Negative impact of hypocaloric feeding and energy balance on clinical outcome in ICU patients

Résumé Introduction : Les patients nécessitant une prise en charge prolongée en milieu de soins intensifs et présentant une évolution compliquée, développent une réponse métabolique intense caractérisée généralement par un hypermétabolisme et un catabolisme protéique. La sévérité de leur atteinte pathologique expose ces patients à la malnutrition, due principalement à un apport nutritionnel insuffisant, et entraînant une balance énergétique déficitaire. Dans un nombre important d'unités de soins intensifs la nutrition des patients n'apparaît pas comme un objectif prioritaire de la prise en charge. En menant une étude prospective d'observation afin d'analyser la relation entre la balance énergétique et le pronostic clinique des patients avec séjours prolongés en soins intensifs, nous souhaitions changer cette attitude et démonter l'effet délétère de la malnutrition chez ce type de patient. Méthodes : Sur une période de 2 ans, tous les patients, dont le séjour en soins intensifs fut de 5 jours ou plus, ont été enrôlés. Les besoins en énergie pour chaque patient ont été déterminés soit par calorimétrie indirecte, soit au moyen d'une formule prenant en compte le poids du patient (30 kcal/kg/jour). Les patients ayant bénéficié d'une calorimétrie indirecte ont par ailleurs vérifié la justesse de la formule appliquée. L'âge, le sexe le poids préopératoire, la taille, et le « Body mass index » index de masse corporelle reconnu en milieu clinique ont été relevés. L'énergie délivrée l'était soit sous forme nutritionnelle (administration de nutrition entérale, parentérale ou mixte) soit sous forme non-nutritionnelle (perfusions : soluté glucosé, apport lipidique non nutritionnel). Les données de nutrition (cible théorique, cible prescrite, énergie nutritionnelle, énergie non-nutritionnelle, énergie totale, balance énergétique nutritionnelle, balance énergétique totale), et d'évolution clinique (nombre des jours de ventilation mécanique, nombre d'infections, utilisation des antibiotiques, durée du séjour, complications neurologiques, respiratoires gastro-intestinales, cardiovasculaires, rénales et hépatiques, scores de gravité pour patients en soins intensifs, valeurs hématologiques, sériques, microbiologiques) ont été analysées pour chacun des 669 jours de soins intensifs vécus par un total de 48 patients. Résultats : 48 patients de 57±16 ans dont le séjour a varié entre 5 et 49 jours (motif d'admission : polytraumatisés 10; chirurgie cardiaque 13; insuffisance respiratoire 7; pathologie gastro-intestinale 3; sepsis 3; transplantation 4; autre 8) ont été retenus. Si nous n'avons pu démontrer une relation entre la balance énergétique et plus particulièrement, le déficit énergétique, et la mortalité, il existe une relation hautement significative entre le déficit énergétique et la morbidité, à savoir les complications et les infections, qui prolongent naturellement la durée du séjour. De plus, bien que l'étude ne comporte aucune intervention et que nous ne puissions avancer qu'il existe une relation de cause à effet, l'analyse par régression multiple montre que le facteur pronostic le plus fiable est justement la balance énergétique, au détriment des scores habituellement utilisés en soins intensifs. L'évolution est indépendante tant de l'âge et du sexe, que du status nutritionnel préopératoire. L'étude ne prévoyait pas de récolter des données économiques : nous ne pouvons pas, dès lors, affirmer que l'augmentation des coûts engendrée par un séjour prolongé en unité de soins intensifs est induite par un déficit énergétique, même si le bon sens nous laisse penser qu'un séjour plus court engendre un coût moindre. Cette étude attire aussi l'attention sur l'origine du déficit énergétique : il se creuse au cours de la première semaine en soins intensifs, et pourrait donc être prévenu par une intervention nutritionnelle précoce, alors que les recommandations actuelles préconisent un apport énergétique, sous forme de nutrition artificielle, qu'à partir de 48 heures de séjour aux soins intensifs. Conclusions : L'étude montre que pour les patients de soins intensifs les plus graves, la balance énergétique devrait être considérée comme un objectif important de la prise en charge, nécessitant l'application d'un protocole de nutrition précoce. Enfin comme l'évolution à l'admission des patients est souvent imprévisible, et que le déficit s'installe dès la première semaine, il est légitime de s'interroger sur la nécessité d'appliquer ce protocole à tous les patients de soins intensifs et ceci dès leur admission. Summary Background and aims: Critically ill patients with complicated evolution are frequently hypermetabolic, catabolic, and at risk of underfeeding. The study aimed at assessing the relationship between energy balance and outcome in critically ill patients. Methods: Prospective observational study conducted in consecutive patients staying 5 days in the surgical ICU of a University hospital. Demographic data, time to feeding, route, energy delivery, and outcome were recorded. Energy balance was calculated as energy delivery minus target. Data in means+ SD, linear regressions between energy balance and outcome variables. Results: Forty eight patients aged 57±16 years were investigated; complete data are available in 669 days. Mechanical ventilation lasted 11±8 days, ICU stay 15+9 was days, and 30-days mortality was 38%. Time to feeding was 3.1 ±2.2 days. Enteral nutrition was the most frequent route with 433 days. Mean daily energy delivery was 1090±930 kcal. Combining enteral and parenteral nutrition achieved highest energy delivery. Cumulated energy balance was between -12,600+ 10,520 kcal, and correlated with complications (P<0.001), already after 1 week. Conclusion: Negative energy balances were correlated with increasing number of complications, particularly infections. Energy debt appears as a promising tool for nutritional follow-up, which should be further tested. Delaying initiation of nutritional support exposes the patients to energy deficits that cannot be compensated later on.

Stimulation of thermogenesis in men after combined glucose-long-chain triglyceride infusion.

The effect of combined long-chain triglyceride infusion (Intralipid 20%) with graded doses of insulin/glucose on energy expenditure was examined in 17 healthy young male volunteers by using the euglycemic insulin clamp technique in combination with indirect calorimetry. Intralipid was infused for 90 min at a constant rate of 0.23 g/min; plasma free fatty acids increased from base-line values of 380 +/- 8 mumol/l to steady state levels of 650 +/- 12 mumol/l. After 90 min the Intralipid was continued and insulin was infused at three rates (0.5, 2, and 4 mU/kg . min) to achieve steady state hyperinsulinemic plateaus of 63 +/- 4, 167 +/- 10, and 410 +/- 15 microU/ml. Plasma glucose concentration was maintained constant at basal euglycemic levels (insulin clamp technique) by infusing glucose at 0.24, 0.48, and 0.59 g/min, respectively. Glucose storage during the insulin clamp (ie, glucose uptake minus glucose oxidation) was 0.13, 0.33, and 0.40 g/min for each group and exogenous lipid storage was 0.17, 0.18, and 0.19 g/min, respectively. The net increment in energy expenditure was 0.15, 0.24, and 0.26 kcal/min, respectively, which represents 8.5% of the energy content of the total amount of glucose and lipid stored. The experimentally determined value (approximately 9%) for the cost of storing both glucose and lipid was found to be significantly greater than predicted by stoichiometric calculations. However, the experimental value for the combined infusion was less than that observed for glucose storage alone (12%). This finding provides support for the use of combined glucose/fat infusions in parenteral nutrition as it is used more economically than when glucose is infused alone.

Conservative management of pancreatic fistula after pancreaticoduodenectomy with pancreaticogastrostomy.

BACKGROUND: Pancreatic fistula (PF), which is a major complication of pancreaticoduodenectomy (PD), can be treated conservatively or by reoperation. The aim of this study was to evaluate conservative management of PF, which was attempted whenever possible as a first-intention treatment in a large series of PD. STUDY DESIGN: From 1990 to 2000, 242 patients underwent PD with pancreaticogastrostomy. PF was observed in 31 (13%) and was defined by an amylase-rich surgical drainage fluid (above fivefold serum amylase) after postoperative day 5, or by presence on CT scan of a fluid collection located close to the anastomosis or containing amylase-rich fluid, or by operative findings in case of reoperation. Conservative management included total parenteral nutrition, nasogastric suction, imaging-guided percutaneous drainage of collection when necessary, and somatostatin or its analogues. RESULTS: PF was symptomatic in 20 patients (65%). Amylase level on surgical drainage fluid was elevated in 23 patients (74%). Four patients (13%), including two with hemorrhage and two with intraabdominal collection not accessible by percutaneous approach, were not considered for conservative management and underwent early reoperation. Conservative management was successful in the 27 patients (100%) in whom it was attempted, including the 10 who required percutaneous drainage. The only death (3%) occurred after massive hemorrhage complicating misdiagnosed PF. Mean hospital stay was 36 +/- 12 days (range 18 to 71) after successful conservative management. CONCLUSIONS: Conservative management of PF complicating PD is feasible and successful in above 85% of patients.

Carnitine deficiency in chronic critical illness.

PURPOSE OF REVIEW: New insight in mitochondrial physiology has highlighted the importance of mitochondrial dysfunction in the metabolic and neuroendocrine changes observed in patients presenting with chronic critical illness. This review highlights specifically the importance of carnitine status in this particular patient population and its impact on beta-oxidation and mitochondrial function. RECENT FINDINGS: The main function of carnitine is long chain fatty acid esterification and transport through the mitochondrial membrane. Carnitine depletion should be suspected in critically ill patients with risk factors such as prolonged continuous renal replacement therapy or chronic parenteral nutrition, and evidence of beta-oxidation impairments such as inappropriate hypertriglyceridemia or hyperlactatemia. When fatty acid oxidation is impaired, acyl-CoAs accumulate and deplete the CoA intramitochondrial pool, hence causing a generalized mitochondrial dysfunction and multiorgan failure, with clinical consequences such as muscle weakness, rhabdomyolysis, cardiomyopathy, arrhythmia or sudden death. In such situations, carnitine plasma levels should be measured along with a complete assessment of plasma amino acid, plasma acylcarnitines and urinary organic acid analysis. Supplementation should be initiated if below normal levels (20 μmol/l) of carnitine are observed. In the absence of current guidelines, we recommend an initial supplementation of 0.5-1 g/day. SUMMARY: Metabolic modifications associated with chronic critical illness are just being explored. Carnitine deficiency in critically ill patients is one aspect of these profound and complex changes associated with prolonged stay in ICU. It is readily measurable in the plasma and can easily be substituted if needed, although guidelines are currently missing.

Prolonged fluconazole exposure leads to a shift to Candida species with decreased susceptibility in breakthrough candidemia: prospective survey of the Fungal Infection Network of Switzerland

Objectives: To compare the clinical characteristics, species distribution and antifungal susceptibility of Candida bloodstream isolates (BSI) in breakthrough (BTC) vs. non-breakthrough candidemia (NBTC) and to study the effect of prolonged vs. short fluconazole (F) exposure in BTC.Methods: Candida BSI were prospectively collected during 2004- 2006 from 27 hospitals (seven university, 20 affiliated) of the FUNGINOS network. Susceptibility to F, voriconazole (V) and caspofungin (C) was tested in the FUNGINOS mycology reference laboratory by microtitre broth dilution method with the Sensititre YeastOneTM test panel. Clinical data were collected using standardized CRFs. BTC was defined as occurring during antifungal treatment/prophylaxis of at least three days duration prior to the candidemia. Susceptibility of BSI was defined according to 2010/2011 CLSI clinical breakpoints.Results: Out of 567 candidemia episodes, 550 Candida BSI were available. Of these, 43 (7.6%) were from BTC (37/43, 86% were isolated after F exposure). 38 BTC (88.4%) and 315 NBTC (55.6%) occurred in university hospitals (P < 0.001). The majority of patients developing BTC were immunocompromised: higher proportions of haematological malignancies (62.8% in BTC vs. 47.1% in NBTC, P < 0.001), neutropenia (37.2% vs. 11.8%, P < 0.001), acute GvHD (14% vs. 0.2%, P < 0.001), immunosuppressive drugs (74.4% vs. 7.8%, P < 0.001), and mucositis (32.6% vs. 2.3%, P < 0.001) were observed. Other differences between BTC and NBTC were higher proportions of patients with central venous catheters in the 2 weeks preceding candidemia (95.3% vs. 83.4%, P = 0.047) and receiving total parenteral nutrition (62.8% vs. 35.9%, P < 0.001), but a lower proportion of patients treated with gastric proton pump inhibitors (23.3% vs. 72.1%, P < 0.001). Overall mortality of BTC and NBTC was not different (34.9% vs. 31.7%, P = 0.73), while a trend to higher attributable mortality in BTC was found (13.9% vs. 6.9%, P = 0.12). Species identification showed a majority of C. albicans in both groups (51.2% in BTC vs. 62.9% in NBTC, P = 0.26), followed by C. glabrata (18.6% vs. 18.5%), C. tropicalis (2.3% vs. 6.3%) and C. parapsilosis (7.0% vs. 4.7%). Significantly more C. krusei were detected in BTC versus NBTC (11.6% vs. 1.6%, P = 0.002). The geometric mean MIC for F, V and C between BTC and NBTC isolates was not significantly different. However, in BTC there was a significant association between duration of F exposure and the Candida spp.: >10 days of F was associated with a significant shift from susceptible Candida spp. (C. albicans, C. parapsilosis, C. tropicalis, C. famata) to non-susceptible species (C. glabrata, C. krusei, C. norvegensis). Among 21 BTC episodes occurring after £10 days of F, 19% of the isolates were non-susceptible, in contrast to 68.7% in 16 BTC episodes occurring after >10 days of F (P = 0.003).Conclusions: Breakthrough candidemia occurred more often in immunocompromised hosts. Fluconazole administered for >10 days was associated with a shift to non-susceptible Candida spp.. Length of fluconazole exposure should be taken into consideration for the choice of empirical antifungal treatment.

Special commentary : a call for intensive metabolic support.

PURPOSE OF REVIEW: This special commentary addresses recent clinical reviews regarding appropriate nutrition and metabolic support in the critical care setting. RECENT FINDINGS: There are divergent approaches between North America and Europe for the use of early nutrition support and combined enteral nutrition and parenteral nutrition support possibly due to the commercial availability of specific parenteral nutrients. The advent of intensive insulin therapy has changed the landscape of metabolic support in the intensive care unit, and previous notions about infective risk of parenteral nutrition will need to be re-addressed. Patients with brain failure may benefit from an intensive insulin therapy with a blood glucose target that is higher than that used in patients without brain failure. Patients with heart failure may benefit from the addition of nutritional pharmacology that targets proximate oxidative pathophysiological pathways. Intradialytic parenteral nutrition may be viewed as another form of supplemental parenteral nutrition when enteral nutrition is insufficient in patients on hemodialysis in the intensive care unit. SUMMARY: It is proposed that intensive metabolic support be routinely implemented in the intensive care unit based on the following steps: intensive insulin therapy with an appropriate blood glucose target, nutrition risk assessment, early and if needed combined enteral nutrition and parenteral nutrition to target 20-25 kcal/kg/day and 1.2-1.5 g protein/kg/day, and nutritional and metabolic monitoring.

Prenatal Risk Factors and Outcomes in Gastroschisis: A Meta-Analysis.

BACKGROUND AND OBJECTIVE: Gastroschisis is a congenital anomaly with increasing incidence, easy prenatal diagnosis and extremely variable postnatal outcomes. Our objective was to systematically review the evidence regarding the association between prenatal ultrasound signs (intraabdominal bowel dilatation [IABD], extraabdominal bowel dilatation, gastric dilatation [GD], bowel wall thickness, polyhydramnios, and small for gestational age) and perinatal outcomes in gastroschisis (bowel atresia, intra uterine death, neonatal death, time to full enteral feeding, length of total parenteral nutrition and length of in hospital stay). METHODS: Medline, Embase, and Cochrane databases were searched electronically. Studies exploring the association between antenatal ultrasound signs and outcomes in gastroschisis were considered suitable for inclusion. Two reviewers independently extracted relevant data regarding study characteristics and pregnancy outcome. All meta-analyses were computed using individual data random-effect logistic regression, with single study as the cluster unit. RESULTS: Twenty-six studies, including 2023 fetuses, were included. We found significant positive associations between IABD and bowel atresia (odds ratio [OR]: 5.48, 95% confidence interval [CI] 3.1-9.8), polyhydramnios and bowel atresia (OR: 3.76, 95% CI 1.7-8.3), and GD and neonatal death (OR: 5.58, 95% CI 1.3-24.1). No other ultrasound sign was significantly related to any other outcome. CONCLUSIONS: IABD, polyhydramnios, and GD can be used to an extent to identify a subgroup of neonates with a prenatal diagnosis of gastroschisis at higher risk to develop postnatal complications. Data are still inconclusive on the predictive ability of several signs combined, and large prospective studies are needed to improve the quality of prenatal counseling and the neonatal care for this condition.

Metabolic and nutritional support of critically ill patients: consensus and controversies.

The results of recent large-scale clinical trials have led us to review our understanding of the metabolic response to stress and the most appropriate means of managing nutrition in critically ill patients. This review presents an update in this field, identifying and discussing a number of areas for which consensus has been reached and others where controversy remains and presenting areas for future research. We discuss optimal calorie and protein intake, the incidence and management of re-feeding syndrome, the role of gastric residual volume monitoring, the place of supplemental parenteral nutrition when enteral feeding is deemed insufficient, the role of indirect calorimetry, and potential indications for several pharmaconutrients.

Quilotórax traumático por ferimento penetrante do tórax

The authors report two cases of traumatic chylothorax. They were caused by gunshot wounds producing thorax transfixing injuries and lhe chilothorax was subsequently diagnosed during lhe thoracic drainage follow-up, a chilous colar was noticed in lhe drainage output. This was confirmed with a Sudam 111 stain. Both cases were treated conservatively with Total Parenteral Nutrition according to the current literature. One of the cases, in its evolution, required surgical treatment due to a persistent high output fistulae.

Metabolism of diglycine and triglycine by non-filtering kidneys

We have studied the metabolism of diglycine and triglycine in the isolated non-filtering rat kidney. Kidneys from adult male Wistar Kyoto rats weighing 250-350 g were perfused with Krebs-Henseleit solution containing either 1 mM diglycine or triglycine. The analysis of the peptide residues and their components was performed using an amino acid microanalyzer utilizing ion exchange chromatography. Diglycine was degraded to a final concentration of 0.09 mM after 120 min (91%); this degradation occurred predominantly during the first hour, with a 56% reduction of the initial concentration. The metabolism of triglycine occurred similarly, with a final concentration of 0.18 mM (82%); during the first hour there was a 67% reduction of the initial concentration of the tripeptide. Both peptides produced glycine in increasing concentrations, but there was a slightly lower recovery of glycine, suggesting its utilization by the kidney as fuel. The hydrolysis of triglycine also produced diglycine, which was also hydrolyzed to glycine. The results of the present study show the existence of functional endothelial or contraluminal membrane peptidases which may be important during parenteral nutrition.

Morphological changes of the jejunal mucosa in protracted diarrhea and their correlation with disease duration, weight loss and serum albumin levels

The pathogenesis of protracted diarrhea is multifactorial. In developing countries, intestinal infectious processes seem to play an important role in triggering the syndrome. Thirty-four children aged 1 to 14 months, mean 6.5 months, with protracted diarrhea were studied clinically and in terms of small intestinal mucosal morphology. Mild, moderate or severe hypotrophy of the jejunal mucosa was detected in 82% of cases, and mucosal atrophy was observed in 12%. The intensity of the morphological changes of the jejunal mucosa correlated negatively with serum albumin levels. No correlation was detected between mucosal grading and duration of diarrhea or between mucosal grading and weight reported as percentile. After nutritional support was instituted, serial jejunal biopsies were obtained from 12 patients: five patients submitted to parenteral nutrition for 7 to 38 days, mean 17 days, and 7 patients receiving a hypoallergenic oral diet (semi-elemental formula, 3; chicken formula, 3; human milk, 1). In seven cases (58%) a progressive increase in villus height and a decrease in the number of inflammatory cells were noted. Recovery of the morphologic pattern was accompanied by clinical improvement in all patients

Correlations of circulating peptide YY and ghrelin with body weight, rate of weight gain, and time required to achieve the recommended daily intake in preterm infants

The objective was to elucidate the relationships between serum concentrations of the gut hormone peptide YY (PYY) and ghrelin and growth development in infants for potential application to the clinical observation index. Serum concentrations of PYY and ghrelin were measured using radioimmunoassay from samples collected at the clinic. For each patient, gestational age, birth weight, time required to return to birth weight, rate of weight gain, time required to achieve recommended daily intake (RDI) standards, time required for full-gastric feeding, duration of hospitalization, and time of administration of total parenteral nutrition were recorded. Serum PYY and ghrelin concentrations were significantly higher in the preterm group (N = 20) than in the full-term group (N = 20; P < 0.01). Within the preterm infant group, the serum concentrations of PYY and ghrelin on postnatal day (PND) 7 (ghrelin = 1485.38 ± 409.24; PYY = 812.37 ± 153.77 ng/L) were significantly higher than on PND 1 (ghrelin = 956.85 ± 223.09; PYY = 545.27 ± 204.51 ng/L) or PND 3 (ghrelin = 1108.44 ± 351.36; PYY = 628.96 ± 235.63 ng/L; P < 0.01). Both serum PYY and ghrelin concentrations were negatively correlated with body weight, and the degree of correlation varied with age. Serum ghrelin concentration correlated negatively with birth weight and positively with the time required to achieve RDI (P < 0.05). In conclusion, serum PYY and ghrelin concentrations reflect a negative energy balance, predict postnatal growth, and enable compensation. Further studies are required to elucidate the precise concentration and roles of PYY and ghrelin in newborns and to determine the usefulness of measuring these hormones in clinical practice.

Contamination des solutions d’hyper-alimentation intraveineuses (HAIV) néonatales, effet de l’ascorbylperoxyde au foie

Introduction : Chez les nouveau-nés prématurés, l’hyper-alimentation intraveineuse (HAIV) contribue à leur survie, mais elle est aussi une source importante de molécules oxydantes. L’absence d’une protection adéquate contre la lumière ambiante génère in vitro, via la photo-excitation de la riboflavine, du H2O2, des peroxydes organiques et un dérivé peroxydé de la vitamine C, l’ascorbylperoxyde (AscOOH). Plusieurs données du laboratoire associent l’infusion d’HAIV à des désordres lipidiques dans notre modèle animal. L’hypothèse est donc que l’AscOOH a un pouvoir oxydant et est responsable de certains des effets biologiques observés. Mes objectifs sont les suivants : 1) développer une méthode de dosage de l’AscOOH; 2) démontrer, à l’aide du modèle animal bien établi au laboratoire, des relations entre la concentration tissulaire de cette molécule et des paramètres métaboliques et l’état redox au foie et dans la circulation; et 3) confirmer l’effet physiologique de l’AscOOH dans un modèle cellulaire. Méthode : Différents étalons internes potentiels ont été testés pour le dosage de l’AscOOH par spectrométrie de masse après séparation sur HPLC (LC-MS). Les phases mobiles et conditions chromatographiques ont été optimisées. Pour l’objectif 2, des cobayes de 3 jours de vie (n=11) ont reçu par voie intraveineuse une dose d’AscOOH (entre 0 et 3,3mM). Les animaux ont été sacrifiés au 4e jour de traitement pour le prélèvement de tissus. Les concentrations tissulaires d’AscOOH ont été déterminées au LC-MS. La triglycéridémie et la cholestérolémie ont été mesurées à l’aide d’un kit commercial par spectrophotométrie. Le glutathion oxydé et réduit ont été mesurés par électrophorèse capillaire. Les relations linéaires obtenues sont exprimées par le ratio des carrés (r2), et traitées par ANOVA. Résultats : La validation du dosage de l’AscOOH par LC-MS a été réalisée. Chez les animaux, la concentration urinaire d’AscOOH par créatinine corrèle positivement avec la dose reçue, négativement avec la lipidémie, et négativement avec le redox sanguin et érythrocytaire, indiquant un milieu moins oxydé. Conclusion : La concentration urinaire d’AscOOH peut donc être un reflet de l’oxydation de l’HAIV en clinique. Nos données chez l’animal suggèrent une interaction de l’AscOOH avec le métabolisme hépatique produisant une chute de la concentration plasmatique de cholestérol et de triglycérides. Le modèle cellulaire n’a pas permis d’élucider le mécanisme moléculaire de l’action de l’AscOOH sur le métabolisme.

Le rôle du stress oxydant dans les changements épigénétiques contribuant aux complications du syndrome métabolique.

La méthylation de l'ADN est l'une des modifications épigénétiques au niveau des îlots CpG. Cette modification épigénétique catalysée par les ADN méthyltransférases (DNMTs) consiste en la méthylation du carbone 5' d’une cytosine ce qui aboutit à la formation de 5-méthylcytosine. La méthylation de l'ADN est clairement impliquée dans l'inactivation des gènes et dans l'empreinte génétique. Elle est modulée par la nutrition, en particulier par les donneurs de méthyle et par une restriction protéique. Ces modifications épigénétiques persistent plus tard dans la vie et conduisent au développement de nombreuses pathologies telles que le syndrome métabolique et le diabète de type 2. En fait, de nombreux gènes clés subissent une modification de leur état de méthylation en présence des composants du syndrome métabolique. Cela montre que la méthylation de l'ADN est un processus important dans l'étiologie du syndrome métabolique. Le premier travail de ce doctorat a porté sur la rédaction d’un article de revue qui a examiné le cadre central du syndrome métabolique et analyser le rôle des modifications épigénétiques susceptibles d'influer sur l'apparition du stress oxydant et des complications cardiométaboliques. D’autre part, les cellules intestinales Caco-2/15, qui ont la capacité de se différencier et d’acquérir les caractéristiques physiologiques de l'intestin grêle, ont été utilisées et traitées avec du Fer-Ascorbate pour induire un stress oxydant. Le Fer-Ascorbate a induit une augmentation significative de l’inflammation et de la peroxydation des lipides (malondialdehyde) ainsi que des altérations de de la défense antioxydante (SOD2 et GPx) accompagnées de modifications épigénétiques. De plus, la pré-incubation des cellules avec de la 5-aza-2'-désoxycytidine, un agent de déméthylation et/ou l’antioxydant Trolox a normalisé la défense antioxydante, réduit la peroxydation des lipides et prévenu l'inflammation. Ce premier travail a démontré que les modifications du redox et l’inflammation induites par le Fer-Ascorbate peuvent impliquer des changements épigénétiques, plus particulièrement des changements dans la méthylation de l’ADN. Pour mieux définir l’impact du stress oxydant au niveau nutritionnel, des cochons d’Inde âgés de trois jours ont été séparés en trois groupes : 1) Témoins: alimentation régulière; 2) Nutrition parentérale (NP) 3) H2O2 : Témoins + 350 uM H2O2. Après quatre jours, pour un groupe, les perfusions ont été stoppées et les animaux sacrifiés pour la collecte des foies. Pour l’autre groupe d’animaux, les perfusions ont été arrêtées et les animaux ont eu un accès libre à une alimentation régulière jusqu'à la fin de l’étude, huit semaines plus tard où ils ont été sacrifiés pour la collecte des foies. Ceci a démontré qu’à une semaine de vie, l'activité DNMT et les niveaux de 5'-méthyl-2'-désoxycytidine étaient inférieurs pour les groupes NP et H2O2 par rapport aux témoins. A neuf semaines de vie, l’activité DNMT est restée basse pour le groupe NP alors que les niveaux de 5'-méthyl-2'-désoxycytidine étaient plus faibles pour les groupes NP et H2O2 par rapport aux témoins. Ce travail a démontré que l'administration de NP ou de H2O2, tôt dans la vie, induit une hypométhylation de l'ADN persistante en raison d'une inhibition de l'activité DNMT. Finalement, des souris ayant reçu une diète riche en gras et en sucre (HFHS) ont été utilisées comme modèle in vivo de syndrome métabolique. Les souris ont été nourris soit avec un régime standard chow (témoins), soit avec une diète riche en gras et en sucre (HFHS) ou avec une diète HFHS en combinaison avec du GFT505 (30 mg/kg), un double agoniste de PPARα et de PPARδ, pendant 12 semaines. La diète HFHS était efficace à induire un syndrome métabolique étant donnée l’augmentation du poids corporel, du poids hépatique, des adiposités viscérales et sous-cutanées, de l’insensibilité à l’insuline, des lipides plasmatiques et hépatiques, du stress oxydant et de l’inflammation au niveau du foie. Ces perturbations étaient accompagnées d’une déficience dans l’expression des gènes hépatiques PPARα et PPARγ concomitant avec une hyperméthylation de leurs promoteurs respectifs. L’ajout de GFT505 à la diète HFHS a empêché la plupart des effets cardiométaboliques induits par la diète HFHS via la modulation négative de l’hyperméthylation des promoteurs, résultant en l’augmentation de l’expression des gènes hépatiques PPARα et PPARγ. En conclusion, GFT505 exerce des effets métaboliques positifs en améliorant le syndrome métabolique induit par l'alimentation HFHS via des modifications épigénétiques des gènes PPARs. Ensemble, les travaux de cette thèse ont démontré que le stress oxydant provenant de la nutrition induit d’importants changements épigénétiques pouvant conduire au développement du syndrome métabolique. La nutrition apparait donc comme un facteur crucial dans la prévention de la reprogrammation fœtale et du développement du syndrome métabolique. Puisque les mécanismes suggèrent que le stress oxydant agit principalement sur les métabolites du cycle de la méthionine pour altérer l’épigénétique, une supplémentation en ces molécules ainsi qu’en antioxydants permettrait de restaurer l’équilibre redox et épigénétique.

Impacto de una intervención de precauciones de contacto sobre la infección intrahospitalaria en una unidad neonatal

Introducción : las infecciones intrahospitalarias llevan alta morbilidad y mortalidad en pacientes críticamente enfermos en unidades neonatales. Materiales y métodos : después de un período de observación de 5 meses, se realizó una intervención educativa en una unidad neonatal de referencia en Bogotá sobre adecuadas técnicas de aislamiento y precauciones de contacto, basados en la toma de cultivos de piel para evaluar la colonización microbiológica. Se evaluó la tasa de infecciones intrahospitalarias (IIH) de los dos períodos y se realizó un ajuste teniendo en cuenta variables confusoras que afectan el riesgo de infección intrahospitalaria a través de un modelo de regresión logística incondicional. Resultados : se evaluaron 450 neonatos. 78 pacientes tuvieron IIH, siendo mayor en el primer grupo (45 de 247; 18,2%), que en el de intervención educativa: (33 de 203; 16,2%). La IIH se presentó en 17 de 25 pacientes colonizados (66,7%), 15 de 44 pacientes no colonizados (34%) y uno de los 134 pacientes a los que no se les tomó muestra (0,75%; p<0,01). El modelo mostró que el riesgo de IIH fue mayor en el grupo no intervenido, (O.R. 1,99, I.C. 95%: 1,39-12,30); otros factores de riesgo identificados fueron el uso de nutrición parenteral, la presencia de cardiopatía congénita y una mayor estancia hospitalaria. Discusión : una intervención educativa sobre adecuadas técnicas de aislamiento y precauciones de contacto en neonatos, basados en la toma de cultivos de piel para evaluar la colonización microbiológica, se asoció con una menor tasa de IIH en el grupo intervenido en una UCIN.