Optimierung des Blutzuckers als Therapiekonzept bei kritisch Kranken

ernährung 2004

Oliver SchnellInstitut für Diabetesforschung, München

6. Mai 2004

3,5%

18,8% 20,2%

45,0%

0%

10%

20%

30%

40%

50%

Iin

cid

en

ce

of

myo

ca

rdia

l in

farc

tio

n (

7 y

ea

rs,

%)

Non-diabetic patients Diabetic patients

No previous myocardial infarctionPrevious myocardial infarction

Haffner SM, NEJM 1998;339:229-34

7-Jahres-Inzidenz des akuten Myokardinfarkts bei Diabetikern und Nicht-Diabetikern

Das Schwabinger HerzinfarktregisterHospitalsterblichkeit 1999

0

5

10

15

20

25

30

35

21%

29

16

9

14

5

1316

11

P=0.004

P=0.01

n.s.

Total <24h >24h

AllDND

Otter W et al, Diabetic Medicine (2004) 21:183-187

Euro Heart Survey –Diabetes and the Heart:

• Patienten mit bekanntem Diabetes: 37 % • Patienten mit nicht-bekanntem Diabetes oder IGT 32%

Rydèn L, World Diabetes Day, Nov. 14th. 2003

Untersuchung zur Prävalenz des Diabetes und der gestörten Glukosetoleranz bei CAD-Patienten

in 25 europäischen Ländern

Prävalenz von Störungen des Glukose-stoffwechsels bei akutem Myokardinfarkt

und nicht zuvor bekannten Diabetes

2531Diabetes mellitus

4035Gestörte Glukosetoleranz

3534Normale Glucose-toleranz

%%

3 Monate später

Bei Entlassung

Norhammer A et al, Lancet 2002; 359: 2140-2144

Ursachen der Hyperglykämiebei kritisch Kranken

• Silente, nicht temporäre Störungen des Glukosestoffwechsels

• Primär im kritischen Status auftretende Phänomene

- Steigerung der hepatischen Glukoneogenese

- Verminderte insulin-stimulierte Glukoseaufnahme (Skelett- und Herzmuskel)

- Gegenregulatorische Signale: Anstieg von Glucagon, Cortisol, Wachstumshormon

- Katecholaminfreisetzung- Cytokinfreisetzung: IL-1, Il-6, TNF

Hyperglyämie: Wandel in der intensivmedizinischen Betrachtung

• Historisch:Moderate Hyperglykämie unterstützt Versorgung von Gehirn u. Blutzellen = „Überlebensstrategie“ auf akute Verletzung bei Stop der Nahrungszufuhr

• Aktuell:Intensivmedizin mit Verbesserung der Überlebenschancen (chronisch kritisch Kranke)Totale parenterale Ernährung (TPN) mit permanenter Tendenz zur Hyperglykämie. Hyperglykämie als „Überlebensstrategie“ im Sinne der früheren Betrachtung nicht mehr notwendig

100

96

92

88

84

800

0 80 160Days after Admission

100

96

92

88

84

800

0 100 200 250

Sur

viva

lin

ICU

(%)

In-H

ospi

tal s

urvi

val(

%)

Intensive treatmentConventional treatment

Intensive treatmentConventional treatment

Glukose-Insulin-Kalium-Infusion bei beatmeten chirurgischen Intensivpatienten

Van den Berghe et al. NEJM (2001)345:1359-1367

Death in ICU

CI Polyneuropathy

Bacteremia

Inflammation

>2 Red cell transfusions

Acute renal failure

p<0.01

p<0.00001

p<0.05

p<0.05

p<0.05

NS

0 20 40 60 80 % risk

BG<110mg/dl BG 110-150 mg/dl BG >150mg/dlVan den Berghe et al. Crit Care Med 2003

Komplikationen der Langzeit-Intensivpatienten stratifiziert nach der mittleren Blutglukose

Van den Berghe et al. Crit Care Med 20030 50 100 150 200 250

0

10

20

30

40

p=0.026

p=0.0009Cu

mul

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Haz

ard

(%) (

in h

ospi

tal d

eath

)

Days after inclusion

BG<110mg/dlBG 110-150 mg/dlBG >110mg/dl

Komplikationen der Langzeit-Intensivpatienten stratifiziert nach der mittleren Blutglukose

Mor

talit

ätsr

ate

Jahre

Malmberg et al (1997) BMJ 314:1512-1515

DIGAMI Diabetes Mellitus, Insulin Glucose Infusion

in Acute Myocardial Infarction

Control

Infusion

0.7

0.6

0.5

0.4

0.3

0.2

0.1

0.7

0 1 2 3 4 5

60

50

40

30

20

10

0 <13- >13-16.5 >16.5 (mmol/L)

Mor

talit

y (%

)

ControlInfusion

P<0.001p=0.1

Malmberg et al (1999) Circulation 99: 26-36

DIGAMILangzeitmortalität (3,4 Jahre)

stratifiziert nach Blutzucker bei Aufnahme

GIK High

GIK Low

Control

1.00

0.95

0.90

0.85

0.80

0.750.70

350300250200150100500

The ECLA Glucose-Insulin-Potassium TrialOne-year Kaplan-Maier survival curves

for reperfused patients

Days *Log rank test 0.046

Diaz et al (1998) Circulation 98: 2227-2234

*

1 5 9 13 17 21 25 29Days after admission

Surv

ival (

%)

100

95

90

85

GIK

Control

Horst ICC et al, JACC (2003) 42:784-791

Glukose-Insulin-Infusion nach PTCAÜberlebensrate von Herzinfarktpatienten

ohne Herzinsuffizienz (Killip 1)

p = 0,01

Mit Glukose-Insulin-Infusion

Ohne Glukose-Insulin-Infusion

Tage nach stationärer Aufnahme

Übe

rlebe

nsra

te (%

)

Study Mortality rate (%)GIK Control O-E Variance

Heng 8.3 0 0.6 0.2Stanley 7.3 16.4 -2.5 2.8Rogers 6.5 12.3 -1.9 2.4Satler 0 0 0 0Mittra 11.8 28.2 -7.0 6.8Pilcher 13.9 29.3 -2.6 3.4Pentecost 15 16 -0.5 6.5MRC 21.4 23.6 -5.1 41.5Hjermann 10.6 20 -4.8 6.8All Patients 16.1 21 -24 70.4

0 0.5 1 1.5 2

Odds ratio & Cls*

GIK better Placebo better

Fath-Ordoubadi et al. Circulation 1997

Glukose-Insulin-Kalium Infusion in der Behandlung des akuten Myokardinfarktes

Insulin-induced endothelium-derived nitric oxide (NO) synthesis and action

Adapted from Standl E, Schnell O, Diabetologia (2000)

InsulinRe

EndotheliumeNOSL-arginine NO L-citrulline

Smooth muscleGTP cGMP Ca2+sGC

Relaxation

AktPI3K

S6KBADP

eNOSP

Increasesglucose uptakee.g. GLUT4Translocation

Prosurvival /Anti-Apoptotic

Effectors

Cell MembraneInsulin Receptor

Insulin

Insulin signaling pathways

Sack et al., JACC (2003) 41:1404-1407

Saline 1 mU

4

3

2

5

Myoc

ardi

al bl

ood

flow

(mm

Hg m

l g

min

)-1

-1

6

Healthy

Diabetic*p<0.05 vs. Saline**P<0.05

*

**

Myocardial blood flow in type 1 diabetic patients and control subjects with and without physiological insulin infusion

Sundell J et al, Diabetologia (2002);45:775-782

Control GIK GIKIR R

40

60

20

80

Infa

rkt s

ize (%

of r

isk zo

ne)

*p<0.05

* *

GIK infusion reduces infarctsize in animal model

Jonassen AK et al, Cardiovasc Drugs Therapy (2000) 14:615-623

Einschlusskriterien: - Anamnestisch bekannter Diabetes mellitus bzw. antidiabetische Therapie o. Blutglukose > 200 mg/dl bei Aufnahme

- 10 % Glukoselösung 30 ml/h über 24 h i.v.

- Regelmäßige Kontrollen des Serum-Kaliums, ggf. Substitution, Zielbereich: hochnormale Serum-Spiegel

- Normal-Insulin 50 IE in 50 ml NaCl 0,9 % i.v.. über 24 h, Dosierung nach kap. Blutglukose (2h):

kap. Blutglukose Insulin

< 100 mg/dl kein Insulin

100 – 150 mg/dl 1,0 IE/h

151 – 200 mg/dl 1,5 IE/h

201 – 250 mg/dl 2,5 IE/h

> 251 mg/dl 3,0 IE/hggf. weitere Steigerung

Glukose-Insulin-Infusion in der Akutphase des Myokardinfarkts (Schwabinger Herzinfarktregister)

Schnell O et al., Diabetes Care 2004; 27: 455-460

0

20

40

60

80

51

757379

21

38

50 51

27

44

52 54

817

52 5746

20011999

%

n.s.

n.s. n.s. n.s.

**

** ** **

*** *** ***

***** * *n.s.

Coronary Acute PTCA Stenting GPIIb/ IIIa Glucose-Insulinangiography

D 2001 D 1999 D 2001 D 2001 *p<0,05, **p<0,01, ***p<0,001

Intensivierung der Behandlungsstrategien bei Diabetes mit akutem Myokardinfarkt –Das Schwabinger Herzinfarktregister

Schnell O et al., Diabetes Care 2004; 27: 455-460

29%

16% 17%14%

0%

5%

10%

15%

20%

25%

30%

35%

1999 2001

Tota

l hos

pita

l mor

talit

y

DND

p<0.01

p=0.028

Schnell O et al., Diabetes Care 2004; 27: 455-460

Reduktion der Gesamt-Hospitalsterblichkeit bei Diabetes mellitus -

Das Schwabinger Herzinfarktregister

14%

4%

16%

12%

4%

10%

5%

11%

0%

5%

10%

15%

20%

25%

1999 2001 1999 2001

Hos

pita

l Mor

talit

y

DND

< 24h ≥ 24h

p=0.027

p=0.01

Reduktion der frühen Hospitalsterblichkeit bei Diabetes mellitus -

Das Schwabinger Herzinfarktregister

Schnell O et al., Diabetes Care 2004; 27: 455-460

Strategien der Insulintherapie in der Intensivmedizin

• Optimierung des Glukosestoffwechsels durch Infusion mit Glukose und Insulin

• Nahe-normoglykämische Therapieziele anstreben (80-110 mg/dl)

• Testung des Blutzuckers im 2-h-Intervall• Engmaschige Kontrolle der Stoffwechsellage

und differenzierte Anpassung der Therapie (GI-Schema des KH München-Schwabing)

• Diabetiker und Nicht-Diabetiker profitieren