama Akut Fizyoloji ve Kronik Sağlık Değerlendirmesi (Acute Physiologic Assessment and Chronic Health Evaluation II -APACHE II) skoru 12.0 (IQR: 7.0-22.0) ve ortalama Ardışık Organ Yetmezliği Değerlendirme Skoru (Sequential Organ Failure Assessment -SOFA) skoru 4.0  2.99 idi. Hastaların ortalama plazma tiamin düzeyi birinci örnekleme zaman noktasında 13.6  5.22 nmol/L, ikinci örnekleme zaman noktasında 15.2  5.06 nmol/L idi. Hastaların medyan eThDP düzeyleri birinci örnekleme zaman noktasında 188.3 (IQR: 133.7- 268.2) nmol/L ve ikinci örnekleme zaman noktasında 170.6 (IQR: 106.5- 259.5)  nmol/L idi. Plazma tiamin ve eThDP düzeyleri arasında istatistiksel olarak anlamlı düzeyde korelasyon yoktu (p=0.864, p=0.696). Hastaların medyan eThDP/Hb oranı birinci örnekleme zamanında 621.0 (IQR: 406.9-921.9) ng/g Hb, ikinci örnekleme zamanında 587.8 (IQR: 338.2-889.4) ng/g Hb idi. Hastaların eThDP/Hb oranına göre tiamin düzeyine bakıldığında; birinci örneklemede hastaların %12'sinde, ikinci örnekleme zamanında hastaların %18'inde düşük tiamin düzeyi vardı. Hastaların %26'sında, çalışma boyunca herhangi bir zamanda azalmış tiamin seviyesi gelişti. Hastaların YBÜ'ye kabulde CRP seviyesi medyan 135.4 (IQR: 87.9-172.1) mg/L, ikinci örnekleme zamanında medyan 103.5 (IQR: 38.1-199.9) mg/L idi. CRP düzeyi ile hem plazma tiamin hem de eThDP düzeyleri arasında istatistiksel olarak anlamlı bir ilişki yoktu (tüm analizler için p>0.05). Hastalar enteral beslenme yolu ile Avrupa Klinik Nütrisyon ve Metabolizma Derneği (The European Society for Clinical Nutrition and Metabolism-ESPEN) mikronütrient rehberi önerilerine uygun tiamin alımı (2.46-2.83 mg/gün/1500 kkal)  sağladı. Tüp yolu ile enteral beslenme alan hastalarda plazma tiamin ve eThDP seviyesi, oral yolla beslenen hastalara göre istatistiksel olarak anlamlı düzeyde daha yüksekti (p<0.05). Yapılan çoklu lineer regresyon analizine göre "eThDP düzeyi (ng/g Hb)= 444.321 + (4.916 * Plazma tiamin düzeyi (ng/g Hb)) -(0.231 * CRP değeri (mg/L))" modeli geliştirildi (R2=0.78, p=0.020). Bu çoklu lineer regresyon temelli eşitlik, inflamasyon varlığında vücuttaki gerçek tiamin seviyesi hakkında bize fikir verebilir. Sonuç olarak bu çalışmada, hastaların yaklaşık ¼'ünde düşük tiamin seviyesi gelişti. Plazma tiamin düzeyi çalışma boyunca artarken eThDP düzeyi azaldı. Hastalarda CRP düzeyi ile hem plazma tiamin hem de eThDP düzeyleri arasında ilişki bulunamamıştır. Enteral beslenme alan hastalarda plazma tiamin düzeyi ve eThDP düzeyi, oral beslenme alan hastalara göre daha yüksek bulunmuştur. 
Anahtar Kelimeler: Enteral Beslenme; Eritrosit Tiamin Difosfat; İnflamasyon; Kritik Hastalık; Plazma Tiamin; Yoğun Bakım Ünitesi.

Abstract:
Thiamine (vitamin B1) is a vitamin that plays a cofactor role in many metabolic pathways, mainly in the glycolysis and Krebs cycle which provide energy from macronutrients in the human body. In critical illness, hypermetabolic statement due to increase activitaion of many catabolic hormons may lead thiamine deficiency. Lack provision of adequate nutrition may result in thiamine deficiency in critically ill patients. Thiamine deficiency may also prevent the use of energy nutritional intake in the metabolism of critically ill patients. This clinical condition creates a vicious circle and increases the incidence of thiamine deficiency. Accordingly, it is important to determine the thiamine level in critically ill patients. The analysis of plasma thiamine analysis to determine thiamine level is affected by inflammation related to critical illness. Erythrocyte thiamine diphosphate (eThDP) status, which is another method for assessing thiamine status, is not affected by inflammation. However, it is a relatively more difficult technical method. The aims of this study were as follows: measure consecutively plasma thiamine and eThDP concentration, investigate of effect of nutritional support and systemic inflammation on plasma thiamine and eThDP levels in critically ill patients. This study conducted prospectively in medical intensive care unit (ICU). This observational study included patients aged >18 years and staying in intensive care unit (ICU) for 48 hours or longer. Blood samples obtained from patients in first study time-point (within first 24 hours in ICU) and second study time point (discharge day in patients with ICU stay <7 days, 7th day in patients with ICU stay>7 days). Plasma thiamine and eThDP values analyzed by high pressure liquid chromotography (HPLC) method. The reference range of eThDP/Hemoglobin ratio (eThDP/Hb) was 275-675 ng/g in critically ill patients. Serum C-reactive protein (CRP) level determined by turbidimetric analysis. Fifty critically ill patients were included in this study. Of these, %57 were male and median age was 68.0 (Interquartile (IQR): 52.5-75.5) years. The most common reasons for ICU admission were respiratory failure (28%), sepsis/septic shock (18%) and neurological problems (18%). The mean Acute Physiologic Assessment and Chronic Health Evaluation II (APACHE II) score was 14.77.4 and the mean Sequential Organ Failure Assessment (SOFA) score was 4.0  2.99. The mean plasma thiamine level was 13.6  5.22 nmol/L at first time point, 15.2  5.06  nmol/L at second time point. The median eThDP level was 188.3 (IQR: 133.7- 268.2) at first study time point and 170.6 (IQR: 106.5- 259.5)  nmol/L at second study time point. There were no correlation between plasma thiamine and eThDP levels (p=0.864, p=0.696). The median eThDP/Hb ratio were 621.0 (IQR: 406.9-921.9) at 1st study point and 587.8 (IQR: 338.2-889.4) ng/g Hb at 2nd study point. A rate of 12.0% of participants had low thiamine level at ICU admission and 18.0% of patients at second study time point. During follow-up, 26% of study sample developed below-normal thiamine value. The median CRP value was 135.4 (IQR: 87.9-172.1) mg/L at 1st study point and 103.5 (IQR: 38.1-199.9) mg/L at 2nd  study point. The association between CRP levels and both plasma thiamine and eThDP values were not statistically significant (p>0.05 for all). Patients achieved sufficient daily thiamine intake (2.46-2.83 mg/day/1500 kkal) via enteral nutrition according to The European Society for Clinical Nutrition and Metabolism (ESPEN) micronutrient guideline. Plasma thiamine and eThDP values were statistically significantly higher in patients receiving enteral nutrition via tube compared to patients receiving regular diet (p<0.05 for all). The multiple lineer regression showed statistically significant model which is "eThDP level (ng/g Hb)= 444.321 + (4.916*Plasma tiamin level (ng/g Hb)) -(0.231*CRP value (mg/L))" (R2=0.78, p=0.020). This multiple linear regression based equation can present an information about the actual level of thiamine status in the presence of inflammation. In conclusion, approximately ¼ of study sample had low thiamine concentration. While plasma thiamine increased, eThDP decreased during study period. The relationship between CRP level and both plasma thiamine and eThDP level was not found statistically significant. It was found that patients receiving enteral nutrition had higher plasma thiamine and eThDP levels than patients who received regular diet.
Keywords: Enteral Nutrition; Erythrocyte Thiamine Diphosphate; İnflammation; Critical İllness; Plasma Thiamine; İntensive Care Unit.